1. calculos justificativos
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1. CALCULOS JUSTIFICATIVOSTRANSCRIPT
Proyecto: “Línea de Transmisión Talara - Piura 220 kV (L-2248)”
CÁLCULOS ELÉCTRICOS
Criterios de Diseño
En el presente capítulo se elaboran los cálculos eléctricos y mecánicos mediante
los cuales se determinaron las principales características del equipamiento
electromecánico de las redes de trasmisión Talara-Piura de 220KV
Normas Aplicables
Los criterios a emplear en el diseño líneas de trasmisión en 220kv se rigen por
las Normas Nacionales e Internacionales reconocidas, que a continuación se
detallan:
CNE CÓDIGO NACIONAL DE ELECTRICIDAD – SUMINISTRO 2001.
IEC INTERNATIONAL ELECTROTHECNICAL COMMISSION
ANSI AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE
ASTM AMERICAN STANDARD TESTING MATERIALS
DIN DEUTTSCHE INDUSTRIE NORMEN
IEEE INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS
Normas DGE/MEM.
Normas Nacionales ITINTEC.
Objeto
Definir y mostrar los criterios de diseño de las líneas de transmisión en 220 kV el
cual deberá ser la base para el desarrollo de los cálculos justificativos según las
normas de uso común.
Los criterios de diseño que se presentan están referidos a los siguientes temas:
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a) Trazo de la ruta
b) Determinación de la sección mínima del conductor
c) Selección de estructuras
d) Selección del nivel de tensión
e) Cálculo mecánico de conductor
f) Cálculos eléctricos de conductor
g) Distancias Mínimas de Seguridad
Análisis del Sistema Eléctrico:
Constantes fundamentales por kilómetro de línea
Resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica en DC viene dada por:
La fórmula más usada viene dada por la siguiente expresión:
Donde:
R = Resistencia en ohmios.
L = longitud del conductor en kilómetros
S = Área de la sección en milímetro cuadrados
ρ = resistividad de conductor expresada en microhmios centímetro cuadrado por
centímetro.
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INDUCTANCIA
Su expresión para un conductor de una línea eléctrica es:
Donde:
μ = permeabilidad magnética del conductor.
D = separación media geométrica entre ejes de fases; generalmente en milímetros
r = radio del conductor en milímetros, para fases simples
El coeficiente de autoinducción por kilómetro viene dado por:
FASES SIMPLES Si: n=1
Radio equivalente:
CAPACIDAD
En líneas trifásicas, la llamada capacidad industrial viene dada en faradios por
kilómetro, por la expresión:
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D = DMG (distancia media geométrica)
r = RMG (radio medio geométrico)
Podemos también tener esta expresión equivalente:
CONDUCTANCIA o PERDITANCIA
EFECTO CORONA
mc = Coeficiente de rugosidad del conductor; sus valores son:
mc = 1 para hilos de superficie lisa
mc = de 0,93 a 0,98, para hilos oxidados o rugosos
mc = de 0,83 a 0,87 para cables
mt = coeficiente meteorológico, para tener en cuenta el efecto que produce la
humedad (lluvia, niebla, nieve, escarcha) haciendo disminuir el valor de la tensión
crítica disruptiva Uc.
Sus valores son:
mt = 1 para tiempo seco
mt = 0,8 para tiempo húmedo
r = radio del conductor en centímetros
D = distancia media geométrica entre fases, en centímetros
δ = factor de corrección dela densidad del aire, función de la altura sobre el nivel del
mar
Este factor δ es directamente proporcional a la presión barométrica e
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inversamente a la temperatura absoluta del aire.
El factor δ viene dado por la siguiente expresión:
Dónde:
h = presión barométrica en centímetros de columna de mercurio
θ = temperatura en grados centígrados, correspondiente a la altitud del punto que se
considere
La pérdida de potencia por efecto corona,
Para cada conductor, se calcula con la siguiente fórmula, debida también a Peek:
Dónde:
δ = factor de corrección de la densidad del aire
f = frecuencia en períodos por segundo; en general, 60
r = radio del conductor en centímetros
D = distancia media geométrica entre fases, en centímetros
Umax= tensión compuesta más elevada,
Uc = tensión compuesta crítica disruptiva, capaz de producir el efecto corona, en
kilovoltios.
REACTANCIA DE AUTOINDUCCION
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SUSCEPTANCIA
LA IMPEDANCIA
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LA ADMITANCIA
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CÁLCULO MECÁNICO EN VANOS DESNIVELADOS
Ecuación de la Catenaria
C=To/Wc
Ecuación de la longitud
Flecha y saeta
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Tiro máximo
Dónde: