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SISTEMAS DE TRANSPORTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA

1. DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA Un sistema de transporte de energía eléctrica es el encargado de llevar la energía eléctrica desde el sitio donde esta se genera o se transforma a otro sitio de transformación, distribución o de consumo en unas condiciones de calidad, seguridad, confiabilidad y con mínimo impacto ambiental. Para que este transporte se pueda hacer se deben cumplir unas condiciones técnicas, económicas, financieras para que el proyecto desde el punto de vista de sistema y de negocio sea viable. En esta asignatura se deben manejar los siguientes temas: Planeación de la transmisión, planes de expansión de la transmisión en Colombia, Criterios de selección de ruta, Modelos de líneas de transmisión a baja frecuencia, Criterios de selección de conductor de fase, criterios de selección de cable de guarda, apantallamiento de líneas frente a descargas atmosféricas, calculo mecánico de conductor, preselección de estructuras, ubicación de estructuras en el terreno, cálculo de árboles de carga de estructuras, criterios de montaje de líneas aéreas, marco regulatorio colombiano que rige el negocio de la transmisión. 2. CONTENIDO

2.1. CONTENIDO BÁSICO 2.2. CONTENIDO DETALLADO

1. Selección de ruta para un proyecto de transporte de energía.

1.1.Criterios técnico, económicos y ambientales para selección de ruta. 1.2.Herramientas para la selección de la ruta. 1.3.Levantamiento de perfil y vista en planta de la ruta definitiva. 1.4.Elaboración de planos

2.Cálculo de parámetros de líneas y cables.

2.1 Impedancia serie de una red. 2.1.1 Resistencia de la línea. 2.1.2 Influencia del efecto skin en la resistencia. 2.1.4 Inductancia de la línea de transmisión 2.1.5 Intensidad de campo magnético h debido a la corriente de un solo conductor. 2.1.6 Cálculo del flujo ligado total. 2.1.7 Flujo ligado sobre un conductor debido a un grupo de corrientes. 2.1.8 Inductancia de una línea trifásica considerando suelo ideal. 2.1.9 Matriz de reactancias inductivas de una red trifásica. 2.1.10 Interpretación de la matriz de inductancias. 2.1.11 Inductancias para red trifásica transpuesta. 2.1.12 Inductancias de secuencia para línea trifásica. 2.2 Impedancia serie de una red con suelo real. 2.2.1 Expresiones de Carson para impedancia serie. 2.2.2 Aproximación de Lewis para impedancia. 2.2.3 Impedancias de secuencia para red trifásica sin cable de guarda 2.2.4 Impedancia de una red para conductores en haz. 2.2.5 Impedancias de secuencia para una red con un cable de guarda. 2.2.6 Métodos para determinar impedancias de secuencia. 2.3 Impedancia serie de redes monofásicas. 2.4 Capacitancia de una red aérea. 2.4.1 Capacitancias de línea trifásica. 2.4.2 Capacitancias de secuencia de red trifásica

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transpuesta sin cg. 2.4.3 Capacitancias de secuencia de una red transpuesta con cg. 2.5 Parámetros del cable aislado con neutro concéntrico. 2.5.1 Impedancia serie del cable aislado. 2.5.2 Impedancias de secuencia del cable aislado. 2.5.4 Capacitancia del cable aislado. 2.6 Representación circuital de líneas de transmisión. 2.6.1 Líneas de transmisión cortas. 2.6.2 Líneas de transmisión de longitud media. 2.6.3 Línea de transmisión de longitud larga.

3.Selección de conductor de fase.

3.1. Modelo para selección de conductor 3.2. Cálculo de regulación de voltaje. Capacidad ampérica, Campos eléctricos. Pérdidas corona. Pérdidas por efecto Joule. Radiointerferencia. 3.3. Evaluación técnico-económica de las alternativas de conductores

4.Selección de cable de guarda

4.1. Modelo de selección de cable de guarda. 4.2. Cálculo de corrientes por cable de guarda en estado de falla de tipo asimétrico. 4.3. Cálculo de elevación de temperatura durante falla. 4,4. Determinación de voltaje de paso y de contacto durante falla. 4.5. Aspectos normativos (RETIE)

5.Diseño aislamiento de un red de transmisión de energía eléctrica.

5.1. Esfuerzos de sobrevoltaje a que está sometida una red de transporte de energía. 5.2. Metodologías para selección de aislamiento.

5.3. Método electrogeométrico aplicado a una red de transporte para el diseño del apantallamiento.

6.Diseño mecánico de una red de transporte de energía

6.1. Teoría básica de cálculo mecánico. Ecuación de la catenaria. 6.2. Ecuación de cambio de estado. 6.3. Hipótesis de carga aplicada al diseño mecánico de la línea. 6.4. Diseño de la plantilla para ubicación de estructuras 6.5. Ubicación óptima de estructuras en el terreno 6.6.Determiación de árboles de carga de las estructuras del proyecto.

7.Marco regulatorio del negocio de la transmisión de energía eléctrica.

7.1 Organigrama sector eléctrico colombiano. UPME 7.2 Funciones de los diferentes organismos del sector eléctrico (UPME,CREG) 7.3 Plan expansión de referencia transmisión generación

8.FACTS aplicados a líneas de transporte de energía.

9.1. Control de flujo en una red de transporte de energía. 9.2.Técnicas para control de flujo por una red de transporte. 9.3. Perspectivas del uso de FACTS en Colombia. 9.4. Experiencias internacionales en el uso de FACTS.

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3. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA LEONARDO CARDONA C. Notas de Modelación de Redes Aéreas. 2004

EPRI. Transmission Line Reference Book 345 kv and Above. 2a ed. Palo Alto, California, 1982.

ENRIQUEZ HARPER, Gilberto. Líneas de transmisión y Redes de Distribución de Potencia Eléctrica. Vol. 1,2. Limusa, 1980.

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GARCIA, Jairo León. Actualización Sobre Líneas de Transmisión. AIE U de A. Medellín, 1980.

PROGRAMA DE ACTUALIZACION EN LINEAS DE TRANSMISION. UPB, Medellin, 1988.

HEDMAN, D.E. Transmission Line Theory. Tomos I,II PTI, 1984.

WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION. Electrical Transmission and Distribution Reference Book, 1979.

CONSULTORIA COLOMBIANA - ISA. Metodología y Guía de Diseño con Estructuras Normalizadas, 1988.

VIQUEIRA Landa, Jacinto. Redes Eléctricas, Tomo 1 Representaciones y Servicios de Ingeniería, S.A., Mexico, 1990.

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