Líneas de transmisión

A liña de transmisión cumpre a función crucial de transportar enerxía eléctrica dende as subestacións xeradoras ata diversas unidades de distribución. Transmite eficazmente ondas de voltaxe e corrente dende un extremo ao outro. Estruturalmente, a liña de transmisión consta dun conductor que mante unha sección transversal consistente ao longo da súa lonxitude. Entretanto, o aire funciona como medio dieléctrico ou aislante situado entre os conductores, desempeñando un papel vital na prevención da fuga eléctrica e asegurando a transmisión segura e eficiente da electricidade.

Por razóns de seguridade, mantense unha distancia significativa entre a liña de transmisión e o chan. Empreganse torres eléctricas para soportar os conductores da liña de transmisión. Estas torres están construídas en acero para dotar aos conductores de alta forza e estabilidade, asegurando unha transmisión fiable de enerxía. Cando se trata de transmitir electricidade de alta tensión a grandes distancias, adoita empregarse a corrente continua de alta tensión (HVDC) nas liñas de transmisión debido ás súas vantaxes únicas en minimizar as perdas de potencia e mellorar a eficiencia de transmisión.

Parámetros da Liña de Transmisión

O rendemento dunha liña de transmisión depende dos seus parámetros inerentes. A liña de transmisión ten principalmente catro parámetros clave: resistencia, inductancia, capacitancia e conductancia en paralelo. Estes parámetros están distribuídos uniformemente ao longo da lonxitude total da liña, polo que tamén se chamam parámetros distribuídos da liña de transmisión. Cada un destes parámetros desempeña un papel crucial na determinación de como se transmiten as señales eléctricas e a potencia, afectando aspectos como as perdas de potencia, a caída de tensión e a integridade da señal.

A inductancia e a resistencia combinadas forman a impedancia en serie, mentres que a capacitancia e a conductancia xuntas constitúen a admitancia en paralelo. A continuación, explicanse en detalle algúns dos parámetros críticos dunha liña de transmisión:

Inductancia da Liña

Cando a corrente fluye por unha liña de transmisión, inducise un fluxo magnético. A medida que a corrente dentro da liña de transmisión fluctúa, o fluxo magnético tamén cambia en consecuencia. Esta variación no fluxo magnético leva á indución dunha forza electromotriz (fem) no circuito. A magnitude da fem inducida é directamente proporcional á taxa de cambio do fluxo magnético. A fem xerada na liña de transmisión opónse ao flujo de corrente a través do conductor, e esta característica coñécese como a inductancia da liña.

Capacitancia da Liña

Nas liñas de transmisión, o aire serve como medio dieléctrico. Este medio dieléctrico forma efectivamente un condensador entre os conductores, que ten a capacidade de almacenar enerxía eléctrica e así aumenta a capacitancia da liña. A capacitancia dun conductor defínese como a relación entre a carga presente e a diferenza de potencial a través del.

Nas liñas de transmisión curtas, o efecto da capacitancia pode considerarse frecuentemente negligible. No entanto, na transmisión a gran distancia, converteuse nun dos parámetros máis críticos. Aféctase significativamente varios aspectos do sistema eléctrico, incluíndo a súa eficiencia, a regulación de tensión, o factor de potencia e a estabilidade global.

Conductancia en Paralelo

O aire actúa como medio dieléctrico entre os conductores dunha liña de transmisión. Cando se aplica unha tensión alternativa aos conductores, debido ás imperfeccións no dieléctrico, unha cantidade determinada de corrente fluye a través do medio dieléctrico. Esta corrente denomínase corrente de fuga. A magnitude da corrente de fuga inflúese polas condicións atmosféricas e factores ambientais como a humidade e os depósitos de superficie. A conductancia en paralelo defínese como o fluxo desta corrente de fuga entre os conductores. Está distribuída uniformemente ao longo da lonxitude total da liña, representada polo símbolo "Y", e mídese en Siemens.

Rendemento das Liñas de Transmisión

O concepto de rendemento da liña de transmisión abarca o cálculo de varios parámetros, incluíndo a tensión no extremo de envío, a corrente no extremo de envío, o factor de potencia no extremo de envío, as perdas de potencia dentro das liñas, a eficiencia de transmisión, a regulación de tensión, así como os límites do fluxo de potencia durante as condicións de estado estable e transitorio. Estes cálculos de rendemento desempeñan un papel vital na planificación do sistema eléctrico. Entre eles, elaboranse a continuación algunhas dos parámetros clave:

Regulación de Tensión

A regulación de tensión defínese como a diferenza na magnitude da tensión entre o extremo de envío e o extremo de recepción dunha liña de transmisión.

Puntos Importantes

A admitancia é un parámetro eléctrico crucial que cuantifica a capacidade dun circuito eléctrico, ou máis específicamente, a eficiencia dunha liña de transmisión, para facilitar o fluxo ininterrumpido de corrente alterna (CA). A súa unidade SI é o Siemens, e adoita representarse polo símbolo "Y". En esencia, un valor de admitancia maior indica que o circuito ou a liña de transmisión ofrece menos oposición ao fluxo de CA, permitindo que a corrente pase máis libremente.

Por contra, a impedancia é o recíproco da admitancia. Mede a oposición total que presenta unha liña de transmisión ao fluxo de CA. Cando a CA atravеса unha liña de transmisión, a impedancia ten en conta os efectos combinados da resistencia, reactividade inductiva e reactividade capacitiva, que xuntas crean un obstáculo ao fluxo de corrente. A impedancia mídese en ohms e representa polo símbolo "Z". Un valor de impedancia maior implica maior dificultade para que a CA fluya a través da liña, resultando en niveis de corrente reducidos e posibles perdas de potencia.