EFECTO CORONAUNIVERSIDAD NACIONAL TECNOLOGICA DE LIMA SUR

CURSO: LINEAS DE TRANSMISIONDOCENTE: ING. MILLAN MONTALVO FABRICIOALUMNO: MAGUIÑA MORALES, FELIX ALBERTO

EFECTO CORONA EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN

1. DEFINICIÓN:

El EFECTO CORONA consiste en la ionización del aire que rodea a los conductores de Alta Tensión. Este fenómeno tiene lugar cuando el gradiente eléctrico supera la rigidez dieléctrica del aire y se manifiesta en forma de pequeñas chispas o descargas a escasos centímetros de los cables.

VARIABLES QUE INFLUYEN EN EL FENÓMENO CORONA

• Tensión de la línea: cuanto mayor sea la tensión de funcionamiento de la línea, mayor será el gradiente eléctrico en la superficie de los cables y, por tanto, mayor el efecto corona. En realidad sólo se produce en líneas de tensión superior a 80 kV. • La humedad relativa del aire: una mayor humedad, especialmente en caso de lluvia o niebla, incrementa de forma importante el efecto corona. • El estado de la superficie del conductor: las rugosidades, irregularidades, defectos, impurezas adheridas, etc., incrementan el efecto corona. • Número de subconductores: el efecto corona será menor cuanto más subconductores tenga cada fase de la línea.

1.2. DÓNDE OCURRE:

• Alrededor de conductores de línea (Alta tensión)• En espaciadores y amortiguadores• Aislante eléctricos dañados - de cerámica o un material

diferente de la cerámica. En alta tensión• Aislantes contaminados• En los extremos vivos de ensambles de aislantes y manguitos

aisladores• En cualquier punto de su equipo eléctrico, donde la fuerza del

campo eléctrico exceda los 3MV/m

1.3. CONSECUENCIAS:

• Efectos más importantes:

• Pérdidas de energía• Radiointerferencias

• Otros efectos:

• Deterioro del material• Producción de compuestos contaminantes

EL EFECTO CORONA SE PUEDE REDUCIR POR LOS SIGUIENTES MÉTODOS

• Aumento de la sección del conductor: Si aumentamos la sección del conductor el valor del gradiente de potencial se incrementará. Para crear el efecto corona se requerirá de una mayor tensión de línea.

• Aumento de la separación entre conductores: el efecto corona puede ser eliminado mediante el aumento de la separación entre los conductores. Debido a que el aumento de la separación ocasionará que se requiera de una mayor tensión de línea para crear el efecto corona.

• Otra forma de evitar el efecto corona es utilizar conductores en haz, es decir, varios conductores por fase. De la fórmula del radio equivalente se ve que se puede aumentar el radio equivalente aumentando el número de conductores por fase.

Los equipos de detección visual permiten al usuario observar y evaluar la intensidad del efecto corona, incluido a plena luz del día y ofrece así una solución a las empresas eléctricas.INSTRUMENTOS:

• CAMARAS UV EFECTO CORONA

• ULTRASONIDO• TERMOGRAFIA

CAMARAS UV EFECTO CORONA

Estas cámaras son una herramienta ideal para detección de efectos corona, arcos y descargas parciales superficiales lo que las hace imprescindibles para mantenimiento predictivo en líneas eléctricas de media y alta tensión, subestaciones, generadores, motores, etc.

1.5. DETECCION

• CAMARAS CORONA UVOLLE-SC Y UVOLLE-VC

• Cámara compacta y liviana para captura de imágenes y vídeo a plena luz del día, lo que la convierte en una herramienta básica, ideal y necesaria para todo equipo de mantenimiento eléctrico.- Bi-espectral (UV y Visible)- Marcación del punto exacto de la ubicación de Corona- Contador de eventos UV y zoom- Tarjeta de memoria SD extraíble- Fácil manejo- Pantalla LCD color- Software de informes

CAMARAS CORONA DAYCOR SUPERBSuperb es una cámara bi-espectral que bloquea los rayos solares UV y permite mostrar una imagen visible del objeto que está siendo inspeccionado.- Alta sensibilidad en detección de efectos corona- Rápìdo zoom óptico del canal visible- Zoom digital UV- Autoenfoque de canales UV y Visible- Reducción del ruido de fondo- Registro y almacenamiento de imágenes y vídeo- Pantalla LCD color de alta resolución- Contador de eventos UV- Software multilenguaje para informes

CAMARAS CORONA DAYCOR ROMROM es el sistema aerotransportado más sensible para detección de coronas y arcos. Está especialmente diseñado para proporcionar una salida de vídeo de alta resolución de los objetos inspeccionados.El sistema ROM permite una inspección en vuelo segura y de alta velocidad para tareas de mantenimiento de líneas aéreas.

MEDIDORES DE ULTRASONIDO SDT

El ultrasonido se define como ondas de frecuencia por encima del límite audible humano ó en exceso a los 20000 Hz de frecuencia. El sonido se propaga a través de ondas longitudinales a través de cualquier medio (agua, aire, vidrio, metal, etc.).El ultrasonido se utiliza también para complementar inspecciones termográficas en líneas de transmisión en donde, el efecto corona no incide en un incremento de temperatura del objetivo.

Sensores parabólicos y de distancia extendida pueden incrementar la distancia de detección entre 60-100 yardas.

CAMARA TERMOGRAFICALa cámara de infrarrojos es una herramienta muy útil para obtener fácilmente imágenes térmicas de gran precisión, para detectar los "puntos calientes" y detectar las futuras averías, sin necesidad de contacto con los componentes ni con las instalaciones.

TENSION CRITICA DISRUPTIVA

Donde:• 84 = es una constante que define el paso de las tensiones de un valor máximo a uno eficaz.Esta constante tiene pues unidades, que son (kV/cm)• mc = coeficiente del conductor empleado. Recordar que cuanto más plano sea un material más difícil es que de él puedan desprenderse electrones. En cambio con materiales circulares o con pertuberancias, éstas actúan de trampolín para los electrones, de forma que a igualdad de tensión, saltan del material más fácilmente. Así: • mc = 1 para conductores nuevos • mc = 0.93 a 0.98, para conductores viejos (con pertuberancias) • mc = 0.83 a 0.87, para cables (formados por hilos)

• Tensión crítica disruptiva: es la tensión o resistencia del aire, que los electrones deben vencer para iniciar su paso a través de él, abandonando el material conductor.

• mt = coeficiente medioambiental. El aire será más conductor si está húmedo o contaminado. Así: • mt = 1, cuando el aire es seco • mt = 0.8, cuando el aire está húmedo o contaminado • re = radio del conductor en (cm). Es muy importante colocar correctamente las unidades para que la fórmula final tenga coherencia • De = distancia media geométrica entre fases. Se explicó como calcularla en la sección de la inductancia o capacidad. Las unidades tienen que ser iguales que las del radio del conductorpara que el resultado del logarítmo sea lógico.

• ∂ = densidad relativa del aire. No tiene unidades y depende de las condiciones medioambientales y de la altura topográfica.

Así, si en ésta fórmula se entra con: la altura de presión relativa (h) en cm de mercurio y la temperatura (θ) en ºC, la densidad relativa no tendrá unidades.

Nos falta hallar la altura que alcanzará la columna de mercurio (presión relativa del aire en cm de Hg), a cualquier altura topográfica, para ello se empleará la siguiente fórmula obtenida por Halley:

Donde: y = altura topográfica en metros del tramo de línea a considerar.

• Nos falta ahora, y mediante tablas, hallar la tensión más elevada de la línea. Si no se disponen de estas

• tablas, en la mayoría de los casos es suficiente con aplicar la siguiente ecuación.

Una vez calculadas las dos tensiones, se procede a su comparación:

• Si no se produce el efecto corona, ya no debe proseguirse con los cálculos, concluyéndose que no existirán pérdidas por este concepto.• Si se produce el efecto corona, se han de determinar sus pérdidas.

PÉRDIDAS POR EFECTO CORONA

Siendo la potencia total en kW (expresada la longitud en km).

PROBLEMA Una línea eléctrica, que transporta energía desde una central hidroeléctrica a un polígono industrial, dispone de las siguientes características.

DATOS• Tensión – 200 KV• Longitud – 160 km (las líneas discurren por las siguientes alturas topográficas, que se corresponden con unas temperaturas medias determinadas)• 30 km. – 800 m. - θ = 12ºC• 80 km. – 1000 m. - θ = 10ºC• 50 km. – 700 m. - θ = 13ºC• Cable Cóndor – 54 Al. + 7 acero• Potencia – 150 MVA• Factor de potencia – 0.8 (i)• 1 circuito simple.• Distancia entre apoyos – 250 m• Perdida por aislador – 8 W (estimada)

Figura. Distancias y disposición de los conductores

Los postes o torres a lo largo de la línea se distribuyen según la siguiente tabla:

Tabla 3.1 Tipos y número de apoyos. Número de aisladores por fase

HALLARLas pérdidas por efecto corona, en tiempo seco y húmedo, en toda la longitud de la línea (considérese la línea dividida en los tramos que se especifican en los datos).