PROTECCIÓN DE
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN2.1 Introducción
La evolución de los sistemas eléctricos, ha hecho necesario el
aumento de laspotencias transmitidas, el aumento de la longitud de las
líneas de transmisión, asícomo la formación de
sistemas anillados. Esto significa que los sistemas de potenciase han vuelto mas complejos y difíciles de operar.
Un requisito indispensable encualquier sistema de potencia, es que éste,
debe de operar satisfactoriamente, aúncuando parte del sistema sea
sometido a un disturbio; para lograrlo es necesarioemplear mecanismos eficaces,
que garanticen la protección adecuada de loselementos del sistema de
transmisión, así como el costo del equipo protegido.Para la
protección de distancia en los sistemas de potencia, se emplean
relevadoresque detecten los disturbios que se presentan en las líneas de
transmisión ysubtransmisión. Cuando en los elementos del sistema
se presentan fallas eléctricaso cualquier otra condición anormal,
el funcionamiento del sistema es gobernado por el comportamiento de los
relevadores de protección que estan conectados al
sistemafallado.Uno de los problemas mas comunes que se le presentan a
los especialistas enprotecciones, es el ajuste de los relevadores de distancia
en las líneas detransmisión de sistemas muy anillados o donde la
diferencia de impedancias delíneas adyacentes es muy grande. Este problema se refleja al calcular el alcance delas zonas de
respaldo, denominadas zonas 2 y 3, porque se puede incurrir ensubalcances o
sobre alcances.
2.2Protección de líneas de transmisión
El esquema de protección de un sistema de transmisión
esta formado por laprotección primaria y las protecciones de
respaldo.La protección primaria debe ser instantanea y es la que
trata de aislar la mínimasección de la red ante la falla; por su
parte, las protecciones de respaldo son deacción retardada, es decir,
debe operar sólo si falla la protección primaria .La
protección de las líneas de transmisión esta
considerada como una de las mas complejas aplicaciones que tiene la
protección eléctrica. Esto se debe al gran volumen de
información y factores que influyen para los ajustes de los
relevadores.La variedad de configuraciones que pueden existir en la
topología de la red y losniveles de tensión de los sistemas,
influyen en la determinación del esquema deprotección.
Los esquemas de protección que se emplean en las líneas de
transmisión puedenser: la protección de sobrecorriente
direccional (67F/67N), la protección de distancia(21F/21N), la
protección hilo piloto (85L), la protección diferencial del
línea (87L) y laprotección híbrida (21 y onda
superpuesta).El esquema de protección de distancia se emplea en muchos
sistemas para proteger las líneas de transmisión de alta
tensión, porque es el tipo de protección que mejor detecta
las fallas que se presentan dentro de su zona de alcance. Así como laprotección hilo piloto y actualmente
para líneas cortas se emplea la proteccióndiferencial de
línea.
* Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad
no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre
con los gases.
* Se considera despreciable la pérdida de energía por
la viscosidad, ya que se supone que un líquido es óptimo
para fluir y esta pérdida es mucho menor comparandola con la
inercia de su movimiento.
* Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o
estacionario, es decir, que la velocidad del
líquido en un punto es independiente del tiempo.
Fluido
Es una sustancia que se deforma con el tiempo ante la aplicación de una
tensión tangencial sin importar la magnitud de la fuerza aplicada. Se
puede adaptar a la forma de todo tipo de recipiente. Losfluidos pueden ser
líquidos o gases.
El volumen de un líquido contenido en un recipiente hermético
permanece constante, y el líquido tiene una superficie límite
definida. A diferencia, un gas no tiene límite natural, y se expande y
difunde en el aire.
Fluidos Viscosos
Son aquellos que no fluyen con facilidad de movimiento. Los fluidos viscosos se
pueden clasificar en distintos tipos de flujos, considerando la estructura
interna del mismo:
1.- Flujo laminar
2.- Flujo en transición
3.- Flujo turbulento
Flujo Laminar
El flujo laminar es conocido a veces como línea
aerodinamica el flujo. Ocurre cuando un líquido fluye en
capas paralelas, sin la interrupción entre las capas. Es el contrario
de flujo turbulento.
Flujo Turbulento
Un flujo es turbulento cuando las partículas del fluido se mueven desordenadamente y las
trayectorias forman diminutos remolinos aperiódicos.
Caudal
El caudal es la cantidad de fluido que pasa por una tubería en un
determinado lapso de tiempo. Se mide en m3/s en el SI. Ésta se expresa
matematicamente por:
Q=Vt=Av
Presión Manométrica
La presión es la entre la presión absoluta o real y
la presión atmosférica. En otras palabras, es la
división de la fuerza aplicada entre el area de contacto.
P= FA
Las presiones manométricas son aquellas que se miden respecto a la
presión atmosférica local. Debemos tomar en cuenta que
ésta es negativa siempre que la presión absoluta sea menor que la
presión atmosférica y recibe el nombre de
“vacío”. Se midenen Pascal (N/m2).
Manómetros
Son dispositivos que miden la diferencia entre la presión de un fluido y
la presión atmosférica local.
Se pueden clasificar en:
1. Manómetro de columna de mercurio
2. Manómetro de aire comprimido
3. Manómetro metalico
4. Manómetro de Bourdon
Viscosidad
Es la propiedad que tiene un fluido para oponerse a su flujo
cuando se le aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una
cierta resistencia
a fluir; los fluidos de baja viscosidad fluyen con facilidad. Se denota por
μ.
Viscosidad Cinematica
Representa la característica propia del
líquido desechando las fuerzas que genera su movimiento,
obteniéndose a través del
cociente entre la viscosidad absoluta y la densidad del producto en cuestión. Se mide en
m2/s y se denota por υ:
υ= μρ
Compresibilidad
Es la propiedad que presentan los fluidos para disminuir su volumen al aumentar
la presión sobre su superficie. Los gases por lo general, tienen mayor
capacidad para comprimirse que los líquidos debido a que sus
partículas estan mas separadas.
El módulo de compresibilidad es el cociente, cambiado de signo, entre la
variación de presión que experimenta un cuerpo y la
variación relativa de volumen correspondiente.
Rugosidad
La rugosidad de las paredes de
los canales y tuberías es función del material con que
estan construidos, el acabado de la construcción y el tiempo de
uso. Los
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