Download DISEÑO LÍNEA DE TRANSMISIÓN A 115 kV ENTRE S.E. OCOA Y

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Rev.
Actualización resistencia de puesta a tierra
J. Castañeda
A. Martínez
A. Martínez
2013/07/12
Emisión Inicial
J. Mahecha
A. Martínez
A. Martínez
2013/03/15
Descripción
Diseñó
Revisó
Aprobó
Fecha
DISEÑO LÍNEA DE TRANSMISIÓN A 115 kV
ENTRE S.E. OCOA Y LAS S.E. GUAMAL Y SAN FERNANDO
VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO
Diseñó:
Revisó:
J. Mahecha
Fecha:
Aprobó:
A. Martínez
Fecha:
2013/03/15
Documento Nº.:
Fecha:
2013/03/15
Codigo cliente:
2013/03/15
Rev.
750-LTM-011
A. Martínez
1
Rev Cliente.
VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
TABLA DE CONTENIDO
1.
METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DE FALLAS POR APANTALLAMIENTO ...... 3
1.1. CONSIDERACIONES GENERALES ....................................................................................... 3
1.2. DESARROLLO DE LOS CÁLCULOS ..................................................................................... 4
2.
FALLAS POR FLAMEO INVERSO........................................................................................... 11
2.1. DATOS DE LAS LÍNEAS Y DEL SISTEMA ....................................................................... 11
2.2. RESUMEN DE RESULTADOS DE FALLAS POR APANTALLAMIENTO ................ 12
3.
CONCLUSIONES .......................................................................................................................... 13
4.
DOCUMENTACIÓN DE REFERENCIA .................................................................................. 14
ANEXO 1. MEDIDAS DE SILUETA SELECCIONADA PARA EL DISEÑO ................................ 15
ANEXO 2. FALLAS POR APANTALLAMIENTO ............................................................................... 17
ANEXO 3. FALLAS POR FLAMEO INVERSO .................................................................................... 20
ANEXO 4. RESUMEN DE RESULTADOS............................................................................................ 27
ANEXO 5. MAPA DE NIVELES CERÁUNICOS DE LA REPÚBLICA DE COLOMBIA .......... 29
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
1. METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DE FALLAS POR APANTALLAMIENTO
1.1. CONSIDERACIONES GENERALES
Para el
desarrollo de los cálculos se tuvieron en cuenta las siguientes
consideraciones y parámetros del sistema.
·
Voltaje nominal fase – fase de 115 kV
·
Máxima tensión de servicio fase-fase de 123 kV
·
La configuración de la línea es vertical de doble circuito
·
Longitud del vano promedio aproximado es de 400 metros
·
Un (1) conductor por fase ACSR 605 kCM 24/7 - Peacock (Referirse al
documento 750-LTM-008 - Selección del conductor).
·
Un (1) cable de guarda: OPGW (Referirse al documento 750-LTM-009 Selección del cable de guarda).
·
Se han previsto aisladores campana en porcelana o vidrio templado
estándar con diámetro igual a 254 mm, por 146 mm de paso y 292 mm
de distancia de fuga, de acuerdo a los resultados obtenidos en el
documento de 750-LTM-010 - Coordinación de aislamiento.
·
Nivel ceráunico para la región de 120 días de tormenta al año. Valor
tomado de acuerdo con el Mapa de niveles ceráunicos para Colombia
del Anexo A.5, de la Norma Técnica Colombiana NTC 4552-1 (Ver Anexo
5).
·
La densidad de descargas a tierra fue calculada de acuerdo a la
metodología planteada en la Norma Técnica Colombia NTC 4552-2.
·
Se utilizó la silueta de la torre tipo suspensión con una altura de 35
metros.
De acuerdo con la disposición de la línea y los tipos de estructuras a utilizar, se
tienen los siguientes datos:
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
Ø Localización del conductor de fase más expuesto:
Distancias
Altura al punto de amarre (YØi)
Distancia horizontal desde X =0.0, (XØi)
Torre doble circuito
30.41 m
3m
Distancia entre conductor y cable de guarda (F)
5.53 m
Flecha promedio (Føi)
11.86 m
Ø Localización del cable de guarda
Distancias
Altura al punto de amarre (YG)
Distancia horizontal desde X = 0.0, (XG)
Flecha promedio (FG)
Torre doble circuito
35 m
0m
6.88 m
1.2. DESARROLLO DE LOS CÁLCULOS
En esta memoria se desarrollan los cálculos con base en el método simplificado de
LOS DOS PUNTOS de IEEE-EPRI, para evaluar el comportamiento de una línea de
transmisión ante descargas atmosféricas.
En el Anexo 2 de la presente memoria se puede seguir paso a paso el cálculo
realizado por medio del Programa ID-APANT, el cual se resume en los siguientes
pasos:
·
Determinar las coordenadas (x, y) de las fases y cable de guarda en la
estructura.
·
Establecer el nivel ceráunico.
·
Calcular la densidad de rayos a tierra.
·
Calcular el número de rayos a la línea.
·
Determinar la fase más expuesta y el ángulo de apantallamiento.
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
·
Calcular la máxima distancia de choque.
·
Calcular la corriente máxima para las fallas de apantallamiento.
·
Determinar el voltaje crítico de flameo.
·
Calcular el radio de corona para el cálculo de fallas de apantallamiento.
·
Calcular la impedancia característica del conductor.
·
Calcular la corriente crítica de flameo y la distancia mínima de choque.
·
Determinar la coordenada x del cable de guarda para apantallamiento perfecto.
·
Calcular el ángulo efectivo de apantallamiento.
·
Si no hay apantallamiento perfecto se calcula el número de salidas por falla de
apantallamiento.
Durante el desarrollo de los cálculos se tienen en cuenta las Figuras No. 1 a 3 de la
presente memoria.
Ø Para el cálculo de la Corriente Máxima para Fallas por Apantallamiento Imax
(referirse a los pasos 8 y 12 del Anexo 2), los valores de los parámetros
COEF (k) Y EXP (n) más usados son los siguientes:
COEF
EXP
8.0
0.65
10.0
0.65
6.70
0.80
7.10
0.75
9.40
0.67
Al respecto, IEEE-EPRI recomienda el uso del COEFICIENTE 10.0. (Referirse a la
sección 12.7 del EPRI).
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
Ø Para el cálculo del Voltaje Crítico de Flameo, CFO, tener en cuenta que,
según el método de los 2 puntos, la onda normalizada del rayo se toma
como una función rampa con un tiempo de cresta igual a 2 ms y con la
parte superior aplanada (ver la Figura No.1).
Figura 1: Corriente del rayo presentada como una simple función rampa. Tensiones a
través del aislamiento evaluados en solo dos puntos
(Tomado de Transmission Line Reference Book 345 kV and above, second edition, 1982)
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
Figura 2: Curva Cigre de tensión Vs Tiempo para flameo del aislamiento de la línea
(Darveniza, Popolansky y Whitehead)
(Tomado de Transmission Line Reference Book 345 kV and above, second edition, 1982,
EPRI)
a) Apantallamiento incompleto - Amplitud Xs descubierta.
Rayo B impacta al conductor de fase Ø
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
b) Apantallamiento efectivo – La amplitud Xs desprotegida es reducida a cero.
Figura 3. a) y b) Modelo electrogeométrico para análisis de fallas por apantallamiento
(Tomado de Transmission Line Reference Book 345 kV and above, second edition, 1982,
EPRI)
La curva “Tensión vs. Tiempo” (ver las Figuras No.1 y 2) corresponde a la curva
normalizada según CIGRE para flameos del aislamiento de la línea.
La entrada a esta curva se realiza en sólo 2 puntos. La Figura No.1 muestra la
corriente del rayo en por unidad, así como la onda normalizada y los 2 puntos A y
B en los que se evalúa la corriente crítica del rayo, requerida para penetrar con la
tensión del aislamiento en la curva normalizada.
En este método la corriente crítica se evalúa para el tiempo de cresta de 2 y 6 ms. El
menor de los dos valores se utiliza para evaluar la tasa de salidas para una fase
dada, pues tal como se describe en la sección 12.10 de la Referencia 3, la mayoría
de los disparos causados por flameos inversos debidos a rayos son causados por
descargas con magnitudes de 80 kA o mayores (frecuentemente mucho mayores)
considerando que la forma de onda tiempo-cresta en el rayo de 1.8 a 2.0 µs o más
simule razonablemente las observaciones de campo.
De esta forma, una vez
transcurridos los dos primeros microsegundos después de impactada la torre por el
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
rayo, es más frecuente que se presente la descarga a corrientes menores que
algunas de ellas con valores muy altos. Descargas más allá de los 6 µs se asumen
como poco frecuente debido al decrecimiento de la curva voltaje – tiempo (ver
figura 1).
Se considera también que los flameos que ocurren más allá de los 6 ms son poco
frecuentes, debido al aplanamiento de la curva “Tensión vs. Tiempo” del
aislamiento.
El CIGRE recomienda el uso de la expresión para la curva característica V-t:
CFO
=
(400 + 710/t
CFO
=
voltaje de flameo en kV
t
=
tiempo de flameo en ms
t
=
6 ms
W
=
Longitud del aislamiento (distancia de arco en seco de los
0.75
)xW
aisladores, correspondiente a 8 unidades, con una distancia de paso
de 0.146 m cada uno).
W
=
1,1680 m
Por lo tanto, el valor del voltaje crítico de flameo, CFO, se puede obtener en
función de la longitud del aislador como:
CFO
=
585.2 x W en kV
Por lo tanto, el valor del voltaje crítico de flameo, CFO, es igual a:
CFO
=
684 kV
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
Cantidad de fallas de apantallamiento por 100 km de línea por año (NSF):
Como resultado de los cálculos se obtiene para cada tipo de estructura:
Descripción
NSF
-
Cantidad
de
Torre doble circuito
fallas
apantallamiento por 100 km por año
de
0.000
En el Anexo 2 de la presente memoria se pueden seguir paso a paso los cálculos
realizados por medio del programa ID-APANT para cada tipo de estructura.
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
2. FALLAS POR FLAMEO INVERSO
En esta memoria se desarrollan los cálculos con base en el método simplificado de
LOS DOS PUNTOS de IEEE-EPRI, para evaluar el comportamiento de una línea de
transmisión ante descargas atmosféricas.
Para el cálculo de las salidas por flameos inversos se siguen, en general, los
siguientes pasos:
·
Calcular las impedancias características del cable de guarda y de la estructura,
factores de acople y resistencia impulsiva de puesta a tierra.
·
Calcular los tiempos de viaje en el vano, en la estructura y en las crucetas.
·
Calcular el voltaje en la punta y en la base de la estructura.
·
Calcular el voltaje en la cadena de aisladores.
·
Calcular la corriente y el voltaje crítico de flameo.
·
Calcular el número de salidas de la línea por flameos inversos.
2.1. DATOS DE LAS LÍNEAS Y DEL SISTEMA
Para el desarrollo de los cálculos se siguió paso a paso el procedimiento descrito
en el “Schedule 2”, para el cálculo de los flameos inversos por el método de los 2
puntos, de la referencia 3.
En el Anexo 3 de la presente memoria se puede seguir paso a paso el cálculo
realizado por medio del Programa ID-FLINV, para un valor de resistencia de puesta
a tierra para las torres de 20 ohm, conforme a lo establecido en el Artículo 15.4 del
RETIE para “Estructuras de líneas de transmisión o torrecillas metálicas de
distribución con cable de guarda”.
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
2.2. RESUMEN DE RESULTADOS DE FALLAS POR APANTALLAMIENTO
En el Anexo 4 Resumen de Resultados se pueden ver las gráficas de cómo varía la
cantidad de salidas por fallas de apantallamiento y flameos inversos por 100 km de
línea por año, dependiendo del valor de la Resistencia de Puesta a Tierra de cada
una de las estructuras de la línea.
Descripción
Torre doble circuito
NF - Cantidad de salidas por fallas de
apantallamiento y flameos inversos por
8.59
100 km de línea por año.
Resistencia de puesta a tierra (W)
20
El valor de salidas por fallas por apantallamiento y flameos inversos obtenido se
considera aceptable para una línea de 115 kV, considerando el parámetro
establecido en la memoria de Coordinación de Aislamiento No. 750-LTM-010, de
diez (10) fallas de apantallamiento y flameos inversos por 100 km de línea por año.
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
3. CONCLUSIONES
La selección definitiva del aislamiento es el resultado de coordinar los diversos
valores con la disposición de la línea se verificaron las fallas por apantallamiento y
flameo inverso, obteniéndose los siguientes resultados, para una resistencia de
puesta a tierra de 20 ohm:
-
Fallas de apantallamiento: 0.000 fallas por 100 km de línea por año.
-
Fallas de apantallamiento y flameos inversos: 8.59 fallas por 100 km de línea
por año.
De lo anterior se puede afirmar que el diseño propuesto para la línea de
transmisión de 115 kV del proyecto en cuestión, cumple con la normatividad
aplicable y que los resultados obtenidos son satisfactorios y confiables.
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
4. DOCUMENTACIÓN DE REFERENCIA
1-
International Electrotechnical Commission
- Publication 71-1 Insulation Coordination – Part 1: Definitions, principles and
rules
1993-12
- Publication 71-2 Insulation Coordination – Part 2: Application Guide
1996 -12
2-
Subestaciones de alta y extra alta tensión
Mejía Villegas S.A. Ingenieros Consultores
HMV Ingenieros
Segunda Edición
2003
3-
Transmission Line Reference Book
34.5 kV and Above
Second Edition
Electric Power Research Institute EPRI
3412 Hillview, Palo Alto, California
1982
4-
Norma Técnica Colombiana NTC 4552 – 1 “Protección contra descargas
eléctricas atmosféricas (Rayos). Parte 1: Principios Generales”.
5-
RETIE, Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas. Agosto de 2008.
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
ANEXO 1. MEDIDAS DE SILUETA SELECCIONADA PARA EL DISEÑO
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
ANEXO 2. FALLAS POR APANTALLAMIENTO
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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PROGRAMA ID-APANT
2013-07-12
ANEXO No. 2
REV.1
Hoja 1 de 2
DISEÑO LÍNEA OCOA - GUAMAL/SAN FERNANDO
Posicionamiento del cable de guarda - Fallas por apantallamiento
Circuito doble con un (1) cable de guarda
1.- GEOMETRÍA DE LA LÍNEA
Localización cable de guarda:
Altura punto de amarre
Flecha promedio c.g.
Dist. horizontal al c.g.
Dist. entre c.g. y conduct.
Localización conductor más expuesto:
Altura punto de amarre
Flecha promedio conduct.
Dist. horizontal al conduct.
2.- NIVEL CERÁUNICO:
Número de días de tormenta al año
3.- DENSIDAD DE RAYOS A TIERRA
Densidad de rayos a tierra
4.- CANTIDAD DE RAYOS A LA LÍNEA
Cantidad de cables de guarda
Separación entre cables de guarda
Altura de la estructura,
Cantidad de rayos a la línea
5.- ALTURA MEDIA CONDUCT. Y C.GUARDA
Altura media cable guarda
Altura media conductor
Yg=
Fg=
Xg=
F=
35,00
6,88
0,00
5,53
Yøi=
Føi=
Xøi=
30,41 m
11,86 m
-3,00 m
T=
Ng=
b=
H=
N=
m
m
m
m
120 días/año
2,98 rayos/km²/año
1
0,00 m
35,00 m
70,40 rayos/100km/año
Y'g=
Y'øi=
30,41 m
22,50 m
6.- APANTALLAMIENTO EN LA ESTRUCTURA
Referirse a la Figura No.3a)
Dist. horizontal c.g.-conduct.
Ángulo de apantallamiento
DX=
a=
-3,000 m
-20,77 °
7.- MÁXIMA DISTANCIA DE CHOQUE
De la geometría de la Figura No.3b) se tiene:
Const.ajuste dist.choque/tierra
b=
Altura promedio cables
Tangente ángulo apantallam.
Máxima distancia de choque
Y'=
m=
V=
W=
Smax=
1,00 1.0 para HV, 0.8 para EHV y
0.64 para UHV lines
26,46 m
-0,38 m
30,26 m
-803,31 m²
40,88 m
PROGRAMA ID-APANT
2013-07-12
8.- CORRIENTE MÁXIMA PARA FALLAS DE APANTALLAMIENTO
Coeficiente
K=
Exponente
Corriente máxima
9.- VOLTAJE CRÍTICO DE FLAMEO
Numero de aisladores
Distancia de paso de cada aislador
Longitud arco en seco del aislador polimérico
Tiempo
Voltaje crítico de flameo
10.- RADIO DE CORONA
Gradiente límite de corona
Solución por Newton Rapson
Radio de corona
n=
Imax=
N=
D=
W=
t=
Vc=
Eo=
error=
R=
11.- IMPEDANCIA CARACTERÍSTICA DEL CONDUCTOR
Número de subconductores
N=
Distancia de separación entre subconductores
d=
Diámetro del haz de conductores
Db=
Diámetro del conductor
Dc=
Radio equivalente
re=
rc=
Impedancia característica
Zc=
12.- CORRIENTE CRÍTICA DE FLAMEO
Corriente crítica de flameo
Coeficiente
Exponente
Distancia mínima de choque
13.- APANTALLAMIENTO PERFECTO
Posic. c.g. para apant. perfecto.
Ángulo efectivo de apantallam.
14.- APANTALLAMIENTO NO PERFECTO
Angulo
Angulo
Ancho descubierto
Imin=
K=
n=
Smin=
Hoja 2 de 2
10 Valor recomendado por IEEEEPRI de los posibles a escoger
0,65
8,72 kA
8
0,146
1,168
6,00
683,5
1500 kV/m
0,000
0,071 m
1
0
0,00000
0,02420
0,0121
0,0706
437,2
m
m
m
m
m
W
3,13 kA
10 Valor recomendado por IEEEEPRI de los posibles a escoger
0,65
20,98 m
Xgo=
ae=
2,18 m
-15,44 °
w=
q=
Xs=
82,43 °
-26,71 °
0,55 m
15.- PROBABILIDAD DE QUE EL PICO DE CORRIENTE EN EL RAYO
PUEDA EXCEDER EL VALOR DE I (kA) MÁXIMA, MÍNIMA
PI máxima
PI máx.=
PI mínima
PI mín.=
0,96
1,00
16.- CANTIDAD DE FALLAS DEL APANTALLAMIENTO x 100 km x AÑO
Cant.fallas apant.x100kmxaño
Und.
m
m
us
kV (Curva característica v-t
según CIGRE)
Nsf=
0,000
VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
ANEXO 3. FALLAS POR FLAMEO INVERSO
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
Página 20 de 30
PROGRAMA ID-FLINV
ANEXO No. 3
2013-07-12
REV.1
DISEÑO LÍNEA OCOA - GUAMAL/SAN FERNANDO
CALCULO DE FALLAS POR FLAMEO INVERSO
0.- DATOS DE ENTRADA
Altura de la estructura
h=
Resistencia de puesta a tierra de
la torre
R=
Longitud del aislamiento del
aislador 'Cadena de aisladores'
W=
Diámetro del conductor
d=
Diámetro del c- de guarda
dg=
Longitud del vano promedio
Numero total de rayos a la línea
por 100 km por año
N=
Valor tomado del cálculo de fallas por apantallamiento
Fallas de apantallamiento
por 100 km por año
Nsf=
Valor tomado del cálculo de fallas por apantallamiento
35,00 m
20,00 W
1,1680
0,02420
0,01400
400
m
m
m
m
70,40 descargas/100km/año
0,0000 fallas/100km/año
1.- GEOMETRÍA DE LA ESTRUCTURA
1
2
3
4
5
6
7
8
Cable de guardia 1
Cable de guardia 2
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
Espaciam.
entre
Radio subconduc Volt. operac.
Coordenadas
X
0
Y
35,00
0,007
-3
-3
-3
3
3
3
30,41
27,21
24,01
24,01
27,21
30,41
0,0121
0,0121
0,0121
0,0121
0,0121
0,0121
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
115
115
115
115
115
115
2.- TENSIONES DE SOPORTE DEL AISLAMIENTO (RESISTENCIA)
En dos microsegundos
En seis microsegundos
(Vi)2=
(Vi)6=
Voltaje en la cima de la torre
Gradiente límite de corona,
Solución por Newton Rap.
Radio de corona c. de guarda
Diámetro de corona c-guarda
Impedancia propia c.guarda
Impedancia mutua c.guarda
Impedancia de impulso c.guarda
Eo=
error=
R=
D=
Z11=
Z12=
Zs=
957,76 kV
683,28 kV
1723,968
1500
0,00000
0,19542319
0,39084637
441,588495
0
441,588495
kV
kV/m
m
m
W
W
F
DF
(m)
-1,2E-05 4,8810831
0
3.- IMPEDANCIA MUTUA ENTRE CABLE DE GUARDA Y FASES
C.Guardia-Fase A
C.Guardia-Fase B
C.Guardia-Fase C
C.Guardia-Fase C'
C.Guardia-Fase B'
C.Guardia-Fase A'
Z31=
Z41=
Z51=
Z61=
Z71=
Z81=
148,799605
120,581465
98,7646085
98,7646085
120,581465
148,799605
Z32=
Z42=
Z52=
Z62=
Z72=
Z82=
k3=
k4=
k5=
k6=
k7=
k8=
0,34
0,27
0,22
0,22
0,27
0,34
2r=
b=
ZT=
1
8m
1,9 m
151,33 W
Tt=
0,117 us
Ts=
1,48 us
4.- FACTOR DE ACOPLE PARA CADA FASE
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
5.- IMPEDANCIA IMPULSO DE LA TORRE
Clase de estructura
Ancho de cintura de la estructura
Separación entre postes
Impedancia impulso de la torre
6.- TIEMPO DE DURACION DEL VIAJE DE LA ONDA
Tiempo de duracion del
viaje de la onda
7.- TIEMPO DE DURACION DEL VIAJE POR EL VANO
Tiempo de duracion del
viaje por el vano
8.- TIEMPO DE VIAJE DESDE LA PARTE SUPERIOR A LA CRUCETA RESPECTIVA
Tiempo de viaje desde cima torre a cruceta
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
Tp3=
Tp4=
Tp5=
Tp6=
Tp7=
Tp8=
0,015
0,026
0,037
0,037
0,026
0,015
us
us
us
us
us
us
9.- IMPEDANCIA INTRINSECA DEL CIRCUITO
Impedancia intrínseca del
circuito
ZI=
89,79 W
ZW=
81,67 W
10.- IMPEDANCIA DE ONDA CONSTANTE DE LA TORRE
Impedancia de onda
constante de la torre
11.- FACTOR DE AMORTIGUAMIENTO
Factor de amortiguamiento
y=
-0,143
W
W
W
W
W
W
12.- FACTOR DE REFRACCION DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA
Factor de refracción de la
resistencia de puesta a tierra
aÂ=
0,23
13.- FACTOR
TENSION
DE(PU)EN
REFRACCION
LA PUNTA
DE LA
DE LA TORRE
A 2 us
Voltaje en (pu) en la punta de la
torre a 2 us
(VT)2=
25,63 kV
14.- COMPONENTE DE LA TENSION REFLEJADA
EN 2 us
Componente de la tension
reflejada en 2 us
Voltaje real en la cima de la torre
a 2 us
Ks=
(V'T)2=
0,85 Valor recomendado
por IEEE-EPRI
-0,277204 kV
(VT)2=
25,35 kV
15.- TENSION A TRAVÉS DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA A 2 us
Tensión a través de la resistencia
de puesta a tierra en 2 us
Tensión real a través de la resist. de puesta
a tierra en 2 us
(VR)2=
18,61 kV
(VR)2=
18,33 kV
16.- TENSION INDUCIDA EN LA CRUCETA EN 2 us
Tensión inducida en la cruceta en 2 us
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
(Vp3)2=
(Vp4)2=
(Vp5)2=
(Vp6)2=
(Vp7)2=
(Vp8)2=
24,4
23,8
23,1
23,1
23,8
24,4
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
15,89
16,87
17,48
17,48
16,87
15,89
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
17.- TENSION IMPULSO A TRAVÉS DEL AISLAMIENTO EN 2 us
(POR FASE)
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
(Vs3)2=
(Vs4)2=
(Vs5)2=
(Vs6)2=
(Vs7)2=
(Vs8)2=
18.- TENSION (PU) EN LA PARTE SUPERIOR DE LA TORRE, EN 6 us
Tensión (pu) en la parte superior
de la torre, en 6 us
(VR)6=(Vpn)6=(VT)6
(VT)6=
18,34 kV (pu)
Ks=
(V'T)6=
0,85
-2,37 kV
19.- COMPONENTE DE LA TENSION REFLEJADA
En 6 us
Componente de la tension reflejada en 6 us
20.- TENSION IMPULSO A TRAVÉS DEL AISLAMIENTO EN 6 us
(POR FASE)
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
(Vs3)6=
(Vs4)6=
(Vs5)6=
(Vs6)6=
(Vs7)6=
(Vs8)6=
10,59
11,61
12,39
12,39
11,61
10,59
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
kV (pu)
21.- CORRIENTE CRITICA DEL RAYO QUE PRODUCIRÁ FLAMEO EN 2 us
(POR FASE)
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
(Ic3)2=
(Ic4)2=
(Ic5)2=
(Ic6)2=
(Ic7)2=
(Ic8)2=
60,28
56,78
54,80
54,80
56,78
60,28
kA
kA
kA
kA
kA
kA
22.- CORRIENTE CRITICA DEL RAYO QUE PRODUCIRÁ FLAMEO EN 6 us
(POR FASE)
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
(Ic3)6=
(Ic4)6=
(Ic5)6=
(Ic6)6=
(Ic7)6=
(Ic8)6=
64,55
58,88
55,13
55,13
58,88
64,55
kA
kA
kA
kA
kA
kA
Vo3=
Vo4=
Vo5=
Vo6=
Vo7=
Vo8=
94
94
94
94
94
94
kV
kV
kV
kV
kV
kV
Ic3=
Ic4=
Ic5=
Ic6=
Ic7=
Ic8=
60,28
56,78
54,80
54,80
56,78
60,28
kA
kA
kA
kA
kA
kA
23.- CALCULO DE Icn
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
24.- CALCULO CURVAS Icn' vs TETAn (valores para un ángulo determinado)
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
Vc3=
Vc4=
Vc5=
Vc6=
Vc7=
Vc8=
958
958
958
958
958
958
kV
kV
kV
kV
kV
kV
250,00 TETAn
4,36
0
-2,094395
2,0943951
25.- CALCULO DE LA CANTIDAD DE RAYOS SOBRE LA TORRE POR FASE
FLUCTUACIÓN DE LA CORRIENTE CRÍTICA DE DESCARGA REQUERIDA PARA CAUSAR FLAMEO
INVERSO DE FASE
Corriente crítica de desacarga (kA)
75
70
65
60
Fase A
Fase B
55
Fase C
Fase A'
50
Fase B'
Fase C'
45
40
0
60
120
180
240
300
360
Ángulo de Voltaje de fase instantáneo Өn (°)
% en que la Fase A predomina
% en que la Fase B predomina
% en que la Fase C predomina
% en que la Fase C' predomina
% en que la Fase B' predomina
% en que la Fase A' predomina
0,0%
13,9%
38,9%
36,1%
13,9%
0,0%
TETA1
0
170
260
40
210
0
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
26.- CALCULO DE LA CORRIENTE CRITICA DEL RAYO PROMEDIO QUE PRODUCE
FLAMEO POR FASE
Fase A
Ic3'=
---- kA
Fase B
Ic4'=
51,66 kA
Fase C
Ic5'=
57,22 kA
Fase C'
Ic6'=
50,42 kA
Fase B'
Ic7'=
51,66 kA
Fase A'
Ic8'=
---- kA
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
P(Ic3')=
P(Ic4')=
P(Ic5')=
P(Ic6')=
P(Ic7')=
P(Ic8')=
0,000
0,210
0,169
0,220
0,210
0,000
Según figura Anterior
Según figura Anterior
Según figura Anterior
TETA2
0
210
30
160
250
0
TETA1
0,0000
2,9671
4,5379
0,6981
3,6652
0,0000
TETA2
0,0000
3,6652
0,5236
2,7925
4,3633
0,0000
27.- CALCULO DE LA CANTIDAD DE RAYOS SOBRE LA TORRE
NT=
42,24
28.- NÚMERO DE RAYOS SOBRE LA TORRE POR FASE POR 100 km POR AÑO
Fase A
Fase B
Fase C
Fase C'
Fase B'
Fase A'
NT3=
NT4=
NT5=
NT6=
NT7=
NT8=
0,00
5,87
16,43
15,25
5,87
0,00
29.- CALCULO DE LA CANTIDAD DE RAYOS SOBRE LA TORRE POR FASE
QUE PRODUCIRÍAN FLAMEO INVERSO
NT3'=
NT4'=
NT5'=
NT6'=
NT7'=
NT8'=
0,00
1,23
2,77
3,36
1,23
0,00
30.- CALCULO DE LA CANTIDAD DE RAYOS SOBRE LA TORRE
QUE PRODUCIRÍAN FLAMEOS
NT'=
8,59
31.- NUMERO TOTAL DE SALIDAS POR FALLAS DE APANTALLAMIENTO
Y POR FLAMEOS INVERSOS POR 100 km POR AÑO
NF=
8,59
VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
ANEXO 4. RESUMEN DE RESULTADOS
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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ANEXO No. 4
RESUMEN DE RESULTADOS
Hoja 1 de 1
2013-07-12
REV.1
DISEÑO LÍNEA OCOA - GUAMAL/SAN FERNANDO
Resistencia de
puesta a tierra
Número de
salidas/100
km/año
0,65
1,07
1,62
2,32
3,16
4,11
5,15
6,27
7,39
8,59
10,02
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
GRÁFICA DE RESUMEN DE RESULTADOS
12,0
Número de salidas/100 km/año
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
0
5
10
15
Resistencia de puesta a tierra
20
25
VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
ANEXO 5. MAPA DE NIVELES CERÁUNICOS DE LA REPÚBLICA DE COLOMBIA
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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VERIFICACIÓN DEL APANTALLAMIENTO (CONSORCIO DISEÑOS META A+ I&D)
Zona del
proyecto
Mapa de niveles ceráunicos para Colombia del Anexo A.5, de la Norma Técnica Colombiana
NTC 4552-1
750-LTM-011 – Verificación del Apantallamiento
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