PRDIDAS DE TRANSMISIN

Prdidas en la lnea de transmisin

Las lneas de transmisin frecuentemente se consideran totalmente sin perdidas. Sin embargo, en realidad, hay varias formas en que la potencia se pierde en la lnea de transmisin, son:

Prdida en el conductor Prdida por radiacin por el calentamiento dielctrico Prdida por acoplamiento Descarga luminosa (efecto corona)

Prdida del conductor:Como todos los materiales semiconductores tienen cierta resistencia finita, hay una prdida de potencia inherente e inevitable.Prdida por radiacin:Si la separacin, entre los conductores en una lnea de transmisin, es una fraccin apreciable de una longitud de onda, los campos electroestticos y electromagnticos que rodean al conductor hacen que la lnea acte como antena y transfiera energa a cualquier material conductor cercano.Prdida por calentamiento del dielctrico:Una diferencia de potencial, entre dos conductores de una lnea de transmisin causa la prdida por calentamiento del dielctrico. Elcalores una forma de energa y tiene que tomarse de la energa que se propaga a lo largo de la lnea. Para lneas dielctricas de aire, la prdida de calor es despreciable. Sin embargo, para lneas slidas, se incrementa la prdida por calentamiento del dielctrico con la frecuencia.Prdida por acoplamiento:La prdida por acoplamiento ocurre cada vez que una conexin se hace de o hacia una lnea de transmisin o cuando se conectan dos partes separadas de una lnea de transmisin. Las conexiones mecnicas son discontinuas (lugares donde se encuentran materiales diferentes). Las discontinuidades tienden a calentarse, a radiar energa, y a disipar potenciaCorona (descargas luminosas)La corona es una descarga luminosa que ocurre entre los dos conductores de una lnea de transmisin, cuando la diferencia de potencial, entre ellos, excede el voltaje de ruptura del aislante dielctrico. Generalmente, una vez que ocurre una corona, se puede destruir la lnea de transmisin.

Debido a que la corriente fluye a travs de una lnea de transmisin y la lnea de transmisin tiene una resistencia finita, hay una prdida de potencia inherente e inevitable. Esto a veces se llama prdida del conductor o prdida por calentamiento del conductor y es, simplemente, una perdida por Efecto Joule.

Dado a que la resistencia se distribuye a lo largo de la lnea de transmisin, la prdida por calentamiento del conductor es directamente proporcional a la longitud de la lnea. Adems, porque la disipacin de potencia es directamente proporcional a la corriente, la prdida del conductor es inversamente proporcional a la impedancia caracterstica.

Para reducir las prdidas del conductor, simplemente debe acortarse la lnea de transmisin, o utilizar un cable de dimetro ms grande, debe considerarse que al cambiar el dimetro del cable, tambin cambia la impedancia caracterstica y en consecuencia, la corriente.

Efecto Corona presente en una Lnea de Transmisin en Media Tensin

Al determinar la distribucin econmica de la carga entre centrales, encontramos la necesidad de considerar las prdidas en las lneas de transmisin. Aunque la variacin del costo de combustible en la barra de una central puede ser inferior que en la de otra central para una distribucin dada de la carga entre las centrales, la central cuya variacin del costo en sus barras sea inferior podr estar mucho ms alejada del centro de carga. Las prdidas por transmisin desde la central, con variacin de costo ms pequea, pueden ser tan grandes que la economa aconseje disminuir la carga en la central con variacin del costo pequea y aumentarla en la central con mayor variacin del costo. Para coordinar las prdidas por transmisin con el problema de distribucin econmica de cargas, es preciso expresar la prdida total de energa por transmisin de un sistema en funcin de las cargas de las centrales.

2.6 Prdidas en un sistema simple formado por dos centrales generadoras y una carga.

Para poder entender mejor los principios que intervienen en la expresin de las prdidas en funcin de la energa suministrada por las centrales, se determina dichas prdidas en un sistema simple formado por dos centrales generadoras y una carga. En la figura 2.1 se representa un sistema de este tipo.

Figura 2.1 Sistema simple constituido por dos centrales Generadoras conectadas a una carga.

Si las resistencias de las lneas a, b y c son Ra, Rb y Rc respectivamente, la prdida total para el sistema de transmisin trifsica es

(2.1)

Si estn en fase,

(2.2)

Con lo que se tiene

) (2.3)

Si y son las salidas de potencia trifsica de las centrales 1 y 2, con factores de potencia y , y si las tensiones en las barras son V1 y V2,

y (2.4)

Substituyendo en la ec. (2.3), se obtiene

(2.5)donde

(2.6)

(2.7)

(2.8)

, y se llaman coeficientes de prdida o coeficientes B.

Si las tensiones de la ec. (2.5) son entre lneas en KV, con las resistencias en ohmios, las unidades correspondientes para los coeficientes de prdida son 1/MW. Entonces, la ec. (2.6) con potencias trifsicas en megavatios, vendr tambin expresada en megavatios. Desde luego puede tambin operarse en valores por unidad.

Para el sistema para el cual han sido deducidos y con la suposicin de quee estan en fase, estos coeficientes proporcionan la prdida exacta, por medio de la ec. (2.6), solamente para los valores particulares de y que resultan de las tensiones y factores de potencia utilizados en las ecs (2.7). Los coeficientes B son constantes, al variar y , slo en tanto que las tensiones en las barras de las centrales mantengan un valor constante y los factores de potencia de la central tambin sean constantes.

El uso de valores constantes para los coeficientes de prdida en la ec. (2.6) proporciona resultados razonablemente exactos si los coeficientes se calculan para unas condiciones medias de funcionamiento y si no se producen diferencias de cargas excesivas entre las centrales o en la carga total.

En la prctica, los sistemas grandes se cargan econmicamente por medio de clculos basados en un conjunto de coeficientes de prdida que son lo suficientemente exactos durante la variacin diaria de la carga. Si se producen cambios importantes en el sistema, ser preciso calcular nuevos conjuntos de coeficientes.

BIBLIOGRAFIA

ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA. WILLIAM D. STEVENSON. SEGUNDA EDICION. McGRAW-HILLPAG.224-227