SESAmpacity
SESAmpacity es una herramienta eficaz para el cálculo de la ampacidad, el tamaño mínimo del conductor y el incremento de la temperatura de los conductores enterrados y aéreos, de acuerdo con las características térmicas de los mismos. Asimismo, SESAmpacity permite calcular el incremento de la temperatura del electrodo de tierra HVDC (de corriente continua de alta tensión).
SESAmpacity calcula el tamaño mínimo del conductor necesario para soportar una corriente dada. Determina la ampacidad del conductor y el incremento de temperatura de los conductores desnudos enterrados en condiciones de falla y de los conductores aéreos en estado estable o en condiciones de falla.
Los enfoques tradicionales respecto a las condiciones de falla utilizados en versiones anteriores de SESAmpacity consideran un solo conjunto de datos para la corriente de falla y la relación X/R para una duración de falla dada. La versión actual de SESAmpacity tiene en cuenta las fallas que constan de múltiples niveles de corriente de falla con varios tiempos de disipación. Las fallas multietapa pueden ser analizadas con precisión utilizando SESAmpacity.
Aspectos técnicos destacados
La selección del conductor es un factor esencial que se debe tener en cuenta durante el proceso de diseño del sistema de puesta a tierra o de las líneas de transmisión. Es importante seleccionar el tipo y el tamaño de conductor más apropiados para que el funcionamiento del mismo sea óptimo. Las propiedades eléctricas y térmicas de los conductores determinan la elección del tipo y tamaño de los conductores para un diseño específico. Factores como los efectos ambientales, las pérdidas eléctricas, la carga de corriente, entre muchos otros, deben ser tomados en cuenta con frecuencia en el proceso.
SESAmpacity incluye tres módulos de cálculo gracias a los cuales usted puede estimar rápidamente el tamaño requerido de los conductores enterrados, para simular el comportamiento térmico de los conductores aéreos, y calcular el incremento de temperatura del electrodo de tierra HVDC.
Diversos tipos de bases de datos almacenan las propiedades relacionadas con los comportamientos térmico y eléctrico de una gran variedad de conductores, así como la capacidad y la conductividad térmicas del suelo. Usted puede ampliar la base de datos de conductores incluyendo sus propios datos de conductores, si los predeterminados no satisfacen sus necesidades.
Gracias a su interfaz fácil de usar y a una entrada de datos muy sencilla, SESAmpacity constituye una herramienta eficiente y útil para la selección de conductores en aplicaciones de diseño de sistemas de puesta a tierra y de líneas de transmisión.
SESAmpacity cuenta con tres modos de operación:
Módulo de conductores desnudos enterrados
El módulo de conductores desnudos enterrados calcula las siguientes cantidades en condiciones de falla:
Las hipótesis formuladas tras los cálculos son las siguientes:
Las ecuaciones de base utilizadas en este módulo son proporcionadas de acuerdo con la norma 80 de ANSI/IEEE para el cálculo de la ampacidad en corrientes simétricas. Para tener en cuenta las características de la corriente asimétrica (es decir, el desplazamiento de CC), la corriente asimétrica es incrementada en función del factor de decremento presentado en la misma norma.
El cálculo preciso de la corriente de falla asimétrica de la media cuadrática es un importante paso para determinar el incremento de la temperatura de los conductores durante una falla o cuando se determina el tamaño de los conductores de tierra. Como se detalla en la norma 80 de IEEE, la manera típica de calcular la corriente de falla asimétrica de la media cuadrática (utilizada en la versión precedente de SESAmpacity) considera que la corriente de falla simétrica de la media cuadrática y la relación X/R del sistema son constantes durante toda la duración de la falla. Esto se puede tratar como una falla de etapa simple.
Sin embargo, en realidad, una falla puede ser alimentada desde varias subestaciones, que pueden tener tiempos de disipación de falla distintos, mientras que el valor de la relación X/R del sistema puede variar durante la falla. Esto se puede tratar como una falla multietapa. El enfoque de falla de etapa simple no se puede aplicar directamente a este escenario, puesto que existen diferencias significativas en la corriente simétrica de la media cuadrática durante la duración de la falla.
El módulo de cálculo SESAmpacity tiene en cuenta tales fallas multietapa cuando calcula la corriente de falla asimétrica de la media cuadrática. El usuario decide si desea utilizar este enfoque multietapa o seguir utilizando el enfoque prudente de etapa simple descrito en la norma 80 de IEEE.
Resultados de los cálculos
Un completo informe y gráficas explicativas están disponibles al término de los cálculos. Por ejemplo, los valores intermedios del incremento de temperatura son indicados en el informe del análisis para cada etapa.
Módulo de conductores desnudos aéreos
La temperatura de un conductor aéreo que transporta una corriente eléctrica es una función no solamente de la magnitud de esta corriente, sino también de diversos factores ambientales que influyen en la cantidad de calentamiento solar y la capacidad del conductor de disipar calor por convección y radiación.
El módulo de conductores desnudos aéreos incluye métodos de cálculo, basados en el procedimiento descrito en el estándar 738 de IEEE, que relacionan la corriente eléctrica con la temperatura del conductor y que se pueden utilizar de una de las siguientes maneras:
En estos dos casos, SESAmpacity puede efectuar cuatro cálculos diferentes relacionados con la capacidad térmica de conductores desnudos aéreos:
Módulo de electrodos HVDC
El diseño de un electrodo HVDC considera por lo general varios aspectos. El cálculo del incremento de la temperatura es una etapa importante del diseño de un electrodo de tierra HVDC. Las redes HVDC utilizan, de manera permanente o temporal, electrodos de tierra para conducir corrientes en la tierra como un circuito de retorno; cuando esto sucede durante operaciones de carga, una corriente elevada pasará a través del electrodo de tierra para una duración sostenida. El suelo es un mal conductor térmico, mientras que la densidad de corriente en la tierra cercana a un electrodo de tierra HVDC puede ser bastante elevada. Cuando la temperatura del suelo aumenta, el agua que contiene se evapora y su contenido de humedad disminuye; como resultado, ocurre un incremento de la resistividad del suelo que podría poner en peligro los equipos, así como también el personal que se encuentra cerca del electrodo HVDC.
El módulo Electrodo HVDC es utilizado para calcular el incremento de temperatura del electrodo HVDC de tierra. Los parámetros requeridos para efectuar el cálculo están agrupados en tres conjuntos de datos:
