Capacidad de carga de línea: curva de capacidad de carga de línea universal

La capacidad de carga de la línea se define como la extensión de la carga que puede fluir a través de la línea sin exceder las limitaciones. La capacidad de carga de línea se expresa en porcentaje de Carga de impedancia de sobretensión desconectado. Los factores limitantes para la carga de la línea son: límite térmico, límite de caída de voltaje y estabilidad de estado estable. La carga de la línea no deberá exceder estos límites en ningún caso.

El límite térmico corresponde al calentamiento de la línea de transmisión e interpone un límite a la corriente que puede fluir. Aunque se trata de una línea de transmisión aérea, el límite térmico es bastante alto, pero no se puede pasar por alto al decidir la carga.

Límite de caída de voltaje corresponde a la caída en el voltaje final de recepción. En caso de que la carga de la línea sea muy alta en comparación con Carga de impedancia de sobretensión (SIL), habrá una gran caída en el voltaje final de recepción. Normalmente se permite una caída de tensión del 5 %.

Límite de estado estacionario se considerará para palangre. Como la ecuación de transferencia de potencia es inversamente proporcional a la reactancia X, el aumento de la longitud de la línea aumenta la reactancia y, por lo tanto, disminuye la capacidad de transferencia de potencia.

P = VrVsSinδ /X

A estabilidad en estado estacionario se suele adoptar un margen del 30%. El margen de estabilidad de estado estacionario se define como el porcentaje de carga de la línea.

Estabilidad en estado estacionario = (Pmax – Plim) / Pmax

Pmax = Capacidad máxima de transferencia de potencia (cuando el ángulo de carga δ es 90°)

Plim = Transferencia de potencia real que tiene lugar

El margen de estabilidad de estado estacionario del 30% dará como resultado,

0,3 = (Pmáx – Plim) / Pmáx

0,7 Pmáx = Plím

0,7 VrVs /X = VrVsSinδ /X (ya que δ = 90°)

δ = 44°

Esto significa que para un margen de estabilidad permisible en estado estable de 30°, ángulo de carga debe mantenerse a 44°.

Curva de capacidad de carga de línea universal

Con base en las tres limitaciones, la capacidad de carga de la línea se define para diferentes voltajes y longitudes de línea. St. Clair derivó primero una gráfica de la carga de la línea con respecto a la longitud de la línea aplicable para todos los niveles de voltaje. Esta trama se conoce como ST. Curva de Clair o Curva de capacidad de carga de línea universal. Al determinar la curva de capacidad de carga de la línea, se supone que se permite una caída de tensión del 5 % y un margen de estabilidad en régimen permanente del 30 %. La siguiente figura muestra la curva de capacidad de carga de la línea universal.

Como se puede ver en la curva de carga anterior, el límite de la carga lineal está limitado por los siguientes factores:

1) Límite térmico para Línea corta (Longitud hasta 80)

2) Limitación de caída de tensión para línea media (longitud hasta 320 km)

3) Limitación de Estabilidad en Estado Estacionario para Líneas largas (longitud de la línea más de 320 km)

Once puede sugerir fácilmente la capacidad de carga máxima de la línea de transmisión para diferentes longitudes de línea utilizando la curva de capacidad de transferencia de potencia anterior o la curva de capacidad de carga de línea universal. Por ejemplo, si la longitud de la línea es de 300 km, la capacidad de carga de la línea será de alrededor de 1,5 veces la carga de impedancia de sobretensión.