Cálculo de pérdida de potencia de corona

¿Te has preguntado cuánta potencia pierdes en cada tramo de tu línea de transmisión eléctrica? El cálculo de la pérdida de potencia de corona puede ayudarte a comprender y optimizar la eficiencia de tu sistema. En este artículo, exploraremos en detalle cómo se calcula esta pérdida y cómo puedes minimizar su impacto. Sigue leyendo para descubrir cómo maximizar el rendimiento de tu red eléctrica y reducir costos innecesarios.

La fórmula de Peek y la fórmula de Peterson se utilizan para el cálculo de la pérdida de potencia de la corona. Debido al efecto corona, la pérdida de potencia en la línea de transmisión se denomina Pérdida de potencia de corona. La pérdida de potencia afecta la eficiencia de la línea de transmisión. Pero la regulación de voltaje no se verá muy afectada.

El efecto corona genera varios armónicos de alta frecuencia que engendran la interferencia de radio con las líneas de comunicación vecinas.


La pérdida de energía de corona es una de las pérdidas que ocurren en las líneas de transmisión que más afecta y disminuye la eficiencia de la línea de transmisión. La estimación precisa de la pérdida de corona es difícil debido a su naturaleza variable. La pérdida de corona en condiciones climáticas apropiadas viene dada por la fórmula de Peek:

Ecuaciones de pérdida de potencia de corona

Hay dos ecuaciones para el cálculo de la pérdida de potencia de la corona.

  • Fórmula de Peek
  • Fórmula de Peterson

Fórmula de Peek:

Cálculo de pérdida de potencia de corona

Dónde,

PAGL = Corona Pérdida de potencia kW/km/Fase
f = frecuencia de suministro en Hz
r = radio del conductor en metros
d = distancia entre dos conductores adyacentes en metros
V0 = Tensión de servicio en kV
VC = Tensión disruptiva crítica en kV
d = factor de corrección de la densidad del aire


El voltaje de fase mínimo en el que aparece el efecto corona se llama voltaje crítico visual Vv. La fórmula del voltaje crítico es;

Cálculo de pérdida de potencia de corona

Dónde,
metrov es el factor de rugosidad. Este factor muestra el grado de suavidad de la superficie del conductor. Su valor es la unidad para conductores lisos. El valor de metrov disminución con el aumento de la rugosidad de la superficie del conductor.
δ es el factor de densidad del aire.
r es el radio del conductor.
d es la distancia entre los conductores de línea.
gramo0 es la rigidez dieléctrica del aire.

La expresión matemática de la el voltaje crítico disruptivo es;

Cálculo de pérdida de potencia de corona

Cabe señalar que para una línea monofásica V0 es,

Cálculo de pérdida de potencia de corona

Y para una línea trifásica V0 es,

Cálculo de pérdida de potencia de corona

La fórmula de Peek es aplicable en caso de corona visual. Esta fórmula suele dar resultados imprecisos cuando las pérdidas son bajas y V0/VC es menos de 1.8

Fórmula de Peterson

Cálculo de pérdida de potencia de corona

dónde,

PAGL = pérdida de potencia de corona, kW/km/fase
f = frecuencia de suministro en Hz
V0 = tensión por fase en kV
r = radio del conductor en metros
D = separación entre conductores en metros
El factor F es la función de pérdida de corona. Varía con la razón (VO/VC).

El valor del Factor F se da a continuación.

Vph / Vd0 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2
Factor(F) 0.012 0.018 0.05 0.08 0.30 1.0 3.5 6.0 8.0

Factores que afectan la pérdida de energía de corona:

Los siguientes factores afectan la pérdida de potencia de la corona.

1. Voltaje del sistema

El campo eléctrico alrededor de los conductores será mayor cuanto mayor sea el voltaje. El voltaje más alto genera un fuerte campo eléctrico alrededor del conductor e ioniza el aire circundante. Por lo tanto, la pérdida de potencia de la corona será mayor para un voltaje más alto.

Es evidente a partir de la ecuación de pérdida de potencia de la corona que la tasa de aumento de la pérdida de potencia será pequeña cuando Vph esta cerca de vd0 pero como la Vph es mayor en comparación con la de Vd0 la pérdida de corona aumentará a un ritmo muy alto.

2. Frecuencia de alimentación del sistema

A partir de la fórmula de Peek, la pérdida de potencia de la corona es proporcional a PL∝(f+25). Por lo tanto, la pérdida de Corona Power es directamente proporcional a la frecuencia. La pérdida de corona aumenta con el aumento de la frecuencia.

3. Densidad del aire

La pérdida de corona es inversamente proporcional a la densidad del aire. Con la disminución de la densidad del aire, aumenta la pérdida de potencia debida a la corona. Y, la pérdida de corona disminuye con el aumento de la densidad del aire. Por ejemplo, una línea de transmisión que pasa por un área montañosa estará sujeta a una mayor pérdida de energía debido a la corona que la línea que pasa por terrenos llanos porque la densidad del aire es menor en las áreas montañosas.

4. conductividad del aire

Los iones en la atmósfera son más durante el clima tormentoso y lluvioso. Por lo tanto, la atmósfera es más conductiva. La mayor conductividad del aire significa que hay más iones alrededor de la superficie del conductor. Cuantos más iones hay en el aire, más pérdidas de corona provocan.

En la temporada de lluvias, la conductividad del aire es mayor y, por lo tanto, provoca más pérdida de corona.

5. Radio del conductor

La intensidad del campo eléctrico en la superficie del conductor es menor para un mayor radio del conductor, lo que da como resultado una menor pérdida de corona. El conductor de menor diámetro causa más pérdida de corona debido a la alta intensidad del campo eléctrico en la superficie del conductor.

6. Superficie conductora

Para un conductor trenzado, la pérdida de corona es mayor ya que el gradiente de potencial en la superficie del conductor trenzado es mayor que el de un solo conductor equivalente.

La pérdida de potencia de corona es más para un conductor de superficie rugosa, ya que una superficie rugosa da lugar a un alto gradiente de potencial.

7. Condición Atmosférica

La pérdida de corona es más prominente en condiciones climáticas adversas, como un día con niebla o un día lluvioso.

8. Corriente de carga

La línea de transmisión se calienta en cierta medida debido al flujo de corriente de carga en las líneas de transmisión, lo que reducirá el efecto de la pérdida de corona, ya que el calentamiento evitará la deposición de nieve o rocío en la superficie del conductor.

9. Agrupación de Conductores

Comparado con el de un solo conductor equivalente, el diámetro efectivo de un conductor agrupado es grande. Está claro a partir de las ecuaciones de pérdida de potencia de corona anteriores que un valor de diámetro mayor da como resultado una menor pérdida de potencia de corona.

Problema resuelto sobre el cálculo de pérdida de potencia de Corona

En un sistema particular, la pérdida de corona a 50 Hz es de 1 kW/km por fase. ¿Cuál sería la pérdida de corona a 60 Hz en el mismo sistema?

La pérdida de la corona

Cálculo de pérdida de potencia de corona

Por lo tanto, la pérdida de corona es directamente proporcional a (f+25)

Dónde,
f = frecuencia de suministro en Hz
r = radio del conductor
d = distancia entre dos conductores adyacentes
V0 = Tensión de servicio en kV
VC = Tensión disruptiva crítica en kV
d = factor de corrección de la densidad del aire

Cálculo:

Datos dados

F1 = 50 Hz, f2 = 60 Hz, PL1 = 1kW/km/fase

Cálculo de pérdida de potencia de corona
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