Rendimiento de la línea de transmisión: cálculo

El rendimiento de la línea de transmisión está determinado por dos parámetros. Esos parámetros son la Regulación de Voltaje y la Eficiencia de Transmisión. En esta publicación, discutiremos y evaluaremos el rendimiento de la línea de transmisión corta.

Como sabemos, la capacitancia de derivación de efecto de la línea se desprecia para la línea de transmisión corta. Por lo tanto, en aras del estudio y análisis de dicha línea, solo se tienen en cuenta las combinaciones en serie de resistencia e inductancia de línea.

El circuito equivalente de línea corta monofásica se muestra en la figura a continuación. Tenga en cuenta que la fase única de la línea de transmisión corta se considera como un sistema trifásico en condiciones equilibradas. Se puede pensar en tres unidades monofásicas, cada una de las cuales transmite 1/3 de la potencia total. Por lo tanto, la tensión y la corriente de fase se considerarán si analizamos un sistema trifásico utilizando tres sistemas monofásicos.

En la figura anterior,

R = Resistencia de línea

XL = Reactancia de línea

Vs = Tensión de fase final de envío

VR = Tensión de fase final de recepción

I = corriente de línea.

En ingeniería eléctrica, es una buena práctica dibujar el fasor de un circuito. Por lo tanto, dibujaremos el fasor del circuito anterior para evaluar el rendimiento de la línea de transmisión. Consideremos la corriente de línea I como referencia y supongamos que está atrasada con respecto al voltaje del extremo receptor VR en un ángulo ØR para dibujar el fasor.

En el fasor anterior,

OA recibe el voltaje final y se adelanta a la corriente I en un ángulo de ØR.

IR es la caída de voltaje en la resistencia de la línea.

IXL es la caída de tensión en la reactancia de la línea.

Por lo tanto, el voltaje final de envío debe ser la suma vectorial del voltaje final de recepción, la caída de voltaje en la resistencia y la reactancia. Calculemos el voltaje final de envío usando el diagrama fasorial.

En el triángulo rectángulo OCD,

CO2 = DO2 + DC2

= (OE)2 + (DB + BC)2

= (VRCosØR)2 + (AE + BC)2

= (VRCosØR)2 + (VRSinØR + IXL)2

Pero OC = Vs

Vs2 = (VRCosØR)2 + (VRSinØR + IXL)2

Por lo tanto,

vs = √[(VRCosØR)2 + (VRSinØR + IXL)2] …………………(1)

Cálculo de Regulación de Voltaje

Si se conocen el voltaje del extremo de recepción, la corriente de línea y el factor de potencia en el extremo de recepción, entonces

% Regulación de voltaje = [(Vs – VR) / VR]x100 % donde el valor de Vs se puede calcular a partir de la ecuación (1).

Cálculo de la Eficiencia de Transmisión

Potencia entregada en el extremo receptor = VRICosØR

Pérdida de línea = I2R

Por lo tanto, potencia de entrada = Pérdida + Potencia entregada

= I2R + VRICosØR

% Eficiencia de Transmisión η = Potencia Entregada / Potencia enviada

= [VRICosØR / (I2R + VRICosØR)]x100 %

Cálculo del factor de potencia final de envío

El factor de potencia final de envío se calcula a partir del diagrama fasorial que se muestra arriba. Como se desprende claramente del fasor, el ángulo entre el voltaje final de envío Vs y la corriente de línea I es Øs, por lo tanto, CosØs será el factor de potencia en el final de envío.

Factor de potencia final de envío = CosØs

= DO/CO

= (OE + ED) / Vs

= (VRCosØR + IR) / Vs

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