FENÓMENOS ASOCIADOS AL CAMPO ELÉCTRICO EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN POR: ESTEBAN VELILLA

1. FENÓMENOS ASOCIADOS AL CAMPO ELÉCTRICO EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN POR: ESTEBAN VELILLA evh@elektra.udea.edu.co

2. INDICE • Objetivos • Metodologías de cálculo para campo eléctrico, Ruido Audible y Radio Interferencia. • Ejemplos de evaluación • Conclusiones

3. OBJETIVOS • Implementar las metodologías para el calculo de campos eléctricos (CE), Ruido Audible (RA) y Radio Interferencia (RI) en LT. • Poder evaluar el comportamiento tanto del campo eléctrico en las cercanías de la LT, como las posibles afectaciones que se puedan generar. • Obtener cálculos confiables que puedan ser comparables con mediciones.

4. CAMPOELÉCTRICO

5. DEFINICIÓNDE CAMPOELÉCTRICO Campo eléctrico, es el espacio que rodea a objetos cargados eléctricamente. Pueden ser estáticos, establecidos por cargas fijas, o variables en el tiempo, por voltajes alternantes. La intensidad de campo eléctrico E, se expresa en voltios por metro, V/m.

6. CAMPOELÉCTRICO • DEPENDE DE: • Tensión de operación de la línea • Separación de fases • Número y diámetro de conductores por haz • Posición del haz de conductores en la geometría de la LT • Cables de guarda • Tipo de circuito

7. CONSIDERACIONES EN LA METODOLOGIA MARKT Y MENGELE • El suelo es supuesto una superficie plana y conductora • los conductores son considerados cilíndricos • Se desprecia la influencia de estructuras u otros objetos en la extremidades • No existe carga libre espacial

8. RELACIÓN MATRICIAL El problema de contornos, se resuelve a partir de la geometría de la LT y de la especificación de los potenciales en los conductores

9. DESARROLLO DELA METODOLOGÍA • = matriz columna compleja de orden 1*n, es la • carga de cada conductor. • V= matriz compleja de orden 1*n, y son los • potenciales de cada conductor equivalente en • relación a tierra. • P= matriz real de orden n*n, y representa los • coeficientes de potencial de Maxwell.

10. METODOLOGIA DE MARKT Y MENGELE N= numero de subconductores r= radio de cada subconductor R= radio del haz S= distancia entre los subconductores del mismo haz

11. VARIACIÓN DEL DIÁMETRO EQUIVALENTE

12. MATRIZ DE COEFICIENTES DE MAXWELL

13. IMPORTANCIA DE LOS GRADIENTES SUPERFICIALES • Factor importante en relación al efecto corona y las perdidas causadas por este efecto • Radio interferencia (RI) y ruido audible (RA) • Selección y dimensiones de los conductores

14. CAMPO ELÉCTRICO POR SUBCONDUCTOR Debido a su propia carga por unidad de longitud

15. GRADIENTE EN LA SUPERFICIE DE LOS CONDUCTORES D es el diámetro equivalente del haz d es el diámetro del conductor

16. CAMPO RADIAL GENERADO Emax Req P  2r Emax Emax Emax

17. CAMPO ELÉCTRICO VECTORIAL

18. LA VARIACIÓN DE PARAMETROSEN LT

19. VARIACIÓN DE GRADIENTES EN LÍNEA HORIZONTAL

20. GEOMETRÍA DE LA LÍNEA

21. CE EN UNA LÍNEA ASIMETRICA A DIFERENTES TENSIONES

22. MÁX GRADIENTES SUPERFICIALES

23. CE A DIFERENTES CORRIENTES

24. GRADIENTES SUPERFICIALES

25. CE VARIANDO EL NÚMERO DE SUBCONDUCTORES Con el fin de aumentar la capacidad y reducir la inductancia

26. GRADIENTES SUPERFICIALES VARIANDO EL NÚMERO DE SUBCONDUCTORES

27. RUIDO AUDIBLE

28. RUIDO AUDIBLE Es una de las principales manifestaciones del efecto corona, está relacionado con el campo eléctrico en los conductores, condiciones metereológicas, parámetros y configuración de la línea.

29. METODOLOGÍA EPRI • Obtención de la función encargada de generar la potencia acústica

30. METODOLOGÍA EPRI (2) • Inclusión de los efectos tanto de propagación como de absorción del medio • Contribución de cada conductor al RA final

31. DISTRIBUCIÓN DE LOS POTENCIALES ELÉCTRICOS EN EL ESPACIO PARA LA LT DE 500 kV

32. GRADIENTES SUPERFICIALES EN LOS CONDUCTORES

33. RA EN UNA LÍNEA DE 500 kV

34. PERFIL DE RUIDO AUDIBLE SEGÚN LO ESTIPULADO POR LA IEEE Y EL EPRI

35. RUIDO AUDIBLE CONFIGURACIÓN HORIZONTAL

36. CLASIFICACIÓN DE LA AUDIBILIDAD

37. MEDICIÓN SEGÚN (IEEE) 15 m Posición del micrófono con respecto a la línea o fuente

38. RUIDO TÍPICO SEGÚN IEEE Línea con Corona y lluvia, medición a 15 m transversales, del vano

39. Línea doble circuito a 230 kV, 60 Hz, secuencias de fase ABC y CBA, conductor de fase ACARD1200

40. MEDICIÓN DE RUIDO (15 m) BT= buen tiempo MT= mal tiempo

41. VALOR DEL RUIDO CON EL LEQ EN EL PERFIL TRANSVERSAL Buen Tiempo

42. PERFIL LATERAL SEGÚN IEEE

43. PERFIL LATERAL DEL RUIDO

44. PERFIL LATERAL DEL RUIDO SIMULADO (EPRI)

45. RADIO INTERFERENCIA (RI)

46. METODOLOGÍA EPRI • función de excitación () • Determinación de los voltajes y corrientes (i) inyectadas a los conductores

47. TECNICAS DE HALLAR EL CAMPO DE RI • Un solo conductor • Varios conductores

48. ANALISIS MODAL • Caracterización de las ondas que se propagan según el circuito • Encontrar las matrices de impedancia y admitancias de la LT • A partir de las matrices anteriores hallar la matriz de transformación modal y las constantes de atenuación • Separar los efectos de las fases

49. ANALISIS MODAL (2) • Hallar los eingevectores de B, representados por • Determinar la matriz de transformación modal

50. EJEMPLO LÍNEA DE 500 kV