Cátedra Endesa

MODELO TÉRMICO DE LÍNEAS ELÉCTRICAS AÉREAS Y SUBTERRÁNEAS

Premio fin de carrera 2005, alumno premiado: Borja Cañas Rodríguez-Rubio

Debido al aumento de la calidad de vida y al avance tecnológico que han experimentado los países industrializados en las últimas décadas, se ha incrementado la demanda de energía eléctrica y la carga de transporte de las líneas existentes.

Esto ha llevado a algunas líneas eléctricas a su límite crítico lo que, unido al rechazo social a la instalación de nuevos tendidos y la alta densidad de población y uso intensivo de las tierras, que han dejado sólo pequeñas zonas hábiles para los nuevos tendidos, obliga a la búsqueda de nuevas soluciones para aumentar la capacidad de evacuación de las redes de transporte y distribución.

En el presente proyecto se ha procedido al estudio de un nuevo modelo térmico que determina la capacidad amperimétrica de la línea aérea eléctrica en función de la radiación incidente, temperatura ambiente, dirección y velocidad del viento, así como de la geometría y edad del conductor. Asimismo, se ha analizado la importancia de la disipación calorífica debida al fenómeno convectivo natural y del ángulo de ataque del viento en el fenómeno convectivo forzado, cuyas influencias no se consideran en los modelos amperimétricos convencionales utilizados en la actualidad.

Por otro lado, se ha procedido al estudio de la aumento de capacidad amperimétrica de las líneas aéreas mediante sustitución de los conductores convencionales ACSR por conductores de última generación de alta temperatura. Dicho aumento de capacidad, en una línea existente con derecho de paso ya establecido, aporta mayor flexibilidad al reparto de carga local, permitiendo una mayor maniobrabilidad a la compañía propietaria.

Además de soportar mayores temperaturas sin resultar dañados, estos nuevos conductores presentan un mejor comportamiento de dilatación frente a temperatura que los conductores ACSR, disminuyendo la flecha del tendido para las mismas condiciones de operación y aumentando la capacidad de transporte de la línea para unas condiciones de flecha máxima dadas.

Finalmente, se ha realizado un estudio de capacidad amperimétrica de las líneas subterráneas mediante la elaboración de nuevos modelos térmicos, estudiando la influencia de diferentes parámetros sobre la capacidad de la línea, tales como el efecto de la refrigeración natural o forzada mediante aire o aceite, la profundidad del tendido eléctrico, la característica térmica del terreno, la heterogeneidad de estratos, el diámetro de conductores y tubos, disposición del tendido, etc.

El aumento de capacidad del tendido eléctrico favorece a la fortaleza de la red, posibilita abastecer una mayor demanda y potencia un mayor aporte retributivo y una posición de negociación más fuerte en el nuevo panorama de mercado, por lo que se ha de concebir como un medio de crecimiento económico. Por esta razón es importante buscar soluciones que aumenten la capacidad de transporte de las redes eléctricas sin incurrir en grandes inversiones, buscando alternativas factibles a la instalación de nuevos tendidos, como son la sustitución de los conductores convencionales aéreos ACSR por conductores de alta temperatura, la sustitución de tendidos subterráneos directamente enterrados o bajo tubo por tendidos con refrigeración de aceite natural o forzada, así como la explotación de las redes acorde a modelos térmicos que permitan una mejor aproximación al estado real de estas.