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PNF EN TRANSPORTE FERROVIARIO Tracción y Elementos de Captación Clase 2: Líneas de Transmisión. Generalidades Prof. Luis Cova

Transporte ferroviario

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Page 1: Transporte ferroviario

PNF EN TRANSPORTE FERROVIARIO

Tracción y Elementos de Captación

Clase 2:

Líneas de Transmisión.

Generalidades

Prof. Luis Cova

Page 2: Transporte ferroviario

CAPACIDAD INSTALADA Y DEMANDA MAXIMA

DEMANDA

EMPRESAS TURBO VAPOR TURBO GAS DIESEL HIDRO TOTAL MW

Capital Privado

ELECAR 1.891 360 4 2.255 1.881

CALEV 485

ELEGGUA 4 4 130

CALEY 6 6 50

ELEVAL 218 218 246

ELEBOL 130

CALIFE 76

SENECA 250 250 198

Subtotal 1.891 828 6 8 2.733

Capital Público

ENELVEN 660 482 9 1.151 1.194

ENELCO 41 41 575

ENELBAR 143 8 151 440

CADAFE 2.000 726 274 711 3.711 4.470

EDELCA 40 12.496 12.536 8.934

Subtotal 2.660 1.432 291 13.207 17.590

Total Servicio Público 4.551 2.260 297 13.215 20.323 11.938 a/

DATOS BASICOS DEL SECTOR ELECTRICO. AÑO 2000

CAPACIDAD INSTALADA MW

a/ Demanda coincidente

Nota: Sector Autoabastecido Planta: Turbov en 80 MW, situada en el Edo Aragua.

Planta Genev apca 300 MW, Edo Falcón

Page 3: Transporte ferroviario

EMPRESAS TURBO VAPOR TURBO GAS DIESEL HIDRO TOTAL GWh GWh

Capital Privado

ELECAR 7.073 1.046 8.119 b/ 3.220 11.339

CALEV 3.099 3.099

ELEGGUA 738 738

CALEY 256 256

ELEVAL 915 915 661 1.576

ELEBOL 746 746

CALIFE 457 457

SENECA 782 782 377 1.159

Subtotal 7.073 2.743 9.816

Capital Público

ENELVEN 3.401 524 233 4.158 7.584 11.742

ENELCO 232 232 3.236 3.468

ENELBAR 480 480 2.080 2.560

CADAFE 2.694 1.996 19 1.814 6.523 24.198 30.721

EDELCA 279 61.071 61.350 61.350

Subtotal 6.095 3.511 252 62.885 72.743

Total Servicio Público 13.168 6.254 252 62.885 82.559 11.938

Seneca incluy e generación Isla de Coche

Nota: Cifras sujetas a rev isión

GENERACION GWh COMPRAS TOTAL DISP.

b/ La generación no incluy e las unidades en prueba de la planta OAM (10,5 GWh)

Page 4: Transporte ferroviario

Principal area de generación hidroeléctrica en Venezuela

Esta cuenca hidrográfica

cubre aproximadamente

95.000 Km2 (10.5% del

territorio venezolano)

La cuenca de río Caroní posee el mayor potencial hidroeléctrico de

Venezuela y uno de los mayores del mundo. Se estima este potencial

en 26.000 Megawatios en toda la cuenca, de los cuales 17.000

aproximadamente corresponden al Bajo Caroní.

Page 5: Transporte ferroviario

Cuenca del río Caroní

Bajo Caroní:

Desnivel entre 270 y 6 msnm

Longitud: 180 km

Page 6: Transporte ferroviario

Central Hidroeléctrica Macagua I

La Central Hidroeléctrica

Macagua I, fue la primera

construida en los llamados saltos

inferiores del río Caroní, a 10

kilómetros de su desembocadura

en el río Orinoco, en Ciudad

Guayana, estado Bolívar.

Su construcción se inició en

1956, en 1959 entró en

funcionamiento la primera de sus

unidades y en 1961 se puso en

operación la última de ellas, para

alcanzar una capacidad instalada

total de 370 megavatios.

En ella se alojan 6 unidades generadoras con turbinas tipo Francis y una

capacidad instalada de 370 MW.

El patio de distribución a 115 kV está situado frente a la central a unos 350 mts

de distancia, ocupando un área de 2,5 Hectáreas.

Page 7: Transporte ferroviario

Central Hidroeléctrica Raúl Leoni (Guri)

En el Cañón de Necuima,

100 km aguas arriba de la

desembocadura del río

Caroní en el Orinoco, se

levanta imponente la

estructura de la central

hidroeléctrica "Raúl Leoni",

con 10.200 MW en sus dos

casas de máquinas.

En los actuales momentos,

Guri es la segunda planta

hidroeléctrica de mayor

potencia instalada en el

mundo, después del

complejo binacional de

Itaipú: Brasil-Paraguay.

(13.000 MW)

En relación al embalse, Guri se encuentra en octavo lugar entre los diez de

mayor volumen de agua represada.

La generación de esta planta podrá alcanzar los 50.000 GWh al año, capaces

de abastecer un consumo equivalente a 300.000 barriles diarios de petróleo.

Page 8: Transporte ferroviario

Central Hidroeléctrica Raúl Leoni (Guri)

La ejecución de esta obra en

su primera fase comienza en

1963 y finaliza en 1978, con

una capacidad de 2.065 MW en

10 unidades, con el embalse a

la cota máxima de 215 msnm.

La etapa final de la represa

de Guri, concluida en 1986,

consistió en la realización

de los trabajos siguientes:

•Realzamiento de la presa de gravedad y aliviadero hasta la cota 272 msnm.

•Construcción de una segunda casa de máquinas que alberga 10 unidades

generadoras, de 730 MW cada una, al pie de una presa de gravedad situada

en la margen derecha del río.

•Excavación de un segundo canal de descarga.

Page 9: Transporte ferroviario

Central Hidroeléctrica Raúl Leoni (Guri)

Niveles de operación de

embalse:

Máximo: 271,60 msnm

Normal: 271,00 msnm

Mínimo: 240,00 msnmElevación de la Cresta: 272

msnm

Altura Máxima desde la

Fundación: 162 m

Page 10: Transporte ferroviario

Central Hidroeléctrica Raúl Leoni (Guri)

1 2

Número de

unidades

generadoras 10 10

Ancho de cada

módulo 23 m 28 m

Longitud Total 263,5 m 398,3 m

Potencia Máxima

Instalada a 271

msnm3.006 M W

7.300 MW

Velocidad de

Operación

Unidades 120-128,6 rpm 112,5 rpm

Capacidad de los

generadores 185-230-360 MVA 700 MVA

Factor de

Sobrecarga 1,15 1,15

Factor de

Potencia 0,95 0,95

Casas de M áquinas

Page 11: Transporte ferroviario

Central Hidroeléctrica Raúl Leoni (Guri)

Capacidad

Instalada M W

Itaipú Brasil / Paraguay 12.600

Guri (Raúl

Leoni) Venezuela 10.000

Grand Coulee USA 6.494

Sayano -

Shushensk Rusia 6.400

Krasnoyarsk Rusia 6.000

Churchill Falls Canadá 5.428

La Grande 2 Canadá 5.328

Bratsk Rusia 4.500

Ust-llim Rusia 4.320

Tucurui Brasil 4.245

Las Diez Centrales Hidroeléctricas más

Grandes del M undo

Central País

Central País

Volumen m3 x

106

Owen Falls Uganda 2.700.000

Kakhovskaya Rusia 182.000

Kariba

Zimbabwe/Zambi

a 180.600

Bratsk Rusia 169.270

Aswan High Egipto 168.900

Akosombo Ghana 153.000

Daniel Johnson Canadá 141.852

Guri Venezuela 111.104

Krasnoyarsk Rusia 73.000

Bennett W.A.C. Canadá 70.309

Los Diez Embalses de Centrales

Hidroeléctricas más Grandes del M undo*

Page 12: Transporte ferroviario

Central Hidroeléctrica Macagua II.

La Central Hidroeléctrica Macagua II

es el tercer proyecto hidroeléctrico

construido en el río Caroní.

Conforma, conjuntamente con la

Central Macagua I, el Complejo

Hidroeléctrico" 23 de Enero".

Su capacidad de generación, ubicada

en 2.540 megavatios, se encuentra

garantizada por 12 unidades

generadoras de 216 MW c/u,

impulsadas por turbinas tipo Francis

bajo caída neta de 46,4 m. instaladas

en la Casa de Máquinas 2

Adicionalmente, para garantizar un continuo flujo de agua a los Saltos de

Cachamay y la Llovizna, se incluyó especialmente la Casa de Máquinas Nro.3 bajo

caída neta de 23,0 metros generando 172 MW con 2 unidades tipo Kaplan.

Page 13: Transporte ferroviario

Central Hidroeléctrica Caruachi.

El desarrollo hidroeléctrico de

Caruachi está situado sobre el

río Caroní, a unos 59

kilómetros aguas abajo del

embalse de Guri.

Generadores

Número : 12

Capacidad nominal por

unidad: 220 MVA

Turbinas

Número : 12

Tipo Kaplan

Caída nominal: 35,60 m

Capacidad nominal por unidad :

180 MW

Capacidad total : 2.160 MW

Page 14: Transporte ferroviario

Central Hidroeléctrica Tocoma.

El Proyecto Tocoma será el último

por desarrollar dentro de los

aprovechamientos hidroeléctricos

del Bajo Caroní. Estará ubicado a

unos 15 km aguas abajo de la

Central Hidroeléctrica "Raúl Leoni"

Guri, muy cerca de la

desembocadura del río Claro en el

río Caroní.

El proyecto tendrá 12 unidades

generadoras, con una capacidad

nominal por unidad de 180

megavatios cada una, para un

total de 2.160 MW de capacidad

instalada

Page 15: Transporte ferroviario

Sistema de Transmisión.

Un sistema de transmisión de energía

eléctrica es el medio de conexión

entre los consumidores y los centros

de generación, el cual permite el

intercambio de energía entre ellos a

todo lo largo de la geografía nacional.

Las líneas de transmisión y las

subestaciones representan los principales

componentes de un sistema o red de

transmisión.

Una red se caracteriza por poseer

diferentes niveles de voltaje de operación.

Esta diversidad técnica necesaria permite

que el intercambio se dé en condiciones

que minimicen las pérdidas de energía,

para de esta forma lograr el uso eficiente

de la energía por parte de todos los

integrantes del sistema eléctrico

(consumidores y generadores).

Page 16: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

En 1968 se firma el primer Contrato de Interconexión entre las empresas Cadafe,

Electricidad de Caracas y Edelca con la finalidad de contar con un despacho y

una planificación coordinada, creándose así la Oficina de Operación de Sistemas

Interconectados (OPSIS), veinte años después se incorpora la empresa Enelven,

lo que le asigna mayor solidez al Sistema Interconectado Nacional (SIN).

Page 17: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

Page 18: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

El Sistema Interconectado Nacional

está conformado por los sistemas

de transmisión de las empresas

eléctricas Cadafe, Electricidad de

Caracas, Enelven y Edelca, que

operan a niveles de tensión igual o

superior a 230 kV y dada su

extensión posee un ámbito de

carácter nacional. La operación

conjunta se regula a través de un

despacho central que mantiene

comunicación permanente con los

despachos de carga de las

empresas miembros del SIN

(OPSIS).

En el sistema interconectado existen redes a 400 kV y 230 kV propiedad de

Cadafe, Electricidad de Caracas, Enelbar, Enelven y Enelco, cuya finalidad es

enlazar las diferentes áreas de consumo entre sí y con los centros de

generación termoeléctrica e hidroeléctrica del país.

Page 19: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

El suministro de energía al sistema oriental se realiza a través de una red a 230 kV

y 400 kV. La red a 230 kV se origina en la subestación Guayana A 230/115 kV y se

extiende hasta la subestación Barbacoa 230/115 kV pasando por las

subestaciones Bolívar 230/115 kV y El Tigre 230/115 kV respectivamente.A su vez,

desde la subestación El Tigre se presenta otro sistema conformado por dos

líneas a 230 kV que llegan hasta la subestación Casanay 230/115 kV ubicada en la

región nor-oriente pasando previamente por la subestación El Indio 230/115 kV. A

nivel de 400 kV la red parte desde Guri y se prolonga hasta la zona central del

país en la subestación San Gerónimo pasando por la subestación El Tigre 400/230

kV.

Page 20: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

Se encuentra un anillo a 400 kV que representa el sistema de transmisión mas

importante para el suministro de las cargas correspondientes al sector petrolero,

en el complejo de Jose, conformado por las subestaciones El Tigre, Barbacoa,

Jose y San Gerónimo. Otra parte del sistema a 400 kV que da suministro al

sistema oriental parte desde el Sistema Regional de Edelca a 400 kV y llega hasta

la subestación El Furrial 400/115 kV pasando por la subestación Palital 400/115 kV.

Page 21: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

El sistema de La Electricidad de Caracas se conecta al sistema interconectado

mediante dos nexos de interconexión. Uno de estos nexos lo conforman dos

circuitos a 230 kV que parten desde la subestación Santa Teresa 400/230 kV , y el

otro nexo lo representa la conexión de los transformadores 765/230 kV de la

subestación SUR.

Page 22: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

En el sistema central se encuentran dos redes a 400 kV que no tienen

interconexión entre sí. La primera red está representada por la interconexión a

400 kV entre las subestaciones San Gerónimo - Santa Teresa - Ciudad Lozada.

Page 23: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

La segunda red a 400 kV en el sistema central, está conformada por las

subestaciones La Horqueta, La Arenosa, Planta Centro y Yaracuy. Las dos

primeras se encuentran interconectadas mediante dos líneas de transmisión,

mientras que la subestación Planta Centro se interconecta con la subestación La

Arenosa a través de tres líneas de transmisión a 400 kV. Desde la subestación

Planta Centro se extiende otra línea hasta la subestación Yaracuy 400 kV, esta

última subestación presenta un nexo adicional a 400 kV con la subestación La

Arenosa.

Page 24: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

La exportación de energía hacia la zona occidental se realiza desde la

subestación Yaracuy 765/400/230 kV, por medio de tres líneas a 400 kV hasta la

subestación El Tablazo; una línea doble terna a 230 kV hasta la subestación El

Tablazo, pasando por la subestación Las Morochas II y dos líneas a 230 kV desde

la subestación Yaracuy hasta las subestaciones Barquisimeto (Enelbar) y

Cabudare.

Page 25: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

Para el suministro de Enelven, la red troncal atraviesa el Lago de Maracaibo

mediante tres cables a 230 kV desde la subestación El Tablazo hasta la zona

occidental del Lago, así cómo la existencia de dos líneas a 400 kV que cruzan el

Lago y permiten un nexo fuerte de interconexión entre la costa Oriental y la

Occidental del lago de Maracaibo.

Page 26: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

Adicionalmente en la red occidental se encuentra otro sistema a 230 kV que tiene

como objetivo alimentar la región andina, esta acción se lleva a cabo mediante la

línea Morochas II – Buena Vista, desde Buena Vista sale una línea aislada a 400 kV

operando a 230 kV hacia la subestación Uribante pasando por la subestación El

Vigia II, en Uribante se presentan adicionalmente dos líneas a 230 kV hacia la

subestación El Corozo.

Page 27: Transporte ferroviario

Sistema Interconectado Nacional.

Existen cuatro puntos de suministro de energía eléctrica a Colombia desde el

Sistema Eléctrico Nacional, dos de ellos en los estados Apure y Táchira en 13.8 y

115 kV respectivamente, y una a 230 kV por el estado Táchira, a través de una

línea doble circuito entre las subestaciones El Corozo (Venezuela) y San Mateo

(Colombia). Al norte, por el estado Zulia, a través de una línea a 230 kV entre las

subestaciones Cuestecitas (Colombia) y Cuatricentenario (Venezuela).

Page 28: Transporte ferroviario

1. SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA

28

Conjunto de instalaciones y equipos para producir, transportar y distribuir energía eléctrica a los usuarios de una zona, ciudad, región o país.

“La función del sistema eléctrico de potencia es

abastecer a todos los usuarios con energía eléctrica tan económicamente como sea posible, en la cantidad deseada y con un nivel aceptable de calidad, seguridad y confiabilidad”

Page 29: Transporte ferroviario

29

G

FUNCIÓN O ELEMENTO NORMA AMERICANA (ANSI) NORMAS EUROPEAS (IEC)

Transformador de potencia o potencial, dos devanados

Transformador de potencia o de potencial tridevanado

Autotransformador

Autotransformador tridevanado

Generador

Línea de transmisión

Seccionador

Interruptor de potencia 52

Contacto normalmente abierto

Contacto normalmente cerrado

Transformador de corriente

Fallo

Page 30: Transporte ferroviario

2. COMPONENTES DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA

Componente Descripción Ejemplos

Plantas de generación

Instalaciones y equipos para producir energía eléctrica mediante la transformación de otras formas de energía.

Plantas hidráulicas con o sin embalsePlantas térmicas: gas, carbón, nuclear, etc. Plantas eólicasPlantas solares

Transformadores Equipos para elevar y reducir los niveles de tensión de operación del sistema eléctrico

Transformadores de potenciaTransformadores de distribución

Equipo de compensación reactiva

Equipos que producen o consumen energía reactiva para control de voltaje, control de factor de potencia o estabilidad

Bancos de condensadoresReactoresStatic Var Compensation (SVC)Condensador sincrónico

Líneas de transmisión

Equipos para transportar energía eléctrica entre dos puntos

Líneas de transmisión, sub-transmisión, distribución.

30

Componentes principales: Equipos directamente relacionados con la producción, transporte y distribución de energía eléctrica

Page 31: Transporte ferroviario

• Equipo de corte y maniobra

31

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Componente Descripción Ejemplos

Equipo de corte y maniobra

Realizan las maniobras de conexión y desconexión de los equipos eléctricos principales en condiciones normales de operación o bajo falla.Pueden manejar los sobrevoltajes asociados a las maniobras (switcheo) y el fenómeno del arco eléctrico.

Interruptor de potencia (circuit breaker)Seccionador (disconnector)Reconectadotes (Recloser)Cortacircuitos (Cut-outs)

Page 32: Transporte ferroviario

• Equipo de protección: No previene las fallas, su operación tiene gran efecto sobre la seguridad y estabilidad del sistema

32

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Componente Descripción Ejemplos

Equipo de protección

Equipos que detectan las fallas o condiciones anormales de operación y realizan una acción.

1.Relés de protección (Relays): Poseen alguna forma de inteligencia para ejecutar su función. Comparan los valores de una o varias señales de entrada con respecto a una referencia. Si se cumple el criterio de comparación se produce una orden de disparo o alarma.1.Pararrayos (Surge Arrester)

Page 33: Transporte ferroviario

• Equipo de medida:

33

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Componente Descripción Ejemplos

Equipo de medida Toman muestras de las señales de interés, y las convierten a señales analógicas o digitales de bajo rango. Por ejemplo, baja tensión y baja corriente (1A, 5A).

Transformadores de

instrumentaciónMedidoresRemote Terminal Unit

(RTU)Analizadores de señales

Page 34: Transporte ferroviario

• Equipo de control

34

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Componente Descripción Ejemplos

Equipo de control

Permiten controlar la operación de los equipos principales del

sistema de potencia.

Regulador de velocidad (Governor)Regulador de voltaje (Excitation

control, AVR)Power System Stabilizer (PSS)Control convencional (humano)Programmable Logic Controlers

(PLC)Scada, control coordinado, centro de control

Page 35: Transporte ferroviario

• Equipo de comunicaciones

35

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Equipo de comunicaciones

Transmisión y recepción de señales de medida, control, protección

PLC (Power Line Carrier)Teléfono, microondas, radio

Torre de microondas

Page 36: Transporte ferroviario

• Equipo de servicios auxiliares

36

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Equipo de servicios auxiliares

Fuentes de alimentación de los equipos principales.

Bancos de baterías, plantas de

emergenciaCargadores de baterías, tableros de distribución AC y DC, transformadores de servicios auxiliares

Planta de emergencia Banco de baterías 125 V DC

Page 37: Transporte ferroviario

• Subestaciones

37

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Barraje

Seccionador

Interruptor

Trafo de corriente

Trafo de potencial

Pararrayos

Control, medida y protección

“Salida”, “campo” o “bahía” de una subestación

Barraje

Page 38: Transporte ferroviario

• Plantas de generación

38

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Están constituidas por la central de generación y la subestación eléctrica

Page 39: Transporte ferroviario

• Sistemas de Control

39

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Nivel de control

Equipos Ubicación

3 Computador sistema de control remoto

Centro de control remoto

2 Computador central de sistema de control local

Casa de control

1 Relés de protección y equipo de control

Tablero de control y protección ubicado en caseta de relés o casa de control

0 Equipo de corte y maniobra y controles locales de equipo asociado al proceso.

Patio de subestación, tablero de control local de equipo, zona de proceso

Page 40: Transporte ferroviario

• Centro de Control

40

2. COMPONENTES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

Centro de Control SDL1

Centro de ControlSTR1

Centro de ControlSTR2

Centro de Control SDL2

Centro de Control SDLn

Centro de ControlSTRn

Centro de ControlSTN

Sitio donde se realiza la operación integrada de un sistema de potencia. Puede ser local, regional o nacional.

Se requiere que en las subestaciones y plantas de generación exista algún grado de automatización y un sistema de comunicaciones entre las instalaciones involucradas.

Page 41: Transporte ferroviario

• ZONAS FUNCIONALES DEL SISTEMA ELÉCTRICO DE POTENCIA

41

3. ZONAS FUNCIONALES DEL SISTEMA

ELÉCTRICO DE POTENCIA

GENERACIÓN

TRANSMISIÓN

DISTRIBUCIÓN

P, Q

P, Q

P, Q

USUARIOS

GRANDESUSUARIOS

equipos e instalaciones cuya función es producir energía eléctrica en grandes cantidades a partir de fuentes primarias de energía.

equipos e instalaciones cuya función es transportar energía de los centros de producción a los principales nodos de consumo (subestaciones de distribución o grandes usuarios). Por lo general, su topología es enmallada.

equipos e instalaciones cuya función es llevar la energía eléctrica a los usuarios finales en sus puntos de conexión. Consiste en circuitos de distribución (feeders) con topología radial. Cuando existe topología enmallada, es común operar en forma radial.

Page 42: Transporte ferroviario

4. VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA

42

Voltaje de operación

Es el voltaje al cual opera el sistema de potencia y sobre el cual se define la regulación de voltaje. Se expresa en kV rms línea-línea

Voltaje nominal

Es el voltaje máximo al cual puede operar en forma continua un equipo eléctrico. Se expresa en kV rms línea-línea

Para algunos equipos del sistema eléctrico, no aplica el concepto de voltaje nominal:

1 Líneas de transmisión El voltaje nominal es su voltaje de operación.

2 Transformadores de distribución y potencia

Los voltajes nominales corresponden a los voltajes de la relación de transformación, es decir, voltajes de operación. Ejemplo: 115/13.8 kV. Sin embargo, algunos de sus componentes pueden designarse con el voltaje máximo nominal.

3 Generadores Se designan por su voltaje operativo. En general, valores de baja y media tensión.

Page 43: Transporte ferroviario

4. VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA

Clasificación:

43

Actividades según la CREG (Voperación):

Niveles de tensión establecidos por la CREG (Vnominal):

Transmisión kVoperación 220Se denomina Sistema de Transmisión Nacional (STN)

Distribución kVoperación < 220Puede ser Sistema de Transmisión Regional (STR) ó Sistema de Distribución Local

(SDL)

Nivel 1 kVnom < 1

Nivel 2 1 kVnom < 30

Nivel 3 30 kVnom < 62

Nivel 4 kVnom 62

Page 44: Transporte ferroviario

4. VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA

Clasificación:

44

Niveles de tensión establecidos por el RETIE – Norma NTC 1340:

Extra alta tensión (EAT) > 230 kV

Alta tensión (AT) 57,5 kV < V 230 kV

Media tensión (MT) 1 kV < V 57,5 kV

Baja tensión (BT) 25 V < V 1 kV

Muy baja tensión (MBT) V < 25 V

http://www.portalelectricos.com/retie/index.php

http://www.cidet.com.co

Page 45: Transporte ferroviario

4. VOLTAJES UTILIZADOS EN SISTEMAS DE POTENCIA

Clasificación:

45

ANSI según voltaje nominal:

Bajo voltaje kVmax 1

Medio voltaje 1 < kVmax 72,5

Alto voltaje 72,5 < kVmax 242

Extra alto voltaje

242 < kVmax < 1000

Ultra alto voltaje

kVmax 1000

ANSI según voltaje de operación:

Distribución kVoperación 34,5

Subtransmisión 34,5 < kVoperación 138

Transmisión kVoperación > 115

Page 46: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

Dispositivo que transmite potencia eléctrica entre dos puntos por medio de conductores y opera a un voltaje mayor a 1 kV con señal DC o AC sinusoidal de 50 ó 60 Hertz.

46

Page 47: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

Una línea de transmisión de potencia se puede representar como una red de dos puertos o cuadripolo

47

CUADRIPOLOEntrada, fuente o envío

Salida, carga o recibo

Red de secuencia positiva

Lineal

Pasiva

Bilateral

Parámetros eléctricos son independientes de la carga eléctrica y de la corriente eléctrica. Sólo dependen de la geometría de montaje de los conductores y del tamaño y tipo de conductor.

No es fuente de energía eléctrica

Parámetros eléctricos son los mismos vistos desde cualquier par de terminales.

Page 48: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

• Elementos principales (conductores):

48

• Se utilizan cables, no alambres• Pueden utilizarse conductores distintos para fases y

apantallamiento (cables guarda)• Pueden ser desnudos o aislados• Los materiales más utilizados son: aluminio (AA), cobre

(CU), acero galvanizado (SS) y aleaciones y combinaciones de éstos como ACSR, alumoweld (AW), ACSR/AW, copperweld

• Los cables aislados pueden tener o no un neutro concéntrico, y ser monopolares, bipolares, tripolares, triplex, armados o acorazados.

• Material aislante preferido: Polietileno reticulado (XLPE)• En los cables aislados siempre se utiliza una pantalla

metálica exterior que se conecta a tierra para controlar el gradiente de potencial.

Page 49: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

49

Tipo XLPE

Chaqueta

Cinta

Blindaje del conductor

Aislamiento

Blindaje del aislamiento

Pantalla Metálica (hilos de cobre)

Conductor

Page 50: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

• Elementos principales (Estructuras):

50

•Autosoportadas o retenidas•Postes de concreto, madera, acero•Torres en acero galvanizado (celosía)

Page 51: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

• Elementos principales (aisladores):

51

•Suspensión y retención•Tipo pin, poste, cadenas conformadas por unidades de suspensión•Materiales: Porcelana, vidrio, materiales sintéticos

Page 52: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

• Elementos principales (herrajes):

52

• Grapas para sujetar cables de fases y guarda• Amortiguadores• Espaciadores para mantener separados los conductores de un haz• Anillos para control de efecto corona• Cuernos de arco• Crucetas y demás elementos metálicos• Cables para retención o anclaje

Page 53: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

• Elementos principales (obras civiles):

53

Líneas subterráneas

• Cimentaciones

• Corredor o servidumbre (Right of way)

• Bancos de ductos o zanjas

• Cajas de inspección, halado o tiro

Líneas aéreas

Page 54: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

•Elementos principales (puesta a tierra):

54

• Cable de cobre desnudo• Conectores cobre-cobre o bimetálicos• Varillas de puesta a tierra en cobre o copperweld• Contrapesos• Mallas de puesta a tierra

Page 55: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

• Elementos principales (otros):

55

• Pararrayos de línea• Empalmes y terminales monofásico y trifásicos para cables aislados• Anclajes (Anchors)• Balizas para señalización aeronáutica

Page 56: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

• Conductores desnudos:

56

En la selección de un conductor se busca la mayor relación conductividad/peso y/o fuerza/peso a un mínimo costo.

Conductores estándar:

1. AAC (All Aluminum Conductor)

2. ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced)

3. AAAC (All Aluminum Alloy Conductor)

4. ACAR (Aluminum Conductor, Aluminum-Alloy Reinforced)

http://www.centelsa.com/

http://www.sural.com/productos/desnudos/acsr.htm

http://www.cdeln.com/produc.htm

Page 57: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN• Conductores desnudos:

57

Conductores estándar:

1. AAC (All Aluminum Conductor): Aluminio 1350-H19, bajo costo, conductividad de 61,2%, buena resistencia a la corrosión. Mayor relación conductividad/peso de todos los conductores aéreos. Se usa en zonas urbanas, vanos cortos, máxima transferencia de corriente.

2. ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced): Núcleo de acero rodeado de una o varias capas de aluminio 1350-H19, vanos largos, el área en cmil se especifica en función del área de aluminio, se elonga menos que otros conductores, soporta altas temperaturas.

Acero

Aluminio

ACSR 4 AWG 6 Al/1 S

Page 58: Transporte ferroviario

5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

• Conductores desnudos:

58

Conductores estándar:

3. AAAC (all aluminum alloy conductor): No contiene núcleo de acero, aleación de aluminio de alta fortaleza 6201-T81, alta relación resistencia/peso, ofrece mayor resistencia a la corrosión que el ACSR. La resistencia DC a 20 ºC de los conductores AAAC y el ACSR estándar del mismo diámetro es aproximadamente la misma.

4. ACAR (Aluminum Conductor, Aluminum-Alloy Reinforced): Mezcla de hilos AAAC y AAC del mismo diámetro, excelente balance entre propiedades mecánicas y eléctricas, alta resistencia a la corrosión.

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5. LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

• Conductores desnudos:

59

Conductores modificados:

Incrementar:

• Capacidad de corriente para el mismo diámetro

• Auto-amortiguamiento para reducir las vibraciones aéreas

• Esfuerzo mecánico para reducir la catenaria de los conductores.

1. Formas de los hilos

2. Grado de temple del aluminio de los hilos

3. Diferentes tipos de cubiertas para la protección contra la corrosión del núcleo de acero

4. Modificación de la configuración geométrica del conductor para producir un perfil variable frente al viento

Cambios