Minuta ORSE Nº /2018 Minuta de cálculo de parámetros eléctricos de la Línea 220kV Trupan Charrua y la Línea 154kV Trupan - Charrua para desarrollo de estudios. Diciembre 2018 Preparado por: Unidad de Sistemas Eléctricos Gerencia de Gestión de Redes TRANSELEC S.A. 1 1. Introducción En el presente documento se determinan los parámetros eléctricos de la línea 220kV Trupan - Charrua y la línea 154kV Trupan - Charrua, a través de la simulación en el software Power Factory DIgSILENT 2018, utilizando modelación geométrica de las estructuras presentes en la línea indicada anteriormente. Estas dos líneas comparten estructura desde la S/E Charrua hasta el Tap Trupan. Los resultados obtenidos serán válidos para ambas líneas. 2. Característica de los conductores I. Conductores de fase y de guardia. Nombre del conductor de fase 220kV ACAR 1600 MCM 220 Voltaje Nominal [kV] Resistencia a 20° (ohm/Km) 0.038 18.52 Corriente Nominal [kA] Radio del conductor 1 14.423 Número de subconductores GMR (radio medio geo.) 37.04 Model Conductor (solid or tubular) Solido Diametro del conductor Nombre del conductor de fase 154 kV Cable Cu # 300 M.C.M 154,000 Resistencia a 20° (ohm/Km) 0,120 Voltaje Nominal [kV] 8,010 Corriente Nominal [kA] Radio del conductor 1,000 GMR (radio medio geo.) 6,150 Número de subconductores 16,020 Model Conductor (solid or tubular) Solido Diametro del conductor Nombre del conductor (Cable de guarda) Acero 3/8" E.H.S. 220,000 Resistencia DC a 20° (ohm/Km) Voltaje Nominal [kV] Corriente Nominal [kA] Radio del conductor 1,000 GMR (radio medio geo.) Número de subconductores Solido Diámetro del conductor Model Conductor (solid or tubular) II. 4,35000 4,76500 3,71100 9,53000 Longitud de cadena de aisladores de las torres, vano medio y flecha máxima, de la línea en estudio Para modelar la línea de transmisión se considera la estructura más representativa. Además, para ingresar los datos para modelar la LT en el Software, es necesario determinar la altura del conductor a lo largo de un vano medio, la que no es constante debido a la catenaria del conductor; por lo tanto, debe usarse una altura representativa o promedio, dada por la siguiente expresión: 2 ℎ𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = ℎ𝑠 − ∙ 𝐹 3 hs F = = Altura del conductor en el punto de soporte. Flecha del conductor. 2 Figura 1: Altura de los conductores en el centro del vano medio Flecha de conductor de Fase dmin hmin 6,924 18 Flecha 2/3 de la flecha 11,07600 7,384 *Obtenido a partir de la fórmula Distancia mínima=6+0,006*Vnominal Esta altura media debe considerar además el largo de los aisladores que sostienen la línea. Largo de cadena de aisladores Largo de cada aislador (m) 0,146 Número de aisladores 12 Largo de la herrería (m) 0,3 Largo de la cadena (m) 2,052 3. Metodología de cálculo La metodología considera la utilización de parámetros geométricos de la torre más representativa, para ello, se debe determinar la disposición de los conductores de fase para posteriormente ingresarla al software DIgSILENT Power Factory. Para obtener la disposición geométrica de los conductores, se debe considerar la altura promedio de los conductores, utilizando el cálculo de la flecha y longitud de la cadena de aisladores de la torre más representativa. A continuación, se detallan los tipos de torre más representativas de la línea 220kV Trupan - Charrua y la línea 154kV Trupan - Charrua, especificando la cantidad de estructuras presentes. Se pondera la altura de los conductores entre los tipos de torre. La posición final de cada conductor es determinada luego de realizar la 3 corrección considerando el largo de la cadena de aisladores y la flecha máxima calculada. Para esto se enumeran a continuación las estructuras de la línea. Tipo de estructura 22FD-3 22FD-8 A A2 E F G H ML Tubular Suma Cantidad 1 1 1 1 132 14 1 5 1 1 158 Porcentaje del total 0,63% 0,63% 0,63% 0,63% 83,54% 8,86% 0,63% 3,16% 0,63% 0,63% La Estructura más común corresponde al “PI.D10 Tipo E “. En conjunto suman 132 estructuras en la línea de un total de 158. (84% del total). Figura 2: Tipo de estructura más representativa. Los detalles de la geometría se encuentran a continuación. Se pondera estas estructuras con sus cotas para obtener un equivalente. 4 Estructuras PI.D10 Tipo E Total estruc. Cantida Doble d circuito 132 132 Ponderaciones Total con Flecha TOTAL (con flecha y Aislador) 3,65 X(c. Y(c. X2(m) X3(m) Y1(m) Y2(m) Y3(m) guard guard a) a) 4,65 3,65 18 22 26 0 30,3 3,6500 0 3,6500 0 3,6500 0 4,650 3,650 18,00 22,00 26,00 0,000 30,30 00 00 000 000 000 00 000 4,650 3,650 10,61 14,61 18,61 0,000 22,91 00 00 600 600 600 00 600 4,650 3,650 8,564 12,56 16,56 0,000 22,91 00 00 00 400 400 00 600 X1(m) 4. Resultados A continuación, se presentan los resultados obtenidos por el software DIgSILENT PowerFactory 2018, utilizando los datos de entrada mostrados anteriormente, es decir, características de los conductores y su disposición geométrica. Cabe destacar que los resultados se encuentran en matrices de impedancia y admitancia, los cuales muestran los parámetros de resistencia, reactancia y susceptancia en componentes de secuencia, considerando un valor de resistividad promedio de 3907 (Ω-m) (Dato extraído del archivo “Secciones Tramo”). Línea 154 kV Secuencia Positiva Secuencia Cero R1 (ohm/km) X1 (ohm/km) B1 (us/km) R0 (ohm/km) X0 (ohm/km) B0 (us/km) 0,1198094 0,4061895 2,742776 0,3629864 1,686425 1,758478 Línea 220 kV Secuencia Positiva Secuencia Cero R1 (ohm/km) X1 (ohm/km) B1 (us/km) R0 (ohm/km) X0 (ohm/km) B0 (us/km) 0,04018028 0,3687819 3,160115 0,2833574 1,649017 1,909148 5 6 7 ANEXO I Características del conductor. 8 9 ANEXO II Capturas de pantalla software DIgSILENT PowerFactory 2018. Geometría de las torres Datos del conductor de fase 10
