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3º SEMINARIO NACIONAL UTN DE ENERGÍA Y USO EFICIENTE ENERGÍA PARA EL DESARROLLO SUSTENTABLE 2013 CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS EN SISTEMAS DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Grupo de Investigación Sistemas Eléctricos de Potencia (GISEP) UTN – Facultad Regional Santa Fe Ing. Irene B. Steinmann Ing. Juan P. Fernández Ing. Ulises Manassero DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PRESENTACIÓN DEL GISEP GISEP INVESTIGACIÓN MEDICIONES DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PRESENTACIÓN DEL GISEP INVESTIGACIÓN Relacionados con CEM de baja frecuencia Relacionados con CEM de alta frecuencia Relacionados con condiciones de instalacion de aisladores poliméricos Modelización de componentes de sistemas eléctricos DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PRESENTACIÓN DEL GISEP MEDICIONES RELACIONADAS Campo eléctrico (CE) y campo magnético (CM) de baja frecuencia Campo electromagnético (CEM) de alta frecuencia (hasta 18 GHz) Ruidos audible DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PRESENTACIÓN DEL GISEP Procedimiento Acreditados CE y CM en líneas eléctricas CE y CM en Estaciones Transformadoras CEM (Densidad de potencia) en antenas de telefonía celular (h/ 3 GHz) Ruidos molestos al vecindario Ruido audible en líneas eléctricas Laboratorio Ambulante de Mediciones de Campo Electro-Magnético y ruido Solicitud de Ampliación CEM (Densidad de potencia) en antenas de telefonía celular (h/18 GHz) Ruido audible en Estaciones Transformadoras DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PRESENTACIÓN DEL GISEP La Norma IRAM 301/2005 – ISO 17025/2005 “Establece los criterios para los laboratorios que buscan demostrar que son técnicamente competentes, operan un sistema de calidad efectivo y son capaces de generar resultados de calibración y ensayo técnicamente válidos”. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA La Acreditación en la UTN-FRSF La Facultad Regional Santa Fe cuenta, actualmente, con 7 Laboratorios Acreditados o en proceso de Acreditación, 3 de ellos pertenecientes a la carrera Ing. Eléctrica Los Laboratorios acreditados realizamos acciones en conjunto, principalmente vinculadas a: Auditorías internas de los sistemas de calidad Actividades de capacitación en temáticas comunes DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PRESENTACIÓN DEL GISEP El LAMCEM se encuentra acreditado como Laboratorio de ensayo LE Nº 052 desde febrero de 2005 para las mediciones mencionadas En 2008, se reacreditaron todas los procedimientos de medición En 2012, nuevamente se logró la reacreditación Actualmente estamos en proceso de solicitar la ampliación de la acreditación DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA OBJETIVO Presentar resultados de trabajos realizados por el Grupo de Investigación de Sistemas Eléctricos de Potencia, relacionados con los campos magnéticos producidos por sistemas de Transmisión de Energía Eléctrica DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA INFORMACIÓN DE LA ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD SOBRE CEM En octubre de 2005, la OMS estableció un grupo de trabajo para evaluar los posibles riesgos para la salud atribuibles a una exposición a campos eléctricos y magnéticos en la gama de frecuencias >0 a 100.000 Hz (100 kHz). El grupo de trabajo, que siguió un procedimiento estándar de evaluación de los riesgos para la salud, concluyó que: 1. A los niveles a los que suele estar expuesto el público, no cabe señalar ninguna cuestión sanitaria sustantiva relacionada con los campos eléctricos 2. Los efectos a exposición a campos magnéticos pueden tener efectos a corto plazo y posibles efectos a largo plazo. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA FUENTES GENERADORAS DE CAMPOS MAGNÉTICOS Líneas y cables de media y alta tensión Equipamiento de maniobra, protección y medición de las Estaciones Transformadoras Barras de potencia. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PROBLEMÁTICA RELACIONADA DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA LÍMITES DE EXPOSICIÓN POBLACIONAL VIGENTES EN NUESTRO PAÍS Establecido por la Resolución 77 /1998 de la Secretaría de Energía de la Nación en común acuerdo con los documentos elaborados por la OMS y el IRPA. Valor límite superior de B para líneas en condiciones de corriente nominal, de acuerdo a temp. de operación: 25 [µT] DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA VALORES LÍMITES DE CAMPOS MAGNÉTICOS PARA EXPOSICIÓN POBLACIONAL RANGO DE FRECUENCIA CAMPO MAGNÉTICO [µT] Hasta 1 [Hz] 40000 1 [Hz] – 8 [Hz] 40000/f2 8 [Hz] – 25 [Hz] 5000/f 25 [Hz] – 0,8 [kHz] 5/f 0,8 [kHz] – 3 [kHz] 6,25 Energía Eléctrica PLAN DE MEDICIONES EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA METODOLÓGIA DE MEDICIÓN Registros de B en horas de gran demanda de energía Mediciones realizadas con un equipo de medición de CEM calibrado, marca Wandel & Goltermann, modelo EFA 3, con una sonda de 30 [Hz] a 100 [kHz] Determinación de los perfiles de medición lindantes en la vía pública Comparación de los Bmax registrados con los límites máximos admitidos por la normativa vigente Transformador de 15[MVA] Sala de celdas Playa de maniobras Transformador 30[MVA] Autopista 55(Ex Ruta 7) Colectora P 4 P 3 P 2 P 1 NLinea de 132[kV] a San Luis Linea de 33[kV] a Parque industrial Linea de 132[kV] a Rio IV Zona Rural Galpones de EDESAL Cocheras Zona Rural Linea de 33[kV] Linea de 13,2[kV] Linea de13,2[kV] Transformador 30[MVA] 0 0,1 0,2 0,3 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 [µ T ] Metros Perfil Lateral Campo Magnético DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA EL PLAN DE MEDICIONES EN NÚMEROS Convenio de trabajo formalizado con compañías distribuidoras de energía (EPE-SF, EDESA, EDESAL, ENERSA, SPE). 35 Estaciones Transformadoras de 132 [kV] relevadas. 30 ciudades relevadas. 7 Provincias relevadas: Santa Fe, San Luis, Río Negro, Misiones, Santa cruz, Salta y Entre Ríos. Más de 100 puntos relevados en el perímetro exterior de cada ET. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA VALORES MÁXIMOS REGISTRADOS EN LAS CIUDADES Ninguna ET presenta un nivel de campo magnético en su perímetro externo que supere el límite máximo admisible 0 50 100 150 200 250 300 B [ m G ] Localidades Límite Exigido según Resolución 77/98 DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA COMPARACIÓN DE LOS VALORES MÁXIMOS REGISTRADOS POR PROVINCIA 0 20 40 60 80 100 120 Misiones Santa Cruz Río Negro Entre Ríos Santa Fe San Luis Salta C a m p o M a g n é t ic o [m G ] Provincia El máximo valor se registró en la ET Orán, que alcanzó los 232,2 [mG] ( aprox. un 93% del valor máximo admisible) Los máximos valores se presentaron en la provincia de Salta, con un promedio de máximo campo magnético cercano a los 115 [mG] PLAN DE MEDICIONES EN LÍNEAS AÉREAS DE ALTA TENSIÓN DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA METODOLÓGIA DE MEDICIÓN Registros de B en horas de gran demanda de energía Mediciones realizadas con un equipo de medición de CEM calibrado, marca Wandel & Goltermann, modelo EFA 3, con una sonda de 30 [Hz] a 100 [kHz] Perfiles de medición perpendiculares a la traza de la Línea, en el punto de flecha máxima. Comparación de los Bmax registrados con los límites máximos admitidos por la normativa vigente 12,33 [µT] 2,95 [µT] 2,98 [µT] 0 2 4 6 8 10 12 14 -15 -13 -11 -9 -7 -5 -3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 Ca m po M ag né ti co [ µ T] Perfil de Medición [m] R y T Hilo de Guardia S Línea de Alta Tensión 1 1 1 1 Continúan los puntos de medición Continúan los puntos de medición Puntos de medición Puntos de medición Punto de Máximo Campo Magnético DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA ASPECTOS DEL CAMPO MAGNÉTICO EN LASLÍNEAS AÉREAS DE ALTA TENSIÓN Aparte de la geometría del conductor de energía eléctrica, lo único que determina la densidad del flujo magnético es la magnitud de la corriente. La dirección del B debajo de las LAT es principalmente transversal al eje longitudinal de la línea. La máxima densidad de flujo a nivel del suelo puede estar debajo del centro de la línea o de los conductores exteriores, dependiendo de la relación de fase entre conductores DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA EL PLAN DE MEDICIONES EN NÚMEROS El plan de mediciones abarca el período 2006-2011 Más de 40 LATs de 132 [kV] monitoreadas ubicadas en las provincias de Salta, Santa Fe, Santa Cruz, San Luis, Buenos Aires, Río Negro y Entre Ríos. LATs pertenecientes a diferentes compañías distribuidoras de energía eléctrica provinciales, entre ellas, ENERSA, EPE-SF, EDESAL y EDESA. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA COMPARACIÓN DE LOS VALORES MÁXIMOS REGISTRADOS POR PROVINCIA Se utilizó el valor máximo de B obtenido en la franja de servidumbre de la LAT como patrón de comparación de los electroductos monitoreados. Los niveles máximos se registraron en las provincias de Salta, Entre Ríos y Santa Fe. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Santa Cruz Entre Ríos San Luis Santa Fe Salta Buenos Aires Río Negro 0,69 55,9 8,41 28,37 83,8 13,62 7,88 C a m p o s M a g n é ti c o [ m G ] Provincias DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA VALORES REGISTRADOS EN LA FRANJA DE SERVIDUMBRE DE LAS LAT 0 50 100 150 200 250 300 ET M et án – El T un al Co nc or di a – Sa lto G ra nd e So rr en to -R os ar io O es te O vi di o La go s -S al ad ill o So rr en to -C ap . B er m ud ez Tr en qu e La uq ue n He nd er so n – Tr en qu e La uq ue n Lu já n – Sa n Lu is ET M ed an ito – ET D iv isa de ro s Sa n Sa lv ad or - Co nc or di a Sa n Lu is -E x Ce nt ra l T ér m ic a ET P .B an de rit a -E T M ed an ito Co nc or di a – Rí o Ur ug ua y ET C in co S al to s – ET T er m o Ro ca ET C in co S al to s – ET T er m o Ro ca Co nc or di a – Rí o Ur ug ua y Pa ra ná N or te - Pa ra ná S ur ET C in co S al to s – ET T er m o Ro ca Jo aq uí n V. G on zá le z – El T un al ET C en te na rio - ET M ed an ito El T un al – Jo aq uí n V. G on zá le z ET C en te na rio - ET M ed an ito M et án – El T un al ET M ed an ito – ET D iv isa de ro s ET C en te na rio - ET M ed an ito ET C en te na rio - ET M ed an ito Jo aq uí n V. G on zá le z – El T un al ET M ed an ito – ET D iv isa de ro s ET P .B an de rit a -E T M ed an ito ET P .B an de rit a -E T M ed an ito ET M et án – ET E l T un al ET T er m o Ro ca -E T Lo m a Ne gr a ET T er m o Ro ca -E T Lo m a Ne gr a Pi co tr un ca do -p ue rt o de se ad o ET T er m o Ro ca -E T Lo m a Ne gr a Sa n Sa lv ad or - Vi lla gu ay Sa n Sa lv ad or - Vi lla gu ay Ca m po M ag né tic o [m G] Líneas Nivel Máximo Permitido por la Res. 77/98 Ninguna LAT presenta un nivel de B en su franja de servidumbre que supere el límite máximo admisible DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA COMPARACIÓN DE LOS VALORES MÁXIMOS REGISTRADOS POR PROVINCIA Todas las mediciones arrojaron valores que se encuentran muy por debajo del máximo admisible por la resolución 77/98. El valor máximo registrado es un 66% menor al máximo admisible. En promedio los niveles de campo magnéticos se encuentran un 96% por debajo del máximo permitido. 0 10 20 30 40 50 60 San Salvador - Concordia Concordia – Río Uruguay Concordia – Río Uruguay San Salvador - Villaguay San Salvador - Villaguay Concordia – Salto Grande Paraná Norte - Paraná Sur C a m p o M a g n é ti c o [ m G ] Línea PLAN DE MEDICIONES EN SUBTERRÁNEOS AÉREAS DE ALTA TENSIÓN DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA METODOLÓGIA DE MEDICIÓN Registros de B en horas de gran demanda de energía Mediciones realizadas con un equipo de medición de CEM calibrado, marca Wandel & Goltermann, modelo EFA 3, con una sonda de 30 [Hz] a 100 [kHz] Perfiles de medición perpendiculares a la traza del cable. Comparación de los Bmax registrados con los límites máximos admitidos por la normativa vigente 7,34 [µT] 0 1 2 3 4 5 6 7 8 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C am p o M ag n é ti co [ µ T] Perfil de Medición [m] Puntos de medición Cable de Alta Tensión Continúan los puntos de medición Continúan los puntos de medición 1 1 R S T Punto de Máximo Campo Magnético DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA METODOLÓGIA DE MEDICIÓN Se realiza un sondeo de las variaciones de B en dirección perpendicular a la calle y a una altura de 1 [m] del suelo, con el fin de detectar la traza del cable, que será justamente donde se presenten los mayores valores de B. Se hacen mediciones del B máximo en el lugar donde se registró el valor máximo y en 4 puntos adicionales, dos de cada lado de la traza y separados entre sí 1 [m]. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA RESULTADOS MEDICIONES DE CAT EN LA CIUDAD DE SANTA FE Se registraron los niveles de B en 4 CAT de la ciudad de Santa Fe. Las características más relevantes de los CATs monitoreados son: 1. Disposición coplanar horizontal 2. Distancia entre conductores de fase de 26 [cm] 3. Profundidad de instalación de 1,54 [m] 4. Cable de alta tensión tipo monofásico 5. Un conductor por fase 6. Conductor de cobre de 630 [mm2] 7. Aislación de XLPE 8. Vaina de aleación de plomo de 660 [mm2] 9. Puesta a tierra de la vaina tipo crossbonded 10. Capacidad de transmisión de 185 [MVA] (809 [A]) 11. Resistividad eléctrica del suelo de 100 [Ω.m] 12. Resistividad térmica del suelo de 1 [K°.m/W] DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA RESULTADOS MEDICIONES DE CAT EN LA CIUDAD DE SANTA FE Para el caso de CAT, la resolución 77/98 no hace ninguna referencia, dado que en la práctica resulta casi imposible definir una franja de servidumbre, pues las personas transitan comúnmente sobre la misma traza del CAT, que se encuentra enterrado. Se consensuó adoptar un perfil conservador, escogiendo aquél valor máximo de CM originado por el CAT, como magnitud a comparar con el valor límite admisible de 25 [µT] exigido por el ENRE. 0 5 10 15 20 25 30 7,34 5,01 4,01 2,98 1,83 0,86 0,84 C a m p o M a g n é ti c o [ µ T ] Electroductos VALOR MÁXIMO ADMISIBLE SEGÚN ENRE 77/98 DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA RESULTADOS MEDICIONES DE CAT EN LA CIUDAD DE SANTA FE Los niveles de B obtenidos resultaron muy dispares para corrientes de transporte del mismo orden de magnitud (entre 248 y 321 [A]) que varían como máximo un 20% entre la mayor y menor demanda. Se deduce que para el caso de los CATs, la corriente de trasporte no constituye la variable principal que incide en los niveles de B, siendo posible que la diferencia importante en los niveles de B respondan a los siguientes parámetros: 1. Trasposiciones 2. Corrientes de vainas DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA RESULTADOS MEDICIONES DE CAT EN LA CIUDAD DE SANTA FE 0 50 100 150 200 250 300 350 CAT Puerto-Calchines CAT Puerto-Sto. Tomé CAT Calchines-Sfe. Oeste CAT Calchines-Sfe. Centro 73,4 50,1 18,3 8,6 252 321 248 261 31,15 40,13 66,60 45,45 Campo Magnético Serv. [µT] Corriente de Servicio [A] Estado de Carga [%] DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA CONCLUSIONES De los datos obtenidos en las campañas de medición analizadas, se puede observar que el valor más cercano al límite fijado enla normativa se encuentra en las Estaciones Transformadoras Las ETs de la provincia de Salta presentan los valores más elevados de campos magnéticos. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA CONCLUSIONES Su causa puede deberse a una escasa distancia entre la playa de maniobra y transformación de la ET y el cerco perimetral lindante con la vía pública. Es posible que la ausencia de inversiones en el sector eléctrico, fomente la obsolescencia de los equipos eléctricos y del diseño integral de la ET que repercuten en distancias de seguridad no admisibles, contribuyendo al registro de campos magnéticos de mayor intensidad. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA CONCLUSIONES Es importante que tanto las empresas como los entes de control asuman que el crecimiento de la demanda a un ritmo promedio de un 5% anual, puede suponer campos magnéticos de mayor intensidad. Esta situación debe fomentar la realización de campañas de monitoreo periódico de B en las Estaciones Transformadoras. SIMULACIONES DE CAMPOS MAGNÉTICOS EN ELECTRODUCTOS DE ALTA TENSIÓN DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA MARCO INSTITUCIONAL Las simulaciones y su aplicación que se describen a continuación, se realizaron en el marco de un proyecto de investigación : PID 25/O123: “Estudio Comparativo de Campos Electromagnéticos generados por líneas de Alta Tensión” El Software utilizado ha sido desarrollado por personal del GISEP. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PROGRAMAS DE SIMULACIÓN DE CAMPOS MAGNÉTICOS Software de Estimación de Campos Magnéticos CCEM Cálculo de Campos Magnéticos producidos por LAT Programado en MATLAB CEMCAT Cálculo de Campos Magnéticos producidos por CAT Programado en PYTHON DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA VALIDACIÓN DE LOS PROGRAMAS DE SIMULACIÓN DE CAMPOS MAGNÉTICOS Los softwares desarrollados por el GISEP, han sido validados, para determinar si sus resultados son confiables. La validación del mismo consistió en comparar los valores de B registrados en perfiles de medición de diferentes CATs con estimaciones teóricas realizadas por los algoritmos para el mismo estado de carga y condiciones de instalación. Los errores se consideran aceptables, pues se encuentran por debajo del 20%. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Medición Estimación 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Medición Estimación DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS Y ELÉCTRICOS EN LATS DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS Y ELÉCTRICOS EN LATS CURVA DE NIVEL DE B CURVA DE NIVEL DE E PERFIL DE E PERFIL DE B DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS EN CATS El software admite la selección de los siguientes datos técnicos del CAT: 1. Configuración geométrica de los conductores del cable 2. Secuencia de fase 3. Profundidad de tendido 4. Sección y material de la vaina 5. Material y sección del conductor 6. Capacidad de transmisión nominal del conductor 7. Tipo de puesta a tierra de la vaina 8. Longitud del perfil de medición perpendicular al electroducto DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS EN CATS Temp. Del Terreno próximo a los CAT Corrientes por los conductores y vainas del CAT DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA PROGRAMA DE CÁLCULO DE CAMPOS MAGNÉTICOS EN CATS Perfil horizontal de B Corrientes por los conductores y vainas del CAT DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B ANALIZADAS. 1. Por profundidad de instalación. 2. Por tipo de enterramiento. 3. Por puesta a tierra de las pantallas del cable de potencia. 4. Por disposición geométrica de los conductores. 5. Por separación entre fases. 6. Programa de Cálculo: CEMCAT DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B POR PROFUNDIDAD DE INSTALACIÓN DEL CABLE. 1. Incrementando la profundidad se reduce directamente B. 2. Esta técnica es efectiva solamente en la reducción del nivel máximo de B que se encuentra por encima de los CAT. 3. El CAT no manifiesta una reducción de su capacidad de transmisión. 4. Al incrementar la profundidad del electroducto aumenta el costo de instalación de los CAT. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B POR PROFUNDIDAD DE INSTALACIÓN DEL CABLE. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 C a m p o M a g n é ti co [ μ T ] Profundidad de Enterramiento [m] Profundidad de enterramiento [m] B Máximo [μT] Corriente Máxima de Transmisión [A] 1,00 8,49 876 1,25 7,21 1,50 6,21 1,75 5,39 2,00 4,73 Campo magnético máximo en la superficie para diferentes profundidades de enterramiento de los conductores DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B POR TIPO DE ENTERRAMIENTO DEL CABLE. Tipo de Enterramiento B Máximo [μT] Corriente Máxima de Transmisión [A] Directo 6,94 948 En Tubos 6,41 876 El nivel de B es ligeramente mayor en el caso de CAT directamente enterrado. La diferencia es de solo un 7,6% y se explica básicamente por el idéntico incremento en la capacidad de transmisión del CAT que es justamente del 7,6%. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B POR TIPO DE ENTERRAMIENTO DEL CABLE. Los resultados demuestran que el tipo de instalación del CAT subterráneo prácticamente no influye en los niveles de B registrados en la superficie. Por lo tanto no constituye una técnica válida para atenuar los niveles de B en la superficie. Cabe también poner en consideración que: 1. Se observa una reducción en la capacidad de transmisión en el caso de CAT enterrado en ductos. 2. Sin embargo se reducen los riesgos de fallas en el electroducto por golpes mecánicos, ingreso de humedad y resecamiento del terreno. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B POR PUESTA A TIERRA DE LAS PANTALLAS DEL CABLE DE POTENCIA. El sistema de PAT en instalaciones de CAT define de que manera se conectarán a tierra, y entre sí, las pantallas metálicas (vainas) con el objeto de: 1. Limitar la tensión inducida de las pantallas, 2. Limitar la corriente inducida de circulación en las pantallas, 3. Mantener un camino de retorno de las corrientes de falla de secuencia homopolar, a los efectos de evitar sobretensiones. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B POR PUESTA A TIERRA DE LAS PANTALLAS DEL CABLE DE POTENCIA. . PAT de Vainas B Máximo [μT] Corriente Máxima de Transmisión [A] En un extremo 6,41 876 En los 2 extremos 4,15 633 B se reduce en un 35 % para PAT en ambos extremos respecto a PAT en un solo extremo. Gran parte de la atenuación se debe a la disminución en la capacidad de transmisión del CAT (en este caso de un 27%). Esta reducción es debido al aumento importante de pérdidas en el electroducto por la circulación permanente de las corrientes inducidas en las vainas. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B POR DISPOSICIÓN GEOMÉTRICA DE LOS CONDUCTORES. Las disposiciones geométricas utilizadas comúnmente por las empresas de energía son: 1. Coplanar horizontal. 2. Tresbollilo.DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B POR DISPOSICIÓN GEOMÉTRICA DE LOS CONDUCTORES. . Disposición B Máximo [μT] Corriente Máxima de Transmisión [A] Coplanar Horizontal 8,32 891 Tresbollilo 6,41 884 La disposición en tresbolillo muestra una atenuación del 23% del B máximo en la superficie con respecto a la disposición horizontal. No sacrifica la capacidad de transmisión de corriente en forma apreciable (menor al 1% para el caso de estudio), por la mayor cercanía de los ductos que repercuten en su capacidad de disipación de calor (mayor efecto de proximidad). DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B POR SEPARACIÓN ENTRE FASES. En general para cables de 132 [kV] las distancias de separación entre fases oscila entre 15 a 30 ([cm] (datos recabados de varias empresas de energía) El nivel de B en la superficie se atenúa aproximadamente a razón 1,5 [μt] por cada 5 [cm] de reducción en la distancia de separación entre los conductores de fase. Se observa la amplia variación porcentual en los niveles de B (del orden del 20%) y la escasa reducción de la capacidad de transmisión del CAT (a razón de 2% por cada 5 [cm] de reducción de la distancia de separación). Distancia de Separación [cm] B Máximo [μT] Corriente Máxima de Transmisió n [A] 15 3,64 828 20 5,06 863 25 6,41 876 30 7,77 887 DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DE LAS TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B Los resultados obtenidos demuestran que del conjunto de técnicas de tendido estudiadas, sólo resultan válidas para la atenuación de los niveles de B en la superficie las siguientes: 1. Aumento de la profundidad de enterramiento del electroducto 2. Disposición geométrica de conductores en tresbolillo 3. Reducción de la distancia de separación entre los conductores de fase DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA APLICACIÓN DEL SOFTWARE CEMCAT PARA ESTUDIO DE TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DE LAS TÉCNICAS DE REDUCCIÓN DE B El aumento en la profundidad de enterramiento resulta ser la más conveniente, dado que no implica reducción alguna de la capacidad de transmisión del cable. Es mas onerosa. La disposición en tresbolillo y la separación entre fases reduce sensiblemente el campo B repercutiendo en forma ínfima en la capacidad de transmisión del CAT, debido a la disminución de la capacidad de disipación de calor del electroducto. La reducción de la distancia de separación de los conductores o la configuración en tresbolillo significarían trazas más compactas en comparación con las distancias de tendido convencionales y la disposición coplanar horizontal de los conductores. Con el método de puesta a tierra en ambos extremos de vaina se reduce notablemente los niveles de B, pero a costas también de disminuir demasiado la capacidad de transmisión de potencia del CAT. DEPARTAMENTO INGENIERÍA ELÉCTRICA FIN DE LA PRESENTACIÓN MUCHAS GRACIAS Grupo de Investigación Sistemas Eléctricos de Potencia (GISEP) UTN – Facultad Regional Santa Fe Ing. Irene B. Steinmann CVs disertantes Ing. Irene Steinmann Es Ingeniera Electricista de la UTN Fac. Reg. Santa Fe, Especialista en Ingeniería Ambiental, Ingeniera Laboral. Es docente de las asignaturas Generación, Transmisión y Distribución de la Energía Eléctrica e Impacto Ambiental de líneas y centrales eléctricas y de la asignatura Electrotecnia I en la carrera Ingeniería Eléctrica de la Facultad Regional Santa Fe. Es integrante del G.I.S.E.P. (Grupo de Investigación sobre Sistemas Eléctricos de Potencia)-. U.T.N. - F.R.S.F, Responsable por el Aseguramiento de la Calidad del L.A.M.C.E.M. (Laboratorio Ambulante de Medición de Campos Eléctricos y Magnéticos), Ha participado en Proyectos Acreditados, con presentación de trabajos en congresos nacionales sobre Campos electromagnéticos, Ruido en Transformadores, Calidad en Laboratorios y Radiación UV. Ha realizado actividades profesionales en el área de Higiene y Seguridad Industrial para empresas del Rubro Eléctrico. Ha participado en la realización de Estudios de Impacto Ambiental en líneas de Alta Tensión, en 132 kV, Estaciones Transformadoras 132/13,2 kV, Antenas de Telefonía Móvil y Edificios de Centros distribuidores de Energía Eléctrica. Ha participado en mediciones de Campo Electromagnético en alta y baja frecuencia y Ruido Audible en Estaciones transformadoras y en Líneas Eléctricas. Ing. Juan Pedro Fernández Ingeniero Electricista - Universidad Tecnológica Nacional – Santa Fe, Argentina. Especialista en Higiene y Seguridad en el Trabajo. Profesor adjunto de Máquinas Eléctricas 1(Carrera Ing. Eléctrica), Profesor adjunto a cargo del Laboratorio del Mantenimiento Industrial (Carrera Ing. Industrial). Docente investigador del G.I.S.E.P. (Grupo de Investigación sobre Sistemas Eléctricos de Potencia)-. U.T.N. - F.R.S.F. Director del L.A.M.C.E.M. (Laboratorio Ambulante de Medición de Campos Electromagnético y Ruido, acreditado ante el Organismo Argentino de Acreditación. Miembro del Proyecto PROIMCA (Proyecto para la Mitigación de la Contaminación Atmosférica) en el área “Contaminación por Campos Electromagnéticos”. Ha dictado cursos de Campos Electromagnético y Apantallamiento Electromagnético para empresas privadas y distribuidora de energía local. Participó y participa en Proyectos de Investigación Acreditados en el área de Campos Electromagnéticos y Aisladores Poliméricos”. Ha presentado trabajos en congresos nacionales sobre Campos electromagnéticos y Ruido en Transformadores. Ha realizado actividades profesionales de asesoramiento, proyectos y ejecución de obras en el área eléctrica y en mediciones de Campo Electromagnético en alta y baja frecuencia y Ruido Audible en Estaciones Transformadoras y en Líneas Eléctricas.
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