Metodología para el cálculo y análisis de perdidas de potencia y energía en líneas de transmisión en 220 Kv.

Abstract

El presente Informe de Suficiencia, es el resultado de diversas aportaciones teóricas y prácticas referentes a las pérdidas eléctricas encontradas en los materiales bibliográficos y experiencia obtenida en las líneas de transmisión. La etapa inicial se basó en el análisis teórico de las pérdidas en las líneas de transmisión, identificando las causas principales, el efecto corona, la conductancia de aislamiento, explicando el motivo de porque las pérdidas eléctricas no pueden ser determinadas usando las fórmulas empíricas tradicionales ya que estas han sido desarrolladas específicamente para el diseño de líneas y para el cálculo de las pérdidas en condiciones específicas; por ello se plantea un modelo y método para el análisis de las pérdidas eléctricas, utilizando técnicas de estimación de pérdidas eléctricas, mediante la técnica de flujo de potencia, que permite determinar los parámetros físicos y las variables de operación, con el mínimo error de estimación, respecto a las mediciones disponibles en ambos extremos de las líneas de los contadores de energía, correspondientes al mes en que se realiza el control de pérdidas, se incluye las alternativas para la disminución de las pérdidas eléctricas y también se presenta la aplicación del método de cálculo para una línea de transmisión en 220 kV (L-2008 Callahuanca- Chavarría). La estructura general del presente informe consta de siete capítulos. Capítulo I, correspondiente a la parte introductoria, donde se señalan los antecedentes, justificación, alcances y limitaciones que tiene el estudio de las nueve líneas de transmisión. Capítulo II, contiene algunas generalidades sobre líneas de transmisión, la influencia de las zonas geográficas en las líneas de transmisión, el fundamento teórico de las pérdidas eléctricas, clasificación, análisis del efecto corona, según la literatura encontrada en diferentes países del mundo, las pérdidas por conductancia de aislamiento, condiciones básicas y precisión para el balance de energía, componentes del balance, índice de pérdidas y eficiencia, estimación de pérdidas eléctricas por flujo de carga y estimación de estado, por último la estimación de pérdidas de energía. Capítulo III, nos plantea el modelo matemático para la representación de las líneas de transmisión, involucrado en el cálculo de pérdidas eléctricas, de ello se determinan las ecuaciones para el cálculo de los parámetros eléctricos, las pérdidas eléctricas totales y disgregación de estas. Capítulo IV, aquí se plantea el método que se usará para el cálculo y análisis de las pérdidas eléctricas basado en el desarrollo y la identificación de un modelo matemático que se comporte como un sistema de transmisión. Capítulo V, se describe paso a paso el procedimiento de cálculo de las pérdidas eléctricas basado en la metodología propuesta en el capítulo IV del presente informe, utilizando la información obtenida de los contadores de energía que se encuentran en los extremos de las líneas estudiadas. Capítulo VI, se consideran las alternativas económicamente viables, para la reducción de las pérdidas eléctricas, en especial las pérdidas transversales, que dependen del nivel de tensión de operación y de la conductancia de fuga de la línea la que depende a su vez en gran parte de la suciedad, las condiciones ambientales del entorno, el envejecimiento o estado físico del conductor y la frecuencia de mantenimiento, de esta manera se puede controlar relativamente la magnitud de las pérdidas transversales mediante el mantenimiento y limpieza de sus conductores y aisladores, como también el reemplazo parcial o total de los conductores. Capítulo VII, se procede con la aplicación de la metodología propuesta, la evolución histórica de las pérdidas eléctricas en la línea L-2008 antes y después del estudio realizado; como también se detallan las acciones tomadas a corto plazo para la disminución de las pérdidas eléctricas, observaciones y recomendaciones encontradas en las demás líneas como un aporte para el conocimiento de las líneas de transmisión. También incluimos las recomendaciones y conclusiones realizadas al presente informe de suficiencia.