Optimización en el trazado de una línea de transmisión eléctrica

Abstract

El costo de construcción para líneas de transmisión de alta tensión, es uno de los rubros más importantes en la electricidad como Industria; es por lo cual, desde que se comenzó a realizar los estudios de las líneas, se discutió la importancia entre el cálculo eléctrico y el cálculo mecánico, es decir entre la Ingeniería Eléctrica y la Economía. El cálculo eléctrico, es en definitiva la determinación del conductor eléctrico que se debe instalar. Por razones de índole técnico-económico, es casi imposible poder disponer del conductor que matemáticamente nos hubiera resultado el- ideal. Salvando la posibilidad de encontrar en el mercado el conductor ideal y las limitaciones económicas del proyecto; él, se encuentra limitado por los siguientes elementos y factores técnicos. a.- TENSION. - El conductor está íntimamente ligado a la tensión eléctrica de trasmisión, porque de ella depende la potencia a transportar, de la longitud del recorrido, de los problemas de radio-interferencia, de la estabilidad y el efecto corona, de los problemas de aislamiento y pérdidas electro-magnéticas, de las interconexiones de sistemas y por último de la posibilidad de una tensión alterna o continua. b.-POTENCIA: La potencia a trasmitir, además de la reciprocidad con la tensión eléctrica, contempla los factores de promoción y desarrollo, es decir, la provisión de capacidades para cubrir requerimientos futuros, los análisis de bloques de energía a trasmitirse y los pr2 nósticos de futuras demandas. Esto plantea disyuntivas entre líneas de una o varias ternas, de uno o más con􀀛 ductores por fase, de una o varias tensiones eléctricas. Por los dos puntos explicados, se demuestra que la determinación del conductor, está sujeta a elementos técnico - económico, donde la Ingeniería Eléctrica es parte. El cálculo mecánico, es el estudio de las torres de la línea y de la cantidad de material que entran en ellas. La cantidad de acero que se necesita en el pro­yecto, depende de la altura y los esfuerzos externos que resiste la torre, y al número de ellas. Es decir, es un juego entre: altura de torre-vano-número de torres, en el habría encontrar los óptimos para emplear la menor canti­dad de material. En la práctica se realiza el trazado de una lí­nea de trasmisión para un perfil determinado de la siguiente manera: se define un tipo de torre con una altura determinada, se define un vano promedio aproximado; con estos valores y con las características del conductor se estable ce la curva (catenaria o parábola) del conductor en condi­ciones de máxima y mínima temperatura. La ubicación de las torres se efectúa con la curva de máxima. Si se intentara hacer un estudio para cada tipo y vano de un perfil determinado, con miras a escoger el más económico, no se llegaría a terminar por el intenso traba­jo que exige cada solución, por lo costoso que resultaría -disponer de especialistas dedicados en resolver todas las soluciones posibles. Hay tantas soluciones como alturas se tome y como vanos se disponga, sabiendo que éste último de pende de la configuración del terreno. El objetivo del presente trabajo, es llegar a analizar todas las soluciones posibles, para cada tipo de torre, y en vez de tomar vanos predeterminados, estudia diferentes tensiones de trabajo a la que estará sometido el conductor, siendo estas menores del máximo permisible por los códigos y normas. Esto último, nos dará las diferentes curvas de la catenaria que formará el conductor; y que, en virtud de la curva de máxima temperatura, de la altura de la torre y de los requisitos de mínima distancia al perfil del terreno, se ubica todas las torres hasta el final del recorrido, e inclusive las de cambio de dirección. Es posible lograr dichas soluciones gracias al cálculo digital, y a la gran velocidad, capacidad de traba­jo y almacenamiento de datos de la Computadora Electrónica, utilizándose mejor el cálculo numérico y la precisión de las respuestas; se aprovecha eficientemente la función hiperbólica de la catenaria e inclusive se puede hacer jugar otros factores que podrían arrojar una mejor solución del proyecto.