sobretensiones (carlos correa)
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LAS FUERZAS ARMADAS BOLIVARIANA
UNEFA - LARA.
Sobre tensiones Ensayo
Carlos Enrique Correa C:I 18.368.392 Prof. Ing. Jhirazu Sanchez
9T1IE
Barquisimeto, abril 2012
Opinión del autor hacia las sobre tensiones de las líneas de transmisión de anergia eléctrica
“Las líneas de transmisión son las venas abiertas que proporcionan la
energía al mundo, plagadas de un consumo insaciable”
Carlos Enrique Correa
Como lo indica el pensamiento del autor, las líneas de transmisión de
energía eléctrica, proporcionan la mayor fuente de energía que
consume la humanidad, y cada año este consumo aumenta
exponencialmente. Por ello el estudio de todos los fenómenos que
pudieran corromper la integridad física de las mismas se debe llevar
con toda rigurosidad posible.
En este caso se trata del fenómeno de las sobretensiones, las cuales
son perturbaciones causadas por diversos factores, de los cuales se
puede mencionar las descargas atmosféricas (rayos), cortocircuitos,
maniobras del propio sistemas, entre otros.
La teoría nos indica que las magnitudes de tensión y de corriente
vienen dadas en función del tiempo y de la posición, esto se debe a
que las líneas transmiten tensión alterna y esta cambia
constantemente. Y al transmitir de este modo no hay que ser un genio
para saber que esta presente una frecuencia y longitud de onda, y
estas dos magnitudes son inversamente proporcionales, al aumentar
la frecuencia disminuye la longitud de onda y viceversa (obvio¡¡¡¡).
La velocidad de propagación de las ondas en las líneas de transmisión
se acerca a la velocidad de la luz, ósea 300.000Km/seg (ni la vi
pasar), y aunque es muy veloz, no es instantánea y por ende hay un
desfasaje entre la onda en el extremo receptor y el extremo emisor,
que si es significativo pudiera ocasionar sobretensiones en la línea.
Y es justamente esas tensiones el objeto de este informe, las cuales
pueden afectar negativamente es sistema eléctrico. Cuando la
sobretensión es causada por un pulso y este pulso es menor a la
constante de tiempo del sistema, el pulso recorre paulatinamente el
sistema cargando los capacitadores equivalentes en dirección al
extremo receptor lo cual es característico de las sobre tensiones
atmosféricas las cuales son de corta duración (entre 1,2
microsegundos de formación de cresta y 50 micro segundos de
semiamplitud). Por eso dicen “tu comes más rápido que lo que cae un
rayo”.
Otro caso es cuando el pulso de la sobre tensión es de más larga
duración que la constante de tiempo, aquí se cargan todos los
capacitores equivalente de una vez, y al cabo de cierto tiempo es
extremo receptor manifestara la misma tensión que el extremo emisor,
este es el comportamiento típico de las sobretensiones de maniobra,
como por ejemplo la apertura de seccionadores. Por ello se debe
estudiar minuciosamente las maniobras realizadas en las sub
estaciones para no provocar fallos en el sistema.
Estas sobretensiones generan fenómenos cuando entran en nodos o
cambios de impedancia en su recorrido, pero ¿Qué es un nodo?
Simplemente es la conexión galvánica (unión) de varios elementos
que se encuentren en el recorrido de la línea, como por ejemplo: la
conexión en las barras de las sub estaciones, los cambios de densidad
en las uniones de las líneas, las uniones a los cables, etc.
Uno de estos fenómenos es la reflexión, que básicamente es el rebote
de la onda de sobretensión en el nodo hacia su extremo emisor claro
que de menor amplitud e intensidad, el otro fenómeno asociado a los
nodos es la refracción, la cual se explica al observar un objeto que
este sumergido parcialmente en una piscina, si es largo como por
ejemplo un palo de escoba, se observara que no es del todo recto,
como se observaría fuera del agua, y además se observa el cambio
justo al pasar la superficie del agua, esto se debe al fenómeno de la
refracción cuando una onda que viaja en un medio pasa a otro medio
con una densidad diferente sigue su dirección pero con un ángulo de
incidencia diferente, por ello el objeto se ve diferente.
Como elemento de protección de las líneas, se colocan resistencias
y/o reactancias entre los cambios de densidad de las line (ósea en los
nodos), bien sea en serio o en paralelo, para contrarrestar las
sobretensiones o sobre corrientes, esto dependiendo del elemento
colocado.
Otra característica de las protecciones a las líneas de transmisión,
son los llamados nodos oscilatorios, los cuales son inductancias con
valores calculados para que amortigüen las oscilaciones de las
sobretensiones incidentes y proteger los transformadores de potencia,
pero el no tener cuidado los cálculos de esta inductancia trae como
consecuencia, aun mas oscilaciones que afectan aun más el sistema
eléctrico, una solución a este problema pudiera ser la colocación de
una resistencia óhmica la cual debido a su característica de
atenuación propia genera un carácter más aperiódico de la
sobretensión.
En conclusión, las sobretensiones son fenómenos indeseables que no
podemos evitar, debido a que se tendría que reconfigurar todo el
sistema interconectado nacional y eso sería imposible, además las
fallas humanas no se pueden reducir a cero, ya que como seres
imperfectos es nuestra naturaleza. Pero con el estudio rigoroso de la
materia es posible minimizar los errores y fallas humanas.
“Lo que no vemos, no entendemos”
Carlos Enrique Correa