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06/05/2014 1 Sistemas de transmisión de energía Modelos de línea Profesor Carlos Arturo Saldarriaga Cortés Programa de Ingeniería Eléctrica Universidad Tecnológica de Pereira 2014 Modelos de líneas de transmisión

Modelos de Lineas

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Page 1: Modelos de Lineas

06/05/2014

1

Sistemas de transmisión de energíaModelos de línea

ProfesorCarlos Arturo Saldarriaga Cortés

Programa de Ingeniería EléctricaUniversidad Tecnológica de Pereira

2014

Modelos de líneas de transmisión

Page 2: Modelos de Lineas

06/05/2014

2

~~

Page 3: Modelos de Lineas

06/05/2014

3

Page 4: Modelos de Lineas

06/05/2014

4

Análisis de sensibilidad

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000.2

0.4

0.6

0.8

1

Longitud km

Mag

nitu

d A

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

20

40

60

Longitud km

Ang

ulo

A (

°)

Parámetro A

Page 5: Modelos de Lineas

06/05/2014

5

Parámetro B

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

200

400

600

Longitud km

Mag

nitu

d B

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 100070

75

80

85

90

Longitud km

Ang

ulo

B (

°)

Parámetro C

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

1

2

3x 10

-3

Longitud km

Mag

nitu

d C

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

50

100

150

Longitud km

Ang

ulo

C (

°)

Page 6: Modelos de Lineas

06/05/2014

6

Vr = 115/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = -1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

Dab = 10;%m

Dac = 20;%m

Dbc = 10;%m

RMG = 7.4/1000; %m

Radio = 18.34/2000;%m

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

AA BB CC

~~

Longitud

Ejemplo 1

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Longitud km

% e

rror

Vs

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

Longitud km

Is

Vr = 115/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = -1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

Page 7: Modelos de Lineas

06/05/2014

7

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-100

0

100

200

300

400

500

Longitud km

Per

dida

s Q

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

20

40

60

80

100

120

140

Longitud km

Per

dida

s P

Vr = 115/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = -1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

Vr = 500/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = -1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

Dab = 10;%m

Dac = 20;%m

Dbc = 10;%m

RMG = 7.4/1000; %m

Radio = 18.34/2000;%m

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

AA BB CC

~~

Longitud

Ejemplo 2

Page 8: Modelos de Lineas

06/05/2014

8

Vr = 500/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = -1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

10

20

30

40

50

60

70

Longitud km

% e

rror

Vs

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Longitud km

Is

Vr = 500/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = -1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

Longitud km

Per

dida

s Q

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

20

40

60

80

100

120

Longitud km

Per

dida

s P

Page 9: Modelos de Lineas

06/05/2014

9

Vr = 300/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = -1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

Dab = 10;%m

Dac = 20;%m

Dbc = 10;%m

RMG = 7.4/1000; %m

Radio = 18.34/2000;%m

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

AA BB CC

~~

Longitud

Ejemplo 3

Vr = 300/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = -1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

10

20

30

40

50

60

70

80

Longitud km

% e

rror

Vs

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

0.6

Longitud km

Is

Page 10: Modelos de Lineas

06/05/2014

10

Vr = 300/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = -1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-200

-150

-100

-50

0

50

100

Longitud km

Per

dida

s Q

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

10

20

30

40

50

60

Longitud km

Per

dida

s P

Vr = 300/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = 1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

Dab = 10;%m

Dac = 20;%m

Dbc = 10;%m

RMG = 7.4/1000; %m

Radio = 18.34/2000;%m

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

AA BB CC

~~

Longitud

Ejemplo 4

Page 11: Modelos de Lineas

06/05/2014

11

Vr = 300/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = 1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Longitud km

% e

rror

Vs

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

Longitud km

Is

Vr = 300/sqrt(3); Tensión de fase (kV)

fp = 0.8;

sig = 1; (-1)atraso; (1)adelanto

Imax = 0.528;% Limite térmico (kA)

P3f = 80; potencia activa 3 fasica (MW)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000-60

-40

-20

0

20

40

60

80

Longitud km

Per

dida

s Q

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000

10

20

30

40

50

60

70

80

Longitud km

Per

dida

s P

Page 12: Modelos de Lineas

06/05/2014

12

Cargabilidad de líneas de transmisión

~~

Maxima

Page 13: Modelos de Lineas

06/05/2014

13

Impedancia característica

~~ ~~

CARGA

Zc = 487.9834 Ohm

SIL = 128.0781 MW

Vr = 250/sqrt(3); % Tensión de fase (kV)

fp = 1; % atraso

Imax = 0.528;% Limite termico (kA)

long = 200; % longitud de la linea km

Dab = 20;%m

Dac = 40;%m

Dbc = 20;%m

RMG = 7.4/1000; %m

Rc = 18.34/2000;%m

AA BB CC

~~

Long

Ejemplo 4

Page 14: Modelos de Lineas

06/05/2014

14

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

x 104

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Zcarga

Pc/

Pg

200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 12000.88

0.89

0.9

0.91

0.92

0.93

0.94 X: 487.3Y: 0.9333

Zcarga

Pc/

Pg

X: 487.3Y: 0.9333X: 487.3Y: 0.9333

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

x 104

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Zcarga

perd

idas

rea

ctiv

as

0 100 200 300 400 500 600 700 800

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

X: 488.2Y: -0.02183

Zcarga

perd

idas

rea

ctiv

as

X: 488.2Y: -0.02183X: 488.2Y: -0.02183

Page 15: Modelos de Lineas

06/05/2014

15

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Pcarga

Pc/

Pg

X: 128.5Y: 0.9333

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Pcarga

perd

idas

rea

ctiv

as

X: 128.3Y: 0.08932

X: 128.5Y: 0.9333X: 128.5Y: 0.9333

X: 128.3Y: 0.08932X: 128.3Y: 0.08932

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

x 104

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

X: 488.2Y: -0.02183

Zcarga

perd

idas

rea

ctiv

as

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

x 104

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1 X: 487.3Y: 0.9333

Zcarga

Pc/

Pg

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000

10

20

30

40

50

60

70

Pcarga

perd

idas

act

ivas

X: 128.9Y: 9.215

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Pcarga

Pc/

Pg

X: 128.5Y: 0.9333

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Pcarga

perd

idas

rea

ctiv

as

X: 128.3Y: 0.08932

X: 128.9Y: 9.215X: 128.9Y: 9.215

X: 128.5Y: 0.9333X: 128.5Y: 0.9333

X: 128.3Y: 0.08932X: 128.3Y: 0.08932

X: 488.2Y: -0.02183X: 488.2Y: -0.02183

X: 487.3Y: 0.9333X: 487.3Y: 0.9333

Zc = 487.9834 Ohm

SIL = 128.0781 MW

Page 16: Modelos de Lineas

06/05/2014

16

Vr = 150/sqrt(3); % Tensión de fase (kV)

long = 200; % longitud de la linea km

Vr = 150/sqrt(3); % Tensión de fase (kV)

long = 50; % longitud de la linea km

Vr = 500/sqrt(3); % Tensión de fase (kV)

long = 300; % longitud de la linea km

Vr = 500/sqrt(3); % Tensión de fase (kV)

long = 50; % longitud de la linea km

AA BB CC

~~

Long

Ejercicio 1

Máxima Carga

CARGA

Page 17: Modelos de Lineas

06/05/2014

17

Vr = 80/sqrt(3); % Tensión de fase (kV)

fp = 1; % atraso

Imax = 0.528;% Limite termico (kA)

Dab = 20;%m

Dac = 40;%m

Dbc = 20;%m

RMG = 7.4/1000; %m

Rc = 18.34/2000;%m

AA BB CC

~~

Long

Ejemplo 5

0 100 200 300 400 500 6000

1

2

3

4

5

6

Longitud km

SIL

0 100 200 300 400 500 6000.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

0.55

Longitud km

Ir

0 100 200 300 400 500 6000.94

0.96

0.98

1

1.02

1.04

1.06

Longitud km

Vs

0 100 200 300 400 500 6000

5

10

15

20

25

30

35

Longitud km

angu

lo d

el p

ar

Page 18: Modelos de Lineas

06/05/2014

18

0 100 200 300 400 500 6000

1

2

3

4

5

6

Longitud km

SIL

0 100 200 300 400 500 6000

5

10

15

20

25

30

Longitud km

Del

ta V

0 100 200 300 400 500 600-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Longitud km

Per

dida

s Q

0 100 200 300 400 500 600

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

2.6

Longitud kmP

erdi

das

P

Page 19: Modelos de Lineas

06/05/2014

19

*Tomado de: Power System Stability And Control by Prabha Kundur

Page 20: Modelos de Lineas

06/05/2014

20

Vr = 200/sqrt(3); % Tensión de fase (kV)

Vr = 350/sqrt(3); % Tensión de fase (kV)

Vr = 500/sqrt(3); % Tensión de fase (kV)

AA BB CC

~~

Long

Ejercicio 2

Comportamiento de las líneas de transmisión ante

variaciones en la carga

Page 21: Modelos de Lineas

06/05/2014

21

~~

*Tomado de: Power System Stability And Control by Prabha Kundur

*Tomado de: Power System Stability And Control by Prabha Kundur

Page 22: Modelos de Lineas

06/05/2014

22

*Tomado de: Power System Stability And Control by Prabha Kundur

*Tomado de: Power System Stability And Control by Prabha Kundur

Page 23: Modelos de Lineas

06/05/2014

23

*Tomado de: Power System Stability And Control by Prabha Kundur