INSTITUTO TECNOLOGICO NACIONAL DE MXICOCAMPUS ZACATEPEC

SISTEMAS ELCTRICOS DE POTENCIA

N.C 12090891

GRUPO: KB

MAESTRO: ALEJANDRO CARLOS PREZ FLORES

ALUMNO: OSCAR CAZARES CARREO

4.1 Consideraciones de diseo de las lneas de transmisin.Una lnea area de transmisin consta de conductores, aisladores, estructuras de soporte y, en la mayor parte de los casos, hilos de guarda.

CONDUCTORES.El aluminio ha reemplazado al cobre como el metal ms comn para conductores para transmisin area. Aun cuando se requiere un rea ms grande de seccin transversal en el aluminio para obtener la misma prdida que con el conductor de cobre, el aluminio tiene un costo menor y es ms ligero.Uno de los tipos ms comunes de conductores es el conductor de aluminio que rodea un ncleo central de hilos de acero. Los conductores trenzados son ms fciles de fabricar, ya que se pueden obtener tamaos ms grandes de conductores sencillamente al agregar capas sucesivas de hilos. El uso de hilos de acero les da a los conductores ACSR una alta relacin resistencia mecnica a peso. Para disipar el calor, los conductores de las lneas de transmisin areas estn desnudos.

AISLADORES.Los aisladores para las lneas de transmisin encima de 69 kV tienen aisladores del tipo de suspensin, los cuales constan de una hilera de discos, tpicamente de porcelana. El nmero de discos aisladores en una hilera aumenta con la tensin de la lnea. Otros tipos de discos incluyen unidades ms grandes como resistencia mecnica ms elevada y aisladores de niebla para ser usados en reas contaminadas.

ESTRUCTURAS DE SOPORTE.En las lneas de transmisin se emplean diversas estructuras de soporte. En las lneas de 345 Kv de doble circuito se suelen tener torres autosoportada de acero con las fases dispuestas en configuracin triangular, para reducir la altura de la torre, o en una configuracin vertical, para reducir el ancho de lo mismo.

HILOS DE GUARDA.Los hilos de guarda se ubican arriba de los conductores de fase protegen a estos ltimos contra descargas atmosfricas. Suelen ser de acero de alta o extra alta resistencia mecnica, Alumoweld o ACSR con sector transversal mucho menor que la de los conductores de fase. El nmero y ubicacin de los hilos de guarda se selecciona de modo que casi todas las cadas de rayos terminen sobre ellos en lugar de sobre los conductores de fase.La decisin para construir una nueva transmisin se basa en estudios de planeacin del sistema de potencia para satisfacer necesidades futuras de crecimiento de la carga y nueva generacin del mismo. Los puntos de interconexin de cada nueva lnea, as como las capacidades nominales de potencia y de tensin de cada una, se seleccionan con base en estos estudios.FACTORES ELCTRICOS.El diseo elctrico domina el tipo, tamao y nmero de conductores del haz por fase. Los conductores de fase se seleccionan para tener suficiente capacidad trmica para satisfacer la corriente en forma continua, sobrecargas de emergencia y la capacidad de corrientes de cortocircuito. Para las lneas EHV, el nmero de conductores del haz por fase se selecciona para controlar el gradiente de tensin en las superficies del conductor, reduciendo o eliminando de esta manera el efecto corona. El diseo elctrico tambin determina el nmero de discos aisladores, en disposicin de hilera vertical o en forma de v, y el espacio libre de fase a fase y de fase a torre, todo seleccionado para proporcionar un adecuado aislamiento de lnea. El aislamiento de la lnea debe soportar sobretensiones transitorias debidas a rayos y a operaciones de conexin y desconexin, incluso cuando los aisladores estn contaminados por neblina, sal o residuos que se producen por oscilaciones de las lneas por la accin de viento.El nmero, tipo y ubicacin de los hilos de guarda se seleccionan para intersectar descargas atmosfricas que, de lo contrario, chocaran contra los conductores de fase. Asimismo, se puede reducir la resistencia al pie de la torre mediante el uso de varillas clavadas en tierra o con un conductor enterrado (llamado toma de tierra equilibrada) que corra paralelo a la lnea.

FACTORES MECNICOS.El diseo mecnico se enfoca sobre la resistencia mecnica de los conductores, hileras de aisladores y estructuras de soporte. Los conductores deben ser suficientemente de fuertes como para soportar un espesor especificado de hielo y un viento especificado adems de su propio peso. Las hileras de aisladores de suspensin deben ser capaces de sostener conductores de fases con cargas de hielo y viento de torre a torre (longitud del claro). Las torres satisfacen los requisitos mnimos de resistencia mecnica, llamadas torres de suspensin estn diseadas para sostener los conductores de fase y los hilos de guarda con carga de hielo y viento y en algunos casos tirones no balanceados provocados por la ruptura de no o dos conductores. Las torres de remate ubicadas aproximadamente a cada milla, satisfacen el requisito de resistencia mecnica debido a la ruptura de todos los conductores en uno de los lados de la torre. En los ngulos en la lnea se emplean torres para ngulo con resistencia mecnica intermedia. Tambin son de inters las vibraciones de los conductores, las cuales pueden causar falla por fatiga del conductor y dao a las torres. Las vibraciones se controlan por el ajuste de tensiones de los conductores, el uso de amortiguadores de vibraciones y para los conductores en haz una amplio espacio entre los haces y en un uso frecuente de espaciadores de estos.

FACTORES AMBIENTALES.Los factores ambientales incluyen el uso de terreno y el impacto visual. Cuando se seleccionan la ruta de una lnea, deben considerarse el efecto sobre las comunidades locales y los centros de poblacin, los valores de terreno, el acceso a la propiedad la vida silvestre y el uso de instalaciones y parques pblicos. La reduccin en el impacto visual se obtiene mediante diseo esttico de la torre y mezclando la lnea con el campo. As mismo, interesan los efectos biolgicos de la exposicin prolongada a los campos elctricos y magnticos cerca de las lneas de transmisin. Se a realizado y se sigue efectuando, una extensa investigacin en esta rea.FACTORES ECONMICOS.El diseo ptimo de la lnea cumple con todos los criterios de diseo tcnico con el menor costo total, lo cual incluye el costo total de instalacin de la lnea as como el costo de las perdidas en sta durante la vida en operacin de la misma. Muchos factores de diseo afectan el costo. Las compaas elctricas y las organizaciones consultoras utilizan programas para computadoras digitales combinados con el conocimiento especializado y la experiencia fsica para lograr un diseo ptimo de la lnea.