Estudio de cargabilidad de cables subterráneos en redes eléctricas de media tensión y propuesta para incrementar la ampacidad

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.71701/revistaii.v.18.2024.92

Palabras clave:

Ampacidad, cables de media tensión, redes subterráneas

Resumen

Este artículo presenta un análisis de los factores que determinan la cargabilidad de los cables subterráneos en redes de media tensión, las consideraciones y los resultados del cálculo de la capacidad, realizando un análisis comparativo entre el cálculo en base a los estándares IEC 60287 e IEC 60853 y el modelamiento y simulación en el software Cymcap. Como aplicación se toman los tipos de cables, las condiciones de cargabilidad y las capacidades normadas de una empresa de distribución eléctrica del Perú, explicando los resultados y proponiendo la modificación de la forma de instalación de los cables unipolares para incrementar la capacidad de transmisión.

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Biografía del autor/a

  • Oscar Julian Peña Huaringa , Universidad Nacional de Ingeniería

    Doctor en Ciencias con Mención en Energética por la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Máster en Gestión de las Energías Renovables por la Universidad de Barcelona (Uniba). Maestro en Ciencias con Mención en Sistemas de Potencia, por la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Ingeniero electricista por la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Docente en la Maestría en Ciencias de la Ingeniería Eléctrica en la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa (UNSA), del diploma de Especialización en Protección de Sistemas Eléctricos de ESAN y del programa de premaestría en Sistemas de Potencia de la Universidad Nacional de Ingeniería. Actualmente es gerente de la empresa Power & Technology Systems (PTSYS).

  • Walter Francisco Estrada Lopez , Universidad Nacional de Ingeniería

    Doctor en Ciencias con especialidad en Física por la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Profesor principal con actividad docente e investigador en la Universidad Nacional de Ingeniería. M.Sc. Ciencias con especialidad en Ciencias de los Materiales por la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI). Especialista e investigador en estructura de materiales y microscopía electrónica.

Referencias

Anders, G. (2005). Rating of Electric Power Cables in Unfavorable Thermal Environment. Wiley-IEEE Press.

Bates, C., Malmedal, K. & Cain, D. (2015). Cable ampacity calculations: A comparison of methods. IEEE Rural Electric Power Conference, 81-87. https://doi.org/10.1109/REPC.2015.13

Cardenas, D. (2020). Thermal-conductive model algorithm for the accurate calculation of temperatures in electrical power conductor. Revista Internacional de Métodos Numéricos para Cálculo y Diseño en Ingeniería.

Exizidis, L., Chatziathanasiou, V. & Hennuy, B. (2014). Thermal analysis of underground cable crossings at various crossing angles. 9th Mediterranean Conference on Power Generation, Transmission, Distribution and Energy Conversion, marzo.

Gouda, O., El Dein, A. & Amer, G. (2011). Effect of the formation of the dry zone around underground power cables on their ratings. IEEE Transactions on Power Delivery, 26(2), 972-978. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2010.2060369

Hechavarría, R., et al. (2017). Cálculo numérico de las propiedades térmicas efectivas de un compuesto por elementos finitos. Ingenius, (18), 14-20.

IEC 60287 (2022). Electric cables - Calculation of the current rating.

IEC 60853 (2002). Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables.

Jaramillo-Vacio, R. (2018). Determinación de capacidad de conducción en líneas subterráneas: Estudio de sensibilidad paramétrica. IEEE - RVP AI Reunión de Verano de Potencia, julio.

Karahan, M., Varol, H. & Kalenderli, O. (2009). Thermal analysis of power cables using finite element method and current carrying capacity evaluation. International Journal of Engineering Education, 1158-1165.

Maderey, L. & Jiménez, A. (2005). Principio de hidrogeografía, estudios del ciclo hidrológico. Universidad Autónoma de México. www.diplomado-sig.igeograf.unam.mx/instituto/publicaciones/libros/hidrogeografia/

Madrigal, M. (2003). Análisis armónico en sistemas de potencia. México: Instituto tecnológico de Morelia.

Newton, G. (2000). Understanding the Neher-McGrath calculation and the ampacity of conductors.

Puy, A. (2005). Influencia de la temperatura en el límite líquido para suelos con diferentes índices de plasticidad. Universidad Politécnica de Catalunya. http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/3282/5/53973-5.pdf

Rasoulpoor, M., Mirzaie, M. & Mirimani, S. M. (2016). Electrical and thermal analysis of single conductor power cable considering the lead sheath effect based on finite element method. Iranian Journal of Electrical & Electronic Engineering, 12(1).

Rerak, M. & Ocłoń, P. (2017). The effect of soil and cable backfill thermal conductivity on the temperature distribution in underground cable system. 4th Scientific and Technical Conference on Modern Technologies and Energy System, 13, February.

Rubio, C. (2016). La relación entre resistividad térmica, humedad y un suelo arenoso pedregoso. Spanish Journal of Soil Science: SJSS, 6(2), 123-132.

Wang, P. et al. (2019). Dynamic thermal analysis of high-voltage power cable insulation for cable dynamic thermal rating. IEEE Access, 7, 56095-56106. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.2913704

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Publicado

2024-12-27

Número

Sección

Artículos

Cómo citar

Estudio de cargabilidad de cables subterráneos en redes eléctricas de media tensión y propuesta para incrementar la ampacidad. (2024). Revista I+i, 18, 114-127. https://doi.org/10.71701/revistaii.v.18.2024.92