Parámetros unitarios de líneas de alta tensión

   

    Carlos Roldán Blay

Introducción:

Simulación interactiva en Matlab de los parámetros unitarios de líneas de alta tensión. El laboratorio virtual calcula los parámetros unitarios (por km de longitud) de una línea trifásica simple de alta tensión y representa la geometría de la misma. Para el cálculo de la resistencia efectiva se tiene en cuenta el efecto pelicular y se supone una temperatura de 20ºC, para otras temperaturas habría que corregir este valor teniendo en cuenta el coeficiente de dilatación lineal. Para la inductancia aparente se supone que en la línea se ha realizado trasposición de fases cada tercio de longitud. El cálculo de la capacidad aparente se realiza sin tener en cuenta el efecto del suelo. Finalmente, se desprecia el parámetro G de la conductancia en nS/km.

Objetivos:

Los resultados de aprendizaje que se pueden alcanzar con este laboratorio son:
- Analizar la influencia de la geometría en los parámetros unitarios de las líneas de alta tensión.
- Comparar los dos materiales más usuales (cobre y aluminio) y los dos niveles de frecuencia (50Hz y 60Hz) estándar para una configuración concreta.
- Sintetizar configuraciones realistas y coherentes que proporcionen los valores típicos de los parámetros obtenidos mediante el laboratorio virtual.

Instrucciones:

El apoyo de la línea es una torre situada en las coordenadas (x0,y0)=(0,0). A partir de esta posición hay que introducir las coordenadas de los tres cables, (x1,y1), (x2,y2) y (x3,y3) en metros. La altura mínima de los cables es de 6 metros. El siguiente parámetro, rmm, es el radio del conductor de cada fase en milímetros. El material puede ser cobre o aluminio. La frecuencia puede ser de 50Hz o de 60Hz. El funcionamiento consiste en variar la geometría de la línea para analizar cómo varían los parámetros de la misma, probar a modificar la frecuencia y el material para comparar los resultados obtenidos y estudiar distintas configuraciones que proporcionen valores típicos de parámetros unitarios (probando a poner los tres cables alineados horizontalmente, alineados verticalmente, en triángulo equilátero, etc.). Es interesante analizar el efecto de variar el radio del conductor para una misma configuración o la distancia entre los conductores para una misma disposición. Como orden de magnitud, para líneas aéreas se suelen considerar los parámetros siguientes:
R: de 0.02 a 1 Ohm/km.
L: de 0.5 a 2 mH/km.
C: de 6 a 25 nF/km.

                    

x1 (m)


y1 (m)


x2 (m)


y2 (m)


x3 (m)


y3 (m)


Radio (mm)


Material


Frecuencia (Hz)



 
 

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