Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Eléctrica
IE-0365 Transmisión de Potencia
Grupo 01
Ing. Juan Carlos Montero Q.
jcmontero@ieee.org
Tel. Oficina 2001-5979
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Programa del curso
IE-0365 Transmisión de Potencia
Grupo 01
III Ciclo Lectivo 2020
Créditos:3
Profesor: Lic. Juan Carlos Montero
Requisitos: IE – 315 Máquinas
Eléctricas I, IE – 0316 Laboratorio de
Máquinas Eléctricas I
Descripción del curso
El curso Transmisión de Potencia, presenta los elementos fundamentales para analizar y
modelar los sistemas de transporte en corriente alterna en régimen permanente y ante
fallas.
Los estudiantes aplicaran los conceptos para resolver, analizar y debatir problemas
reales utilizando técnicas y conceptos de modelado de sistemas de potencia.
Objetivo General:
Brindar a los participantes conocimientos sólidos para entender, explicar y modelar la
transmisión de potencia en régimen permanente y ante fallas.
Objetivos específicos:
• Modelar las líneas de transmisión
• Analizar la transmisión de potencia por líneas de alta tensión
• Representar al sistema de potencia en diagramas con valores en por unidad
• Estudiar los conceptos de fallas balanceadas y desbalanceadas
Contenidos:
Tema 1: Parámetros de las líneas de transmisión
• Introducción a líneas de transmisión
• Tipos de conductores
• Efecto piel
• Haces de conductores
• Resistencia
• Conductancia (efecto corona)
• Concepto de GMR y GMD
• Inductancia de línea con n conductores
• Inductancia de línea trifásica con conductores equidistantes
• Inductancia de línea trifásica no transpuesta
• Transposición de líneas de transmisión
• Inductancia de línea trifásica con haces de conductores (2, 3 y 4 subconductores
por fase)
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• Inductancia de línea trifásica transpuesta
• Capacitancia de línea con n conductores
• Matriz de capacitancia de línea trifásica no transpuesta
• Capacitancia de línea trifásica con haces de conductores (2, 3 y 4 subconductores
por fase)
• Capacitancia de línea trifásica transpuesta
Tema 2: Modelado de las líneas de transmisión
• Modelo de línea infinitesimalmente pequeña
• Solución de la ecuación de onda y condiciones de frontera
• Constante de propagación de la línea e impedancia característica
• Ecuaciones de tensión y corriente en función de valores al inicio de la línea
• Ecuaciones de tensión y corriente en función de valores al final de la línea
• Modelo de línea de transmisión con parámetros distribuidos (línea larga)
• Modelo Pi equivalente de la línea de transmisión (línea larga)
• Simplificaciones al modelo pi (línea mediana y corta)
• Cálculo de trasiego de potencia en línea de transmisión con modelos de línea
larga, mediana y corta.
Tema 3: Fundamentos de transmisión de potencia
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Concepto de SIL
Perfil de tensión en línea de transmisión con carga igual a SIL
Flujo de potencia de la línea de transmisión
Efecto de trasiego de potencia activa en ángulos de barra de inicio y final
Efecto de trasiego de potencia reactiva en magnitud de tensión en barra de inicio
y final
Curvas PV de línea de transmisión y compensación con potencia reactiva
Límites de cargabilidad de la línea de Alta Tensión (AT): límite térmico, límite
de estabilidad de tensión y estabilidad de ángulo
Tema 4: Repaso de sistema en p.u.
• Importancia del sistema en por unidad
• Definición de valores base
• Cambio de bases
Tema 5: Análisis de fallas en sistemas de potencia
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¿Qué son fallas? ¿Qué causa las fallas?
Tipos de falla en redes eléctricas
¿Para qué se calculan las magnitudes de las fallas?
Modelo de fuentes (contribuyentes a corrientes de falla)
Comportamiento de corrientes de falla en generador
Periodo subtransitorio, transitorio y régimen permanente (flujos en devanados de
amortiguamiento y de campo no pueden variar instantáneamente)
• Componente DC de falla (decaimiento según constante de tiempo Ta)
• Corriente RMS asimétrica de falla
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Modelo de la red y cargas en cálculo de fallas
Concepto de nivel (capacidad) de corto circuito
Cálculos de corrientes de falla balanceadas (método de equivalente de Thevenin)
Cálculo de aporte de corrientes de fuentes a la falla
Cálculo de corrientes de cortocircuito en sistemas grandes de potencia (inversión
de matriz Y)
Cálculo de todas las tensiones en la red durante la falla
Introducción a componentes simétricas
Modelo de generadores, transformadores, líneas y cargas en componentes
simétricas
Redes de secuencia positiva, negativa y cero
Cálculo de fallas monofásicas a tierra, bifásicas a tierra y bifásicas por
componentes simétricas
Cálculo de corrientes de falla en sistemas grandes de potencia (método de
inversión de las matrices Y de secuencia positiva, negativa y cero)
Evaluación:
Actividad
Tareas
I Parcial
II Parcial
Proyecto
Trabajo investigación (artículo)
Porcentaje
20
15
15
30
20
Tareas:
Las tareas corresponden a breves investigaciones bibliográficas o ejercicios a resolver
en el hogar.
Las tareas que sean entregadas de forma tardía serán sancionadas con 10 puntos menos
si se entregan entre 1 y 7 días de atraso, con 20 puntos menos si entregan entre 8 y 15
días de atraso y 30 puntos menos con tiempos mayores a 16 días de atraso. Después de
30 días naturales no se recibe la tarea.
Textos del curso:
• Antonio Gómez Expósito. Análisis y operación de sistemas de energía
Eléctrica.
• Stevenson, W. D. Power Systems Analysis.
• Duncan J., Power System Analysis and Design.
Mediación Virtual y comunicados:
Todo el curso se realizará de forma no presencial mediante las herramientas de
Mediación Virtual, Plataforma Zoom y otras herramientas en línea. La clave y ID de la
plataforma zoom será dada por el profesor durante el curso. Nivel de Virtualidad de
Medición Virtual: Alto Virtual
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Bibliografía recomendada:
1. Elgerd, O. L. Electric Energy Systems Theory: An Introduction, 2nd ed.
McGraw-Hill. New York, 1982.
2. Stagg, W.G., and El-Abiad, A. H. Computer Methods in Power Systems Analysis
McGraw-Hill. New York, 1968.
3. EPRI. Power System Dynamics Tutorial. EPRI, Estados Unidos de América,
2002.
4. Kundur, Prabha. Power System stability and Control. EPRI, Estados Unidos de
América, 1993.
5. Publicaciones de revistas técnicas especializadas
6. Material adicional distribuido en clase
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