2 Impedancia Caracteristica y Potencia Natural Unmsm

IMPEDANCIA CARACTERISTICA Y POTENCIA NATURAL O CARACTERISTICA

La energía almacenada en el campo eléctrico de una línea sin pérdidas es igual a: … (1) Donde C es la capacitancia en Faradios/m, Faradios/m, y U es la tensin nominal entre !ases, en "oltios# De manera similar, la energía almacenada en el campo magnético es: … ($) Donde L es la inductancia en %enrios/m & ' es la corriente en mperes# mperes# n la condicin en *ue la misma energía se almacena en am+os campos, es decir, cuando

, se tiene:

& o sea:

… ()

La "aria+le deducida en la e-presin () se denomina impedancia característica o natural de la línea y se asume *ue tiene una componente resisti"a muy +a.a en relacin a la reactancia inducti"a# La potencia *ue uye en una línea sin pérdidas reacti"as se denomina potencia natural o característica# n estas condiciones las tensiones en los e-tremos de en"ío y recepci recepcin, n, ngulo

y

respecti" respecti"amente amente,, son iguales iguales en magnitud magnitud y di0eren di0eren en un

correspondiente correspondiente al tiempo de de "ia.e de la onda de tensin por la línea# línea#

2ara líneas tri!sicas, la e-presin matemtica de la potencia natural o característica es: … (3) Donde U es tensin nominal entre !ases, en 45& 6 es la impedancia característica en o7mios# 8e considera *ue la potencia natural es la potencia ptima de transporte, en la *ue la pote potenc ncia ia reac reacti ti"a "a prod produc ucid ida a por por las las capa capaci cita tanc ncia ias s en deri deri"a "aci cin n (s7u (s7unt nt)) se compensan con las potencias reacti"as a+sor+idas por las inductancias en serie#

l concepto de potencia natural es muy 9til para medir la capacidad de transporte de líneas reales con resistencias 7micas# Con cargas superiores a la potencia natural se tiene *ue suministrar una parte de la potencia reacti"a *ue se re*uiere para el campo magnético de la línea# 2ara este 0n se pueden utiliar condensadores, lo *ue e*ui"ale a aumentar la potencia natural# 2or el contrario, si la carga es in!erior a la potencia natural, parte de la potencia reacti"a no es a+sor+ida por el campo magnético de la propia línea, lo *ue puede compensarse mediante +o+inas en deri"acin (s7unt), esto e*ui"ale a disminuir la potencia natural# n los dise;os de líneas de transmisin se 7acen los es!ueros necesarios para incrementar su potencia natural, teniendo en cuenta especialmente las crecientes di0cultades en o+tener las ser"idum+res de nue"as líneas# La potencia natural de las líneas aéreas puede incrementarse por: •

'ncremento de la tensin

•



o

'ncremento del n9mero de su+conductores por !ase

o

'ncremento del dimetro del conductor

o

'ncremento del radio del arreglo de su+conductores

n las ta+las siguientes se consignan los "alores apro-imados de impedancias características y potencias naturales para líneas de "arios ni"eles de tensin nominal: POTENCIAS NATURALES TIPICAS DE LINEAS AEREAS

 =ensin >ominal (45)  1 $$ 3 3 3 G G G HG

>? de conductores por !ase 1 1 1 $  3 $  3 3

'mpedancia característica (@) 3  G $ $ $3 $ $ $3 $3

2otencia >atural (AB) E G 1 GGH $ $H H1 E 13$ $$

POTENCIAS NATURALES TIPICAS DE LINEAS SUBTERRANEAS

 =ensin >ominal (45)  1 $ 

'mpedancia característica (@) 3G 3$ 3 

2otencia >atural (AB)  3G 1$$ 