Download Anexo - Estimaciones de CEM y otros efectos en la ET

Paul C. Rizzo Associates, Inc.
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INFORME FINAL
CAPITULO 6 – ANEXO 3
ESTIMACIONES TEÓRICAS DE CEM Y OTROS
EFECTOS EN LA ET 500 ALTERNATIVA A2
ACTUALIZACIÓN Y COMPLEMENTACION DEL
ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Y SOCIAL
DE LA NUEVA ET 500/132 KV PARANÁ.
ENERGIA DE ENTRE RÍOS, S.A.
PROVINCIA DE ENTRE RÍOS, ARGENTINA
Octubre de 2007
Proyecto No 07-3867
CONTENIDO
0.- Contenido…...………………………………………………………………....
pág. 2
1.- Características generales de la instalación………………………………..
pág. 3
2.- Descripción de los posibles impactos………………………………………
pág. 3
3.- Reglamentación vigente……………………………………………………..
pág. 4
4.- Condiciones para el cálculo………………………………………………….
pág. 6
4.1.- Condiciones de máxima……………………………………………….
pág. 6
4.2.- Condiciones de operación…………………………………………….
pág. 6
4.3.- Datos específicos de las salidas de la ET…….…………………….
pág. 6
5.- Resultados………………………………………………………………….
pág. 7
5.1.- Condiciones de máxima..…..…………………………………………
pág. 8
5.2.- Condiciones de operación....…………………………………………
pág. 12
6.- Resumen de valores obtenidos……………………………………………..
pág. 16
7.- Conclusiones………………………………………………………………….
pág. 17
8.- Bibliografía…………………………………………………………………….
pág. 17
2
1.- CARACTERISTICAS GENERALES DE LA INSTALACIÓN
La futura ET Gran Paraná poseerá dos niveles de tensión en500 kV y 132 kV, siendo
el equipamiento de tecnología AIS (Air Insulated Switchgear) o convencional, en
ejecución exterior. Poseerá 2 transformadores 500/138/13,8 kV – 300/300/100 MVA
que se instalarán a la intemperie, entre las playas de maniobras de 500 kV y 132 kV.
La conexión en 500 kV es relativamente sencilla, debiéndose adaptar una estructura
de suspensión existente para cortar la línea y acceder a la ET mediante un corto tramo
con estructuras adicionales. Las obras de interconexión en 132 kV necesarias son:
Apertura de la LAT 132 kV ET Paraná Norte – ET El Pingo a unos 5,5 km de la
primera y la construcción de un tramo de LAT de 132 kV de 2,3 km, doble
terna, desde la mencionada apertura hasta la ET 500 kV Paraná.
Una LAT nueva coplanar vertical desde la ET 500 kV hasta la apertura anterior
para abastecer la LAT hacia ET El Pingo.
Apertura de la LAT 132 kV ET Paraná Oeste – Crespo y la construcción de un
tramo de LAT de 132 kV de 8 km doble terna, desde la mencionada apertura
hasta la ET 500 kV Paraná.
Cabe acotar que el diseño final de la ET se definirá conjuntamente entre el contratista
de la obra y ENERSA.
2.- DESCRIPCIÓN DE LOS POSIBLES IMPACTOS
A continuación se transcriben los principales párrafos de la Resolución Nº77/98 de la
Secretaría de Energía de la Nación respecto de las posibles interferencias con el
medio ambiente que pueden originar las instalaciones de alta tensión fijadas en el
“Manual de Gestión Ambiental del Sistema de Transporte Eléctrico de Extra Alta
Tensión”.
1. IMPACTO VISUAL
En toda instalación eléctrica se deberá considerar la relación entre la obra y el
paisaje en sus aspectos directos, esto es por la interposición física de los
soportes, torres y de los conductores y en sus aspectos indirectos en la
degradación
de
la
percepción
del
3
observador
de
áreas
naturales,
arquitectónicas, históricas o paisajísticas, ya que representan una intrusión
extraña en dicho contexto.
2. EFECTO CORONA
El campo perturbador generado por la línea ocasiona, en los radiorreceptores
que se encuentran dentro de su zona de influencia, un ruido característico
(comúnmente llamado friteo o zumbido).
3. RUIDO AUDIBLE
La presencia de efecto corona en conductores de líneas de alta tensión puede
dar origen a sonidos audibles (RA: ruido audible). Al igual que en el caso de
RADIOINTERFERENCIA (RI), la intensidad de dicho ruido depende del
gradiente superficial de campo eléctrico en los conductores, de su estado
superficial y de las condiciones atmosféricas. Estos niveles de perturbación de
RUIDO AUDIBLE (RA) se incrementan junto con el nivel de tensión de
operación de los sistemas de transmisión, y comienza a tomar importancia para
tensiones
superiores
a
TRESCIENTOS
KILOVOLTIOS
(300
kV),
aproximadamente.
En las subestaciones se evaluarán los datos garantizados de ruido máximo a
producir por los transformadores u otros equipos.
4. CAMPOS DE BAJA FRECUENCIA
En presencia de campos eléctricos y magnéticos generados por las líneas,
pueden aparecer por acoplamiento electrostático (E/S) y acoplamiento
magnético (E/M) tensiones y corrientes en instalaciones cercanas cuales como
alambrados, cercas, cañerías de riego, líneas de comunicación, etc., las cuales
pueden tener efectos sobre las personas y/o sobre las instalaciones.
3.- REGLAMENTACIÓN VIGENTE
A continuación se transcriben los principales párrafos de la Resolución Nº77/98 de la
Secretaría de Energía de la Nación respecto de las condiciones y requerimientos
fijados en el “Manual de Gestión Ambiental del Sistema de Transporte Eléctrico de
Extra Alta Tensión”.
4
1. IMPACTO VISUAL (No se analiza en esta sección por ser tratado en extenso
en el cuerpo principal del estudio).
2. EFECTO CORONA
De acuerdo con las normas de la Comisión Nacional de Telecomunicaciones,
se fija un nivel máximo de RADIOINTERFERENCIA (RI) en: CINCUENTA Y
CUATRO DECIBELES (54 dB) durante el OCHENTA POR CIENTO (80 %) del
tiempo, en horarias diurnos (Norma SC-S3.80.02/76- Resolución ex-SC N°
117/78), medidos a una distancia horizontal mínima de CINCO (5) veces la
altura de la línea aérea en sus postes o torres de suspensión (Norma SC-M150.01).
Se fija un valor de máxima interferencia de TREINTA DECIBELES (30dB),
para protección de señales radiofónicas, con calidad de recepción de
interferencia no audible (Código 5 de CIGRE)
3. RUIDO AUDIBLE
Se fija un límite de CINCUENTA Y TRES DECIBELES "A" [53 dB(A)], valor
que no debe ser superado el CINCUENTA POR CIENTO (50 %) de las veces
en condición de conductor húmedo, a una distancia de TREINTA METROS (30
m) desde el centro de la traza de la línea o en el límite de la franja de
servidumbre o parámetro de una estación transformadora.
En las subestaciones se evaluarán los datos garantizados de ruido máximo a
producir por los transformadores u otros equipos. Los mismos deberán cumplir
con las exigencias de la norma IEC 651 (1987) e IRAM N° 4074-1/88 "Medición
de niveles de presión sonora".
4. CAMPOS DE BAJA FRECUENCIA
Campo eléctrico:
o
En base a los documentos elaborados conjuntamente por la
ORGANIZACION MUNDIAL DE LA SALUD (OMS), la ASOCIACION
INTERNACIONAL
PROTECCION
CONTRA
LA
RADIACION:N°
IONIZANTE (IRPA), y el PROGRAMA AMBIENTAL DE NACIONES
UNIDAS, los cuales recopilan en diferente piases, los valores típicos de
la mayoría de las líneas que se encuentran en operación, se adopta el
siguiente valor límite superior de campo eléctrico no perturbado,
5
para líneas en condiciones de tensión nominal y conductores a
temperatura máxima anual: TRES KILOVOLTIOS POR METRO (3
kV/m), en el borde de la franja de servidumbre, fuera de ella y en el
borde perimetral de las subestaciones, medido a UN METRO ( 1 M) del
nivel del suelo. Cuando no estuviera definida la franja de servidumbre,
el nivel de campo deberá ser igual o inferior a dicho valor en los puntos
resultantes de la aplicación de las distancias mínimas establecidas en la
Reglamentación de la ASOCIACION ELECTRO TECNICA ARGENTINA
(AEA) sobre Líneas Eléctrica Aéreas Exteriores.
o
El nivel máximo de campo eléctrico, en cualquier posición, deberá ser
tal que las corrientes de contacto para un caso testigo: niño sobre tierra
húmeda y vehículo grande sobre asfalto seco, no deberán superar el
límite de seguridad de CINCO MILI AMPERIOS (5ma).
Campo magnético:
o
En base a la experiencia de otros países, algunos de los cuales han
dictado normas interinas de campos de inducción magnetices y a los
valores típicos de las líneas- en operación, se adopta el siguiente
valor límite superiores de campo de inducción magnética para
líneas en condiciones de máxima carga definida por el límite
térmico de los conductores: DOSCIENTOS CINCUENTA MILI
GAUSSIOS (250 mG), en el borde de la franca de servidumbre, fuera
de ella y en el borde perimetral de las subestaciones, medido a UN
METRO (1) del nivel del suelo. Cuando no estuviera definida la franca
de servidumbre, el nivel de campo deberá ser igual o inferior a dicho
valor en los puntos resultantes de la aplicación de las distancias
mínimas establecidas en la Reglamentación de la ASOCIACION
ELECTRO TECNICA ARGENTINA (AEA) sobre Líneas Eléctrica Aéreas
Exteriores.
o
El nivel máximo de campo de inducción magnética, en cualquier
posición, deberá ser tal que las corrientes de contacto en régimen
permanente, debido al contacto con objetos metálicos largos cercanos a
las líneas, no deberán superar el límite de salvaguarda de CINCO
MILI AMPERIOS (5mA).
6
Es necesario aclarar que internacionalmente, la unidad de medida para el campo
magnético es el “Tesla” que tiene una relación de 1 en 10.000 con el Gauss con lo que
250 mG en la República Argentina, equivalen a 25 µT (micro Teslas) en el resto del
mundo.
4.- CONDICIONES PARA EL CÁLCULO:
Las condiciones generales para la estimación teórica de los impactos (campos
electromagnéticos, ruido audible, radio interferencia, generación de gases y corrientes
inducidas) que pueda producir la nueva instalación se realizan para las condiciones de
máxima carga posible o límite térmico y para las condiciones de operación de la
instalación interconectada con el resto del sistema y abasteciendo la carga normal
prevista para esta.
4.1.- CONDICIONES DE MÁXIMA:
1. La tensión máxima del sistema es 132 [kV] + 5%, o sea, 138 [kV]
2. La corriente máxima del conductor es 650 [A]
4.2.- CONDICIONES DE OPERACIÓN:
1. La tensión nominal del sistema es de 138 [kV]
2. La corriente nominal del sistema será:
o
525 [A] para la salida Paraná 3 en la ET.
o
400 [A] para la salida Paraná 4 en la ET, que se transformará en doble
junto con la anterior.
o
190 [A] para la salida Paraná Oeste.
o
160 [A] para la salida Crespo.
o
150 [A] para la salida El Pingo.
4.3.- DATOS ESPECÍFICOS DE LAS SALIDAS DE LA ET:
Resistividad del conductor de fase: 0,0949 [Ω/km a 20ºC y CC].
Diámetro del conductor de fase: 24,5 [mm].
Radio medio geométrico del conductor de fase: 9,898 [mm].
Resistividad del conductor de guarda: 3,54 [Ω/km a 20ºC y CC].
Diámetro del conductor de guarda: 9,0 [mm].
7
Radio medio geométrico del conductor de guarda: 0,009 [mm].
La altura libre del conductor más bajo corresponde a la mínima altura libre
permitida en zona urbana es 9 [m] para condiciones de máxima; por lo tanto:
Posición vertical de los conductores de fase para disposición coplanar
(urbana): 9 [m], 10,80 [m] y 12,60 [m].
Posición vertical del cable de guarda: 14,00 [m] para zona urbana. Valores
aproximados obtenidos por cálculo.
5.- RESULTADOS
A partir de los datos precedentes se realizaron las estimaciones teóricas de:
Dependencia de la radio interferencia con la frecuencia.
Dependencia de la radio interferencia con la distancia.
Composición del campo eléctrico con la distancia.
Magnitud del campo eléctrico en función de la distancia.
Composición del campo magnético con la distancia.
Magnitud del campo magnético en función de la distancia.
Otros efectos:
o
Pérdidas por efecto corona totales.
o
Generación de ozono.
o
Ruido audible con lluvia.
o
Ruido audible con conductor húmedo.
Los seis primeras estimaciones se presentan en forma de gráfica mientras que las
restantes son valores puntuales y se presentan en forma de tabla.
8
5.1.- CONDICIONES DE MÁXIMA (ET500M.DAT)
Fig.1: Dependencia de la radio interferencia con la frecuencia.
9
Fig.2: Dependencia de la radio interferencia con la distancia.
10
Fig.3: Composición del campo eléctrico en función de la distancia.
11
Fig.4: Magnitud del campo eléctrico en función de la distancia.
12
Fig.5: Composición del campo magnético en función de la distancia.
13
Fig.6: Magnitud del campo magnético en función de la distancia.
Otros efectos:
Ruido audible:
con lluvia………………………...
37,85 [dBA]
con conductor húmedo………...
24,5 [dBA]
Relación señal/ruido……………………………….
35,48 [dB]
Corriente de contacto:
sobre un niño……..………..
8,90 [µA]
sobre un vehículo………
0,15 [mA]
Radio interferencia total………………………...
30,54 [dB]
Pérdidas por efecto corona totales……………
1,375 [kW/km]
Generación de ozono…………………………...
2,062 [g/km/h]
14
5.2.- CONDICIONES DE OPERACIÓN (ET500O.DAT).
Fig.7: Dependencia de la radio interferencia con la frecuencia.
15
Fig.8: Dependencia de la radio interferencia con la distancia.
16
Fig.9: Composición del campo eléctrico en función de la distancia.
17
Fig.10: Magnitud del campo eléctrico en función de la distancia.
18
Fig.11: Composición del campo magnético en función de la distancia.
19
Fig.12: Magnitud del campo magnético en función de la distancia.
Otros efectos:
Ruido audible:
con lluvia………………………...
37,85 [dBA]
con conductor húmedo………...
24,5 [dBA]
Relación señal/ruido…………………………….
35,48 [dB]
Corriente de contacto:
sobre un niño……..….....
8,90 [µA]
sobre un vehículo………
0,15 [mA]
Radio interferencia total………………………...
30,54 [dB]
Pérdidas por efecto corona totales……………
1,375 [kW/km]
Generación de ozono…………………………...
2,062 [g/km/h]
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6.- RESUMEN DE VALORES OBTENIDOS
La siguiente tabla resume todos los valores calculados que deben ser verificados por
la normativa vigente en Argentina.
RESUMEN DE VALORES OBTENIDOS
ET
Condiciones.
Máximas
Condiciones
Operación
Parámetro
Valores Obtenidos
Valores Permitidos
(1)
Radio interferencia
< 30,54 [dB]
54 [dB]
Relación señal/ruido
35,48 [dB]
30 [dB]
Ruido Acústico
Con lluvia: 37,9 [dB(A)]
Cond. Húmedo: 24,5
[dB(A)]
53 [dB(A)]
Campo Eléctrico
< 1,96 [kV/m]
3 [kV/m]
Corriente en niño
8,90 [µA]
5 [mA]
Corriente en vehículo
0,15 [mA]
5 [mA]
Campo Magnético
< 80 [mG]
250 [mG]
Radio interferencia
< 30,54 [dB]
54 [dB]
Relación señal/ruido
35,5 [dB]
30 [dB]
Ruido Acústico
Con lluvia: 37,9 [dB(A)]
Cond. Húmedo: 24,5
[dB(A)]
53 [dB(A)]
Campo Eléctrico
< 1,96 [kV/m]
3 [kV/m]
Corriente en niño
8,90 [µA]
5 [mA]
Corriente en vehículo
0,15 [mA]
5 [mA]
Campo Magnético
< 53,9 [mG]
250 [mG]
Audible
Audible
(1) Valores exigidos por la Resolución N°77/98 de la Secretaría de Energía de la Nación para
exposición permanente
Tabla Nº1: Resumen de valores calculados.
Es necesario resaltar que de todos los valores permitidos el único parámetro que debe
ser mayor que el valor legislado es el correspondiente a la relación señal/ruido; todos
los restantes deben ser menores que los especificados.
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7.- CONCLUSIONES
El simple análisis comparativo de los valores obtenidos por cálculos teóricos
demuestra que todos ellos satisfacen la normativa vigente (Resolución SE Nº
77/98) en la actualidad en la República Argentina.
Un análisis más preciso indica que en las condiciones de máxima, el valor calculado
para el campo eléctrico asciende al 65% del máximo permitido mientras que el campo
magnético alcanza al 32%. Mientras que, para condiciones de operación el campo
eléctrico se mantiene en el 65% y el campo magnético desciende hasta el 22%.
8.- BIBLIOGRAFÍA
1. Secretaría de Energía de la Nación, Resolución Nº 77/98 condiciones y
requerimientos fijados en el “Manual de Gestión Ambiental del Sistema de
Transporte Eléctrico de Extra Alta Tensión”
2. ENERSA: Plano 30100-10 “Soporte de alineación urbana AU”.
3. ENERSA: Especificación Técnica GI-026-002 “Cálculo de líneas de transmisión
de energía”, revisión 002.
4. EPRI (Electric Power Research): “Transmission Line Reference Book 345 kV
and Above (Red Book)”. EPRI Institute, second edition, Palo Alto, California,
USA.
5. AEA (Asociación Electrotécnica Argentina): “Reglamentación de Líneas Aéreas
Exteriores de Media y Alta Tensión”, edición 2003.
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