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Caída de tensión en Líneas de MT y AT Objetivos: Señalar los elementos que influyen en la caída de tensión en las líneas Elaborar modelos que faciliten el cálculo de caídas de tensión. Evaluar la caída de tensión en líneas en MT. Establecer el régimen de pérdidas en líneas de MT.
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Caída de tensión en Líneas de MT y AT • Objetivos: • Señalar los elementos que influyen en la caída de tensión en las líneas • Elaborar modelos que faciliten el cálculo de caídas de tensión. • Evaluar la caída de tensión en líneas en MT. • Establecer el régimen de pérdidas en líneas de MT. • Analizar y calcular la caída de tensión en líneas de AT.
dx x Inductancia debida al flujo interno Wb/m2
dx x Inductancia debida al flujo interno Av Wb/m H/m
Wb/m Inductancia de una línea monofásica Wb/m2 2r x dx H/m Wb/m2 Wb/m Inductancia línea monofásica H/m
Inductancia de un grupo de conductores P D3P 3 D2P D1P 2 1 DnP n Wbv/m sustituyendo, resulta: WbV/m
P Inductancia de una línea trifásica D3P 3 D2P D1P 2 1
D V/m +λa 2r -λb x D-x x Capacidad en las líneas eléctricas
C a n b a n b 2C 2C
b D D D c a Capacidad en líneas trifásicas Disposición simétrica de los conductores
Relación entre intensidad y tensión a lo largo de una línea eléctrica
Longitud de onda =λ = 2π/β Velocidad =λf = 2πf/β m/s Constante de fase = β Constante de atenuación = α
CUADRIPOLO EN π Ie Ue z = r + j*w*L Ir Ur j*w*C/2 j*w*C*Ur/2
z = (r + j*w*L)/Zb Ie Ir z /2 z /2 Ue Ur y=(j*w*C)*Zb CUADRIPOLO EN T
Línea con LA-110, de 4 km y carga de 3600+j*1100 kVA en su extremo: Obtener la tensión en A y las pérdidas de potencia. l_OA= long A O cos(φ) SA LA-110 Zu= 0.307 +j*0.4 Ω/km Z=zu*long O A U=20,5 kV 3.600+j*1.100 kVA
Línea con LA-56, de 4 km y carga de 3000 kVA en su extremo con factor de potencia de 0,95 (i). La tensión en origen es de 20,5 kV Obtener la tensión en A ,y las pérdidas de potencia. O d_OA= long A 20,5 kV SA cos(φ) LA-56 Zu= 0.614 +j*0.4 Ω/km Z=zu*long O A U=20,5 kV 2.850+j*936 kVA
Z= (0.307+j*0.4)*4 Ω 20,5 kV A S=3.600+j*1.100 kVA 1ª Iteración UA =Uo la tensión simple será U_a=U/sqrt(3) I_a=conj((S/3)/U_a) Corrección U_a=U/sqrt(3)-Z*I_A error=abs(S-3*U_a*conj(I_A)) while error>1e-1 & repetir <10 I_A=conj((S/3)/U_a); U_a=U/sqrt(3)-Z*I_A; error=abs(S-3*U_a*conj(I_A)); repetir=repetir+1; Valores=[Valores;U_a,I_A]; end
Obtener las caídas de tensión y las pérdidas de potencia en cada tramo en la línea de 3 km con conductor LA-56, si en origen hay 21 kV. LA-56 Zu= 0.614 +j*0.4 Ω/km Z(1)= (0.614 +j*0.4)*1.5 Ω Z(2)= 0.307 +j*0.2 Ω Z(3)= 0.614 +j*0.6 Ω C A B U=21 kV 1.200+j*625 kVA 1.300+700 kVA 800+j*550 kVA S=[1200+j*625, 1600+j*700, 2000+j*550]; % Potencia de las cargas en kVA 1ª Iteración UA =U,UB=U y UC =U Corrección U_(1)=U/sqrt(3)-Z(1)*(I(1)+I(2)+I(3)); U_(2)=U_(1)-Z(2)*(I(2)+I(3)); U_(3)=U_(2)-Z(3)*(I(3)) error=abs([S(1)-3*U_(1)*conj(I_A)), S(2)-3*U_(2)*conj(I(2)), S(3)-3*U_(3)*conj(I(3))]
Obtener las caídas de tensión y las pérdidas de potencia en cada tramo en la línea de 3,5 km con conductor LA-110, si en origen hay 20,5 kV. LA-110 Zu= 0.307 +j*0.4 Ω/km Z(1)= (0.307 +j*0.4)*1.5 Ω Z(2)= 0.154 +j*0.2 Ω Z(3)= 0.461 +j*0.6 Ω C A B U=20,5 kV 1.200+j*625 kVA 1.600+700 kVA 2.000+j*550 kVA S=[1200+j*625, 1600+j*700, 2000+j*550]; % Potencia de las cargas en kVA 1ª Iteración UA =U,UB=U y UC =U Corrección U_(1)=U/sqrt(3)-Z(1)*(I(1)+I(2)+I(3)); U_(2)=U_(1)-Z(2)*(I(2)+I(3)); U_(3)=U_(2)-Z(3)*(I(3)) error=abs([S(1)-3*U_(1)*conj(I_A)), S(2)-3*U_(2)*conj(I(2)), S(3)-3*U_(3)*conj(I(3))]
Composición 30 Al + 7 Acero Diámetro exterior 15.75 mm Resistencia en c.a 0.154 / km
Composición 30 Al + 7 Acero Diámetro exterior 15.75 mm Resistencia en c.a 0.154 / km
Composición 30 Al + 7 Acero Diámetro exterior 15.75 mm Resistencia en c.a 0.154 / km
Cálculo de DMG dab1=sqrt((7)^2+((7.5-6)/2)^2);% en m dab2=sqrt((7)^2+(6+(7.5-6)/2)^2);% en m dac1=7+7;dac2=6; dbc1=sqrt((7)^2+((7.5-6)/2)^2);% en m dbc2=sqrt((7)^2+(6+(7.5-6)/2)^2);% en m dmg=(dab1*dab2*dac1*dac2*dbc1*dbc2)^(1/6)=8,561 m; Cálculo de rmg d=15.75;%mm de diámetro distancia entre conductores de la misma fase en mm a1a2=sqrt(6^2+(7+7)^2)*1e3; c1c2=sqrt(6^2+(7+7)^2)*1e3; b1b2=7.5*1e3; aa=(a1a2*b1b2*c1c2)^(1/3); distancia equivalente misma fase rmg=sqrt(d/2*aa*exp(-1/4))=271,6002 mm para obtener L rmg_c=sqrt(d/2*aa)=307,7633 mm para obtener C Parámetros del cuadripolo A=cosh(beta*lon)= 0.9872 +0.0045i B=zc*sinh(beta*lon)= 0.0237+0.0669i cc=sinh(beta*lon)/zc=-0.0006 + 0.3794i