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Proyecto, consideraciones y restricciones del sistema de transmisión de energía

Escrito por Lucas Leão | feb 16, 2016
Transmisión de energía eléctrica provenientes de centrales eléctricas de los centros de   subestación, están creciendo con el incremento del poder de la demanda hoy en día. Como el sistema de transmisión se expande durante décadas, el exceso de capacidad disponible en las líneas de transmisión parecieran ser consumidas con el crecimiento del sistema, o con la transmisión de usuarios desarrollando más planes económicos para conocer la demanda del sistema. La expansión lleva a un mayor consumo el cual nos promueve más hacia la expansión. Entendiendo las consideraciones y restricciones envueltas en el diseño de sistema de transmisión, les dará a los ingenieros la perspicacia en como esto afecta en las operaciones y en la seguridad.

 

Restricciones de Transmisión

El crecimiento de la expansión permite a los usuarios el consumo de más y más energía basadas en su propia demanda. La congestión de la transmisión de energía resulta cuando la transmisión de la energía no puede acomodarse más al aumento del flujo (corriente) del poder. Las razones de la congestión de transmisión pueden variar pero el asunto de demanda más común en el flujo de poder en una ruta específica, no es posible sin arriesgar su confiabilidad. Identifiquemos restricciones comunes y las consecuencias asociadas a ellos.

Restricciones térmicas

Las líneas de transmisión tienen sus propios límites termales, los cuales pueden resultar, hundidas o inclinadas si esta es sobrepasada. Esto puede resultar en una línea defectuosa donde el cerco eléctrico es experimentado en las cercanías de la vegetación, estructuras y por supuesto la tierra. Cuando esto pasa los componentes de la protección de la transmisión son removidos de la línea defectuosa con el fin de preservar el equipamiento de la terminal de daños serios.

Cuando la línea es removida para reparar otras líneas de transmisión, la experiencia aumenta cargada para compensar la pérdida. La sobrecarga puede resultar lo cual lleva a límites térmicos excediendo sus restricciones operacionales. Si esta situación no es apropiadamente sostenida, rápidamente las otras líneas compensadas por la pérdida pueden experimentar exactamente la misma situación.

Entendiendo eso, esto esta reparación temporal es solo para situaciones de emergencia y esas líneas de transmisión de energía todavía pueden exceder sus límites térmicos. Por esta razón las líneas de transmisión de energía a menudo tienen un índice de emergencia. Este índice da un monto específico de tiempo, el cual permite una carga de transferencia más alta con el fin de poder minimizar la oportunidad de afectar el límite térmico.

Restricciones de voltaje

Generalmente, la línea de reactancia de transmisión de energía al recibir los extremos es mucho menor que la tensión aplicada en el extremo inicial. Desviaciones más grandes de tensión mayores o menores que el valor nominal de tensión pueden causar daños en el equipo para el consumidor o el proveedor. Lo que da razón de tener una tensión restricción operativo para mantener la operación de que cumplen con los requisitos. Esta restricción es mucho más importante en las zonas donde las líneas de transmisión de energía son la dispersión y el largo.

Restricciones del manejo

La carga cambia constantemente esto puede ser tanto como pequeños o largos cambios. Relativamente los cambios pequeños en las cargas generalmente ocurren cuando el poder mecánico en el lado de la generación se ajusta a la demanda eléctrica. Tan largo como la variación es pequeña las conexiones entre sistemas pueden permanecer en sincronía. El sistema podría permanecer estable tan largo como las cargas ganen en magnitud y oscilan a frecuencias bajas. Estas oscilaciones pueden llevar a asuntos problemáticos de voltaje y frecuencia que pueden llevar a la inestabilidad y posibles apagones.

Oscilaciones largas ocurren acorde a la mantención, defectos o trastornos en las líneas de transmisión de energía. Largos rangos de frecuencia pueden causar situaciones incontrolables que pueden resultar un estado inseguro de inestabilidad.  Medidas preventivas son necesarias para minimizar las medidas la inestabilidad del potencial.

La inestabilidad del voltaje ocurre cuando los sistemas son expuestos a flujos de poder reactivos más largos. Esto es el resultado de la diferencia de voltaje desde el principio hasta el final del recibimiento de la línea. Este es el resultado de la caída del voltaje en el recibimiento final. Voltajes más bajos aumentan la corriente y pueden contribuir a perdidas. El colapso del voltaje es la consecuencia final. Potenciales causan daños al equipo y posibles apagones.

 Definiendo línea de diseño de transmisión de energía

Hay una serie de consideraciones en factor al diseño de líneas de transmisión. Las líneas de transmisión de energía tienen parámetros específicos, que las definen. Estos parámetros tienen implicaciones sobre los efectos ambientales

Los parámetros básicos son:

-Tensión nominal

-Longitud de la Línea

-Rango de Altitud

-Carga de diseño

La tensión nominal es una aproximación a lo que sería la tensión de línea real. Tensión real varía de acuerdo con la resistencia, distancia, equipamientos de conexión y rendimiento eléctrico de la línea. El rango de altitud significa aproximadamente el tiempo esperado y el terreno encontrado. Diseño de carga también se basa en el factor tiempo. Por ejemplo, la carga de diseño que el viento y hielo ponen en las líneas de transmisión de energía y torres. Eso afecta las dimensiones de la torre, longitudes, diseño de la torre, conducción de resistencia mecánica y amortiguación del viento.

Parámetros de diseño de la torre

Torres de transmisión están diseñadas para mantener a los conductores separados del alrededor local y entre sí. Cuanto más elevado sea el voltaje de transmisión de energía, mayor distancia de separación tiene que ser. Cuando un arco puede saltar de la línea de transmisión para el suelo, provoca un accidente con el escenario de suelo. Es decir, cuando hay una transferencia de energía para los alrededores. Esto también puede ocurrir entre los conductores. Esta fase se refiere a una falla de fase a fase.

La primera consideración de diseño es la distancia entre los conductores, la torre y otras posibles estructuras de arco. Esto proporciona una idea general de las dimensiones físicas de la torre. Esto incluye la altura de la torre, el espacio del conductor, y la longitud del aislante para el montaje.

Siguiente consideración de diseño es la resistencia estructural del marco de la torre para mantener los primeros requisitos del diseño. Esto toma en cuenta el componente, el clima, y las posibles cargas de impacto. La consideración final del diseño es proporcionar las bases necesarias para apoyar la torre y las cargas de diseño predeterminados.

Parámetros de espacio libre de diseño

La función básica de la torre es aislar conductores de los alrededores, otros conductores, y las posibles estructuras de arco.

Espacios libres basados en fase de torre, fase para fase y fase a tierra. Fase de espacios libre de torre son típicamente mantenidos por cadenas aislantes que deben tener en cuenta el posible movimiento del conductor. La distancia de fase a tierra se basa en la altura de la torre, para reducir al mínimo la temperatura de la línea y el potencial riesgo de hundimiento de la línea, y el control de la vegetación y posibles estructuras de arco. La separación de fase a fase se controla a través de la geometría de la torre y limitando el movimiento de línea.

Diseño para protección contra rayos

Mientras más alta es la torre mayor es la oportunidad para una potencial caída de rayos. Los rayos pueden causar daños considerables para la transmisión de energía y equipamientos de consumo. Para minimizar los daños de impactos de rayos un conjunto extra de cables son instalados a partir de la parte superior de la torre hasta el suelo para el relámpago a seguir. Estos se conocen generalmente como cables de blindaje y ayudan a asegurar que la falla del equipamiento está impedida.

Diseñando para el conductor de supresión de movimiento

Efectos de la intemperie que producen movimiento del conductor potencialmente pueden causar daño a los equipos de transmisión de energía. El tipo más común de amortiguador de transmisión de energía es el amortiguador de Stockbridg. Estos se instalan debajo de los conductores adyacentes, desde el punto de unión en los conductores a la torre. Predicción adecuada de los efectos atmosféricos puede ayudar a la hora de determinar el diseño de amortiguación necesaria para la torre de transmisión. Estos impiden los efectos de vibración de la intemperie que potencialmente pueden causar daños a los equipos de servicios públicos.

 

E3.cable para diseño de la disposición física

El E3.cable permite una mezcla versátil de CAD eléctrico y mecánico combinados para una plataforma sofisticada. Esto irá a proporcionar herramientas y recursos que harán diseños de líneas de transmisión de energía, interconexiones de subestaciones y torres de transmisiones fáciles y simples. Le proporciona las características necesarias para mantener los diseños de choques, manteniendo los requisitos geométricos para estructuras mecánicas.

Permite la creación de paneles de interconexión de sistemas y líneas de transmisión, con fácil manejo de arrastrar y soltar presión en características. Crea un diseño libre de errores fáciles sobre la base de parámetros de entrada basada en la demanda del usuario. Proporciona algunas de las siguientes.

-Crea representación física de paneles de control

- Verificación de reglas del proyecto

-Detección de choque

-Prevención de error de colocación.

E3. 3D Routing Bridge

El E3.3D Routing Bridge proporciona una fácil transición entre los software MCAD más utilizados en el mercado de transmisión de energía, línea de enrutamiento y configuración. Fácilmente es posible transferir archivos MCAD en el E3.3D Routing Bridge para determinar el comportamiento de la línea de transmisión de energía y la longitud de la línea de diámetro para los parámetros de diseño. Eso proporciona un paso intermediario entre juntar los aspectos mecánicos y eléctricos de ingeniería en un fácil uso de software. El E3.3D Routing Bridge proporciona una imagen más clara de las interconexiones entre los conductores, líneas de transmisión de energía, y los aislantes y la distancia necesaria para alcanzar los parámetros de ingeniería operacionales.

 Proporciona las características siguientes:

-Información de componente transferible a MCAD

-Comprobación para componente de choque en MCAD

-Contabilización de Transmisión de arqueamientos o curvas

-Calcular Longitud de Líneas de Transmisión de Energía y segmentos en MCAD


 

Las herramientas de diseño correctas

Entendiendo las limitaciones de diseño y consideración, son sólo los primeros pasos en el sentido de diseñar para el mejor equipo de transmisión de energía. Tener las mejores herramientas disponibles para producir la mejor calidad y fiabilidad servirá a ingenieros en muchas magnitudes más. Tome los siguientes pasos en la preparación de ingeniería de diseño.

Comente sobre los procesos actuales de diseño utilizados para sus sistemas de transmisión y cómo podría ser mejor.