Evolución de los sistemas de transmisión

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

ANÁLISIS DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I

M. C. Edgar Lorenzo Belmonte GonzálezM. C. Edgar Lorenzo Belmonte González29 de Enero de 201329 de Enero de 2013

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Análisis de Sistemas Eléctricos de Potencia I

Evolución de los Sistemas EléctricosEl usos comercial de la electricidad comenzó a finales de 1870’s cuando las lámparas de arco se utilizaban para iluminación residencial y alumbrado de calles.El primer sistema eléctrico de potencia completo (comprendido por un generador, cable, fusible, medición y carga) fue construido por Thomas Edison – la histórica estación de Pearl Street en la ciudad de Nueva York la cual comenzó operaciones en Septiembre de 1882. Esto fue un sistema de CD consistente de un motor de vapor, un generador de CD que suministraba energía a 59 consumidores dentro de un área de 1.5 km de radio. La carga, la cual consistía únicamente de lámparas incandescentes, se suministraba a 110 V a través de un sistema de cables subterráneos. Dentro de unos cuantos años existieron en operación sistemas similares en la mayoría de las ciudades de todo el mundo. Con el desarrollo de los motores en 1884, las cargas motrices fueron adicionadas a tales sistemas. Esto fue el inicio de lo que se desarrollaría como una de las más grandes industrias en el mundo.

Sistema Eléctrico de New York

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Análisis de Sistemas Eléctricos de Potencia I

RED ELÉCTRICA DE EE.UU.

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Análisis de Sistemas Eléctricos de Potencia I

OPERADORES DE REDES EUROPEAS

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Transmisión aérea

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Transmisión aérea(conductores convencionales)

ACSR -> Aluminum Conductor Steel Reinforced

ACSR-TW -> Aluminum Conductor Steel Reinforced Trapezoidal Wire

AAAC -> All Aluminum Alloy Conductor

ACAR -> Aluminum Conductor Alloy Reinforced

AACSR -> Aluminum Alloy Conductor Steel Reinforced

AAC -> All Aluminum Conductor

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ACCC->Aluminum Conductor Composite Core

Transmisión aérea(conductores de alta temperatura)

ACSS->Aluminum Conductor Steel Supported

ACCR->Aluminum Conductor Composite Supported

HTSC->High Temperature Super Conductor

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Transmisión subterránea

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Transmisión submarina

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Transmisión submarina

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LÍNEAS DE TRANSMISIÓNFactores eléctricos:

El diseño eléctrico determina el tipo, tamaño y el número de conductores del haz por fase, los conductores se seleccionan para tener suficiente capacidad térmica para satisfacer las corrientes en forma continua, sobrecargas de emergencia y capacidades de corriente de corto circuito. Para líneas de alta tensión, el número de conductores del haz por fase se selecciona para controlar el gradiente de tensión en las superficies del conductor, reduciendo o eliminando el efecto corona. El diseño eléctrico también determina el número de aisladores, la disposición, el espacio entre fases y a tierra para proporcionar un adecuado aislamiento de la línea, también determina el número, tipo y ubicación de los hilos de guarda para interceptar las descargas atmosféricas, y si la línea llevará o no varillas de tierra o un conductor desnudo enterrado paralelo a la trayectoria de la línea para disminuir la resistencia al pie de la tierra.Dentro del diseño eléctrico, el tipo, el número y la disposición de los conductores determinan principalmente los parámetros eléctricos de la línea de transmisión, los cuales son el foco de atención del presente curso.

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LÍNEAS DE TRANSMISIÓNFactores mecánicos:

Se enfoca principalmente a la resistencia mecánica de:•Conductores: debe soportar además de su peso, una carga adicional de hielo y los esfuerzos por la acción de la temperatura (dilatación y contracción) y del viento.

•Cadenas de aisladores: deben ser capaces de sostener los conductores de las fases con cargas de viento y hielo.

•Estructuras de soporte: deben soportar las cadenas de aisladores, los conductores e hilos de guarda bajo las condiciones atmosféricas por las que esté sometida, debe estar diseñada para soportar el estrés mecánico por la ruptura de los conductores y las vibraciones por la acción del viento.

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LÍNEAS DE TRANSMISIÓNFactores ambientales:

•Uso de terreno Efecto sobre las comunidades, el valor del terreno, la vida silvestre, el uso de instalaciones y parques públicos.

•Impacto visual Diseño estético de la torre y mezclando la línea con el campo.

•Efectos biológicos Exposición prolongada a campos magnéticos y eléctricos.

Factores económicos:Menor costo total, el cual incluye costo total de la instalación y costo de las pérdidas durante la vida en operación.

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FUTURO DE LA RED ELÉCTRICA

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