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Nuevos Diseños de Conductores para Líneas Aéreas Nuevos Diseños de Conductores para Líneas Aéreas para Líneas Aéreas para Líneas Aéreas Ing. Ricardo Ostrovsky Servicios de Avanzada para la Industria Eléctrica

Nuevos Diseños de Conductores para Líneas Aéreas …innoconsulting.com.ar/innorep/html/pdf/Lineas Aereas_2011_ACCC.pdf · AAAC (All Aluminum Alloy AAC (All Aluminum Conductor)

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Nuevos Diseños de Conductores

para Líneas Aéreas

Nuevos Diseños de Conductores

para Líneas Aéreaspara Líneas Aéreaspara Líneas Aéreas

Ing. Ricardo Ostrovsky

Servicios de Avanzada para la Industria Eléctrica

Objetivos del Encuentro

• Conocer las soluciones modernas para incrementar l id d d l líla capacidad de las líneas.

• Conocer las características y aplicaciones de las nuevas generaciones degeneraciones de conductores.

• Efectuar comparaciones que permitan una correcta selección de las alternativas disponibles.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 2

QUIENES SOMOS …QUIENES SOMOS …

� Página 3Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Nuestra Oferta

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 4

Nuestra PresenciaOficinas en Buenos Aires y en Oficinas en Buenos Aires y en

San PabloSan Pablo

Presencia comercial focalizada Presencia comercial focalizada

en Sudamérica.en Sudamérica.

Ofertas en todos los continentesOfertas en todos los continentesOfertas en todos los continentes Ofertas en todos los continentes

a través de representantes.a través de representantes.

Ventas Ventas de cables, accesorios de cables, accesorios

para cables, aisladores, para cables, aisladores,

morseteríamorsetería, descargadores y todo , descargadores y todo

tipo de materiales eléctricos.tipo de materiales eléctricos.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

tipo de materiales eléctricos.tipo de materiales eléctricos.

� Página 5

CONDUCTORES PARA LÍNEAS AÉREASLÍNEAS AÉREAS

� Página 6Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Líneas Aéreas de Alta Tensión

La construcción básica de los

cables ACSR consiste en una o

más coronas de alambres de

Aluminio cableados alrededor de un

centro de acero

Tecnología con más de 100 años de antigüedad

centro de acero

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 7

Líneas Aéreas de Alta TensiónCables tradicionales en Argentina

AAAC(All Aluminum

Alloy

AAC(All Aluminum

Conductor)

ACAR(AluminumConductor

ACSR (AluminumConductor

Conductor) AlloyReinforced)

Steel Reinforced)

IRAM 2187 IRAM 63003IRAM 2212 ASTM B524

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 8

Conductividad del Aluminio Puro = 53-55% en relación al cobre

Principales Requerimientos Para una operación confiable de las Para una operación confiable de las

líneas se requiere:

Adecuada resistencia mecánica

Buena resistencia a la corrosión.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Posibles soluciones

Disminución de las pérdidas

Tendido de nuevas líneas

Empleo de líneas compactas

Las nuevas estrategias en la industria del cable se basan en laindustria del cable se basan en la maximización de la potencia transportada y en la minimización del número de torres necesarias (empleo de conductores “Termo resistentes” o diseños innovadores).

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 10

ÓLA EVOLUCIÓN DE LOS CONDUCTORESLOS CONDUCTORES

� Página 11Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Criterios de Diseño para Líneas AéreasLa máxima temperatura de servicio que puede

soportar en servicio continuo

• La temperatura modifica las características mecánicas• La temperatura modifica las características mecánicas de un conductor y, en particular, la reduce su carga de rotura.

La máxima flecha que el conductor puede asumir enLa máxima flecha que el conductor puede asumir en las condiciones de máxima temperatura

• Los conductores deben operar dentro de determinado rango de variaciones del tiro y de la flecha; g y ;

• La permanencia, por periodos relativamente largos, a temperaturas elevadas provoca el recalentamiento del material, con la consecuente reducción de rendimiento y aumento de la elongación plástica.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 12

aumento de la elongación plástica.

Criterios de Rediseño de Conductores

Cambio de materiales

R l d l

Combinación de materiales

C bi ió

Cambio de Forma

C bi d• Reemplazo del aluminio por aleaciones termo resistentes

• Combinación de alambres de aluminio con fibras de carbono

• Cambio de forma de los alambres.

• Cambio de f d lresistentes

• Cambio del acero del núcleo por otros materiales que

carbono forma del conductor completo

materiales que permitan flechas menores

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 13

Aleación de Aluminio - ZirconioDesarrollada en Japón y producida industrialmente desde 1960

• El agregado de pequeñas cantidades de Zirconio al aluminio permite al material mantener buenas características mecánicas aún a altas temperaturas, a costa de una diminución de la conductividad eléctrica.

• La combinación óptima de estas dos características se obtiene con 0 1% d Zi i l l ió d i TAl (Th l i t t0,1% de Zirconio; la aleación se denomina TAl (ThermalresistantAluminium Alloy). Esta combinación permite obtener una aleación resistente a la temperatura permanente de 150°C (180°C por breves periodos) con una reducción de la conductividad del 1 6%breves periodos), con una reducción de la conductividad del 1,6%.

• Posteriores desarrollos permitieron obtener aleaciones de aluminio-zirconio que permiten temperaturas de operación superiores a los 200 °C. Estas aleaciones se denominan UTAl,

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

superiores a los 200 C. Estas aleaciones se denominan UTAl, ZTAl, XTAl.

� Página 14

Características de los AlambresAluminio Zirconio Versus Aluminio 1350 (alambres de 4 mm)

Tipo Tipo de Alambres Conductivi-dad a 20°C

% IACS

Resist. A la Tracción

M

Tempcontinua

°C

Temp. Sobrecarga

°C

Temp. c. circuito

°C

Aluminio Zirconio Versus Aluminio 1350 (alambres de 4 mm)

% IACS Mpa °C °C °C

TAI Al. Al. Termoresistente >58 158~183 150 180 260

60 TAI Al. Al. Termoresistente >60 158~183 150 180 260

UTAI Al Al Ultra Termoresist >57 158 183 200 230 260UTAIZTAI

Al. Al. Ultra Termoresist.Al. Al. Ultra Termoresist.

>57>60

158~183158~183

200210

230240

260280

XTAI Al. Al. Termoresistente >58 158~183 230 310 360

KTAI Al. Al. Termoresistente de >55 218~263 150 180 260alta Resistencia Mecánica

HAI Al. duro >61 158~183 90 120 180

1350-0 99,5 Al 0,5% impurezas; recocido

63% 60~95 250 250 250

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

recocido

� Página 15

Combinación de Materiales - CompositeE t d 2 á Es un compuesto de 2 o más materiales con propiedades físicas y químicas significativamente diferentes a sus elementos constitutivos.

Los núcleos de “composite” para los conductores emplean tecnología aeroespacial consistente en fibras de carbono de alta resistencia, fibras de vidrio y polímeros avanzados.

Sus principales ventajas son: más livianos, fuertes y resistentes a la fatiga que los metales; resistentes a altas temperaturas sin significativo estiramiento continuo y lento y sin ni

El núcleo de “Composite” remplaza al de acero de los cables ACSR.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

estiramiento continuo y lento y sin ni corrosión; baja expansión térmica.

� Página 16

Cambio de Forma - Diseños HabitualesDiseño 1 – Sección equivalente

Diámetro 10% menor que los cables ACSR convencionales, lo que permite reducir los parámetros de carga de hielo y carga de viento

Conductor trapezoidal«Área equivalente»

Conductor convencional

Diseño 2 – Diámetro Equivalente

Permite obtener un 20-25% de aumento en la sección de aluminio,

q

aumento en la sección de aluminio, lo que equivale a menor resistencia eléctrica y mayor capacidad de corriente. Ideales para recablearlí i t t iConductor convencionalConductor trapezoidal

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

líneas existentes que requieran mayor capacidad.

� Página 17

p«Diámetro equivalente»

Road Map de los ConductoresAlambres redondos

Alambres trapezoidales y Gap

Alambres trapezoidales

Tipo de Aluminio

Material del núcleo

Aluminio Duro 1350 - H19 Acero

ACSR ACSR/TW

ACSS ACSS/TW

Aluminio Recocido 1350-0

Acero de alta resistencia GZTACSR

CompositeFibras de Carbono

ACCC ACCC/TW

INVAR ZTACIR

ACFRAluminio Zirconio

Fibra de Carbono

TACFR

Composite de t i ACCR ACCR/TW

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

matriz metálica

ACCR ACCR/TW

� Página 18

Road Map de los Conductores

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Conductores TACSR

Poseen la misma estructura de los conductores ACSR convencionales

Thermal-resistant Aluminium Conductor Steel Reinforced

conductores ACSR convencionales, con un núcleo central de alambres de acero cincado y capas exteriores de aleación de aluminio-zirconio t i t t ti TAltermoresistente, tipo TAl.

Pueden trabajar a 150°C en servicio continuo y a 180°C en servicio de emergenciaemergencia.

Su empleo está poco difundido debido a que existen diseños de mejor prestación

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

mejor prestación.

� Página 20

Conductores TACIR (I)

Conductores aluminio-acero con las propiedades térmicas de las aleaciones

( )

Thermal-resistant Aluminium Conductor Invar Reinforced

aluminio - zirconio (UTAl, ZTAl, XTAl) y mecánicas de la aleación INVAR.

INVAR es una aleación de hierro –níq el (Fe 36%Ni) con n bajísimoníquel (Fe-36%Ni) con un bajísimo coeficiente de dilatación térmica que le permite mantener los valores de flecha dentro de límites normales a temperaturas más elevadas que con los conductores TACSR.

Poseen una elevada portada nominal

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

(casi el doble que los ACSR)

� Página 21

Conductores TACIR (II)

Los conductores UTACIR y ZTACIR, obtenidos respectivamente con las

Thermal-resistant Aluminium Conductor Invar Reinforced

paleaciones UTAL y ZTAL, pueden soportar temperaturas en servicio continuo de 210°C y de 240°C por períodos brevesperíodos breves.

Los conductores XTACIR (aleación XTAL) pueden operar a temperaturas continuas de 230°C y hasta 290÷310continuas de 230 C y hasta 290 310 °C en condiciones de emergencia.

La flecha es menor que en otros conductores.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 22

Conductores GTACSR (I)

Poseen una estructura distinta de los conductores ACSR normales.

Gap type Thermal-resistant Aluminium Conductor Steel Reinforced

El núcleo central está formado por alambres elementales de acero cincado de alta resistencia.

La primera capa de aluminio está formada por alambres de sección trapezoidal (forma compacta) y separada del núcleo central porseparada del núcleo central por intersticios llenos de grasa resistente a las altas temperaturas.

Los alambres de aluminio de la capa

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Los alambres de aluminio de la capa externa son de sección circular.

� Página 23

Conductores GTACSR (II)

La temperatura de funcionamiento será la de la aleación utilizada.

Gap type Thermal-resistant Aluminum Conductor Steel Reinforced

Las variaciones de flecha están determinadas por el coeficiente de dilatación térmica del acero.

Estos conductores se empearon en Japón desde 1976, pero solo en unos pocos km en líneas de 66 kV.

La aplicación de la morsetería tradicional no siempre es posible y no está probado que las normas vigentes garanticen la idoneidad

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

garanticen la idoneidad.

� Página 24

Conductores LTACSR

Los conductores LTACSR tienen una estructura similar a los ACSR.

Gap type Thermal-resistant Aluminum Conductor Steel Reinforced

La parte de aleación de aluminio queda en un estado de pre-tensionamiento o de deformación plástica l ego del cableadoplástica luego del cableado.

El tiro se aplica solo a la parte central constituida por alambres de acero de alta resistencia; las cargas no sealta resistencia; las cargas no se transfieren a los alambres de aleación de aluminio termoresistente.

Solo se utilizaron en Japón en pocas

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Solo se utilizaron en Japón en pocas líneas de 66 y 154 kV, desde 1978.

� Página 25

Conductores ACCR y ACCR/TW

Aluminum Conductor Composite Reinforced

Poseen un núcleo central de alambres de óxido de aluminioalambres de óxido de aluminio embebidos en aluminio de alta pureza (matriz de alambres) y capas exteriores de aleación de aluminio-i i t i t t ti TAlzirconio termoresistente, tipo TAl.

Ventajas: menor peso y menor flecha

Temperatura de trabajo: 210°C en servicio continuo y a 240°C en servicio de emergencia.

Utilizado en USA, Canadá, Brasil y

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Asia; su empleo está en crecimiento.

Tecnología propietaria de 3M

CONDUCTORESCONDUCTORES ACSS/TW

� Página 27Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Conductores ACSS/TWC d t é t i ú l Conductor concéntrico con un núcleo de alambres de acero protegidos de la corrosión con Galfan® (zinc-5% y aleación de aluminio) con una o más )capas de aluminio recocido 1350-0 con una conductividad mínima del 63%.

El núcleo de acero transporta casi el doble de corriente por el empleo del temple "0" (aluminio recocido).

Ahora disponibles en Argentina.

Cumple Normas ASTM B802, ASTM B803 y

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 28

yASTM B857

Conductores ACSS/TWA l hil d l i i d Aunque el hilo de aluminio no es de material termo resistente, sus características estructurales hacen que al aumentar la temperatura del q pconductor bajo tensión, sus hilos se alarguen en forma permanente y, su carga mecánica se transfiera, en forma total al acero de refuerzoforma total, al acero de refuerzo.

Está diseñado para operar a 250°C sin pérdida de resistencia, excelentes propiedades de auto - amortiguaciónpropiedades de auto - amortiguación, y su flecha final no se ve afectada por el creep del aluminio.

Es ampliamente utilizado en Estados

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Es ampliamente utilizado en Estados Unidos y Canadá.

� Página 29

Ventajas de los conductores ACSS/TW

• Pueden operar de forma continua hasta 250°C sin detrimento de sus propiedades mecánicas.

• Los cables ACSS/TW tienen flechas significativamente menores a alta temperatura que otros conductores, mientras que cuando están sometidos a tensión bajo cargas de hielo o la fuerza del viento su comportamiento es prácticamente similar.

• La flecha final de los conductores ACSS/TW no se ve afectada por el creep de larga duración en el aluminio.

• El conductor ACSS/TW presenta mejores características de amortiguación y exhibe un alto grado de resistencia a la fatiga por ib ió

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

vibración.

� Página 30

Revestimiento de acero con Galfán®Revestimiento de acero con Galfán

• MACCAFERRI, mayor fabricante mundial de gaviones metálicos, desarrolló alambres de acero cuyo revestimiento es más resistente ya la corrosión que el galvanizado pesado.

• El GALFAN® es una aleación de Zinc/Aluminio con la adición de Tierras raras (Zn 5 Al MM).

• Esta aleación tiene como característica la unión de esos metales con la máxima fusión de sus microcristales (aleación eutéctica), fenómeno que proporciona la disminución de los intersticios y la consecuente mejora de las características mecánicas y deconsecuente mejora de las características mecánicas y de resistencia contra la corrosión. La unión entre el zinc y el aluminio permite la suma de los efectos positivos de ambos metales, o sea, la mayor resistencia contra la corrosión del aluminio y la mayor

t ió l á i d l i

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

protección galvánica del zinc.

� Página 31

Velocidad de Corrosión Zn Vs. Galfán

• La velocidad de corrosión del revestimiento Galfán disminuye a lo largo de los años mientras que el zincado tipo pesado es prácticamente constante y mayor.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

prácticamente constante y mayor.

� Página 32

Corrosión Media Zn Vs. Galfán

• El gráfico presenta el comportamiento del revestimiento GALFAN®El gráfico presenta el comportamiento del revestimiento GALFAN® comparado al comportamiento de la galvanización pesada en pruebas de corrosión acelerada y presenta la pérdida de masa del revestimiento en función del tiempo de exposición a un ambiente rico

dió id d f ( b K t i h)

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

en dióxido de azufre (prueba Kesternish).

� Página 33

Caso de Ejemplo con ACSS/TW • Empresa: CenterPoint Energy• Localización: Houston - USA• Objetivo: Incremento de Capacidad / Reducción de flecha de la línea / Empleo de las torres existentes• Especificaciones del Proyecto: 2,9 Millas / 220 kV / 10 Torres existentes / Vanos de 1.800 a 2.600 pies• Restricciones: Vanos extremos / 37 cruces de• Restricciones: Vanos extremos / 37 cruces de líneas / Condiciones montañosas tropicales•Solución adoptada: ACCC Drake•Resultados:

• Incremento en la capacidad de la línea del 85% / Reducción en la flecha• No se requirieron modificaciones de estructuras

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 34

CONDUCTORESCONDUCTORES ACCC/TW

� Página 35Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Conductores ACCC/TW

Éste nuevo conductor tiene núcleo de carbono y fibra de vidrio

Características

yempotrado en una matriz de resina termo fraguada de alto rendimiento con carga de rotura típica de 1500 N/ ²N/mm².

La fabricación se realiza por un proceso de Poltrusión.

A éste núcleo estructural híbrido lo rodean helicoidalmente alambres de aluminio recocido (1350-0) de forma

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

trapezoidal (TW) y alta eficiencia.

� Página 36

Cumple Normas ASTM B857 y ASTM B609

Comparación ACCC / ACSR

• Menores pérdidas, Menor flecha y Mayor capacidad• Ayuda a mejorar la Eficiencia y Confiabilidad de la línea

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 37

Conductores ACCC/TWL d t ACCC/TW® d Los conductores ACCC/TW® pueden transportar el doble de corriente que un conductor convencional, bajo iguales condiciones de carga y g g ypueden reducir las perdidas de la línea un 30% comparados con otros conductores de igual diámetro y peso

El núcleo de Composite es más resistente y más liviano que el núcleo de acero.

Es una solución eficiente e innovadora para el recableado (reemplazo de líneas), construcción de líneas nuevas y cruces con vanos largos.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

y cruces con vanos largos.

� Página 38

Núcleo de Composite

• CTC Cable Corporation produce núcleo de composite para los conductores ACCC/TW®.• CTC Cable Corporation fabrica cables ACCC/TW® y suministra ú l d it lnúcleos de composite a los

principales fabricantes alrededor del mundo para la fabricación de estos cablesestos cables.• ACCC ® es una marca registrada de CTC Cable Corporation.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 39

Conductor ACCC/TW – AplicacionesAplicación CaracterísticasAplicación Características

Aumento de capacidad en líneas existentes

Permite un aumento de capacidad con muy pequeñas modificaciones de las estructuras.

Aumento de performance de nuevas líneas

Mayor resistencia, mejora en la flecha y mayor capacidad eléctrica permiten mejor performance y costos reducidos

C d S i t i t bilid d té iCruce de vanos largos y ríos

Su mayor resistencia y estabilidad térmica permite cubrir vanos mayores.

Conectar recursos renovables de forma

Los vanos largos y los bajos costos en estructuras permiten mayor eficiencia y

eficientep y y

menor inversión inicial.Reducción de costos y mayor duración de la línea

El núcleo no se corroe, resiste la degra-dación ambiental y tiene bajo manteni-miento en condiciones de tiempo severo

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

la línea miento en condiciones de tiempo severo

� Página 40

ACCC – AntecedentesP í Cli t USAPaíses

• USA• China• Francia• UK

Clientes USA• AEP• APS• PacificCorp• Sierra PacificUK

• Polonia• España• Portugal• Méjico• China

Sierra Pacific• National Grid US• Austin Energy• Xcel Energy• MI Pud• KS Pud

• Indonesia • Kamo

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 41

ACCC/TW – Accesorios MetálicosCTC C bl C ti f CTC Cable Corporation ofrece morsetería y conectores patentados para conductores ACCC™. Se producen en tres tamaños (o familias) p ( )para dar cabida a toda la gama de tamaños de los conductores ACCC ™.

Todas los accesorios son sometidos a pruebas consistentes con altas temperaturas y elevado estrés.

Todos los accesorios y herrajes para conductores ACCC/TW™ son compatibles con los estándares de la industria en amortiguadores de vibración, pinzas de suspensión,

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

vibración, pinzas de suspensión, espaciadores, etc.

� Página 42

ACCC – Accesorios Metálicos

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Conductor ACCR/TW – InstalaciónS tili l i i Se utilizan los mismos quipos y accesorios utilizados para instalar el ACSR, con los siguientes cuidados:

En tramos grandes (mayores de 600 En tramos grandes (mayores de 600 metros) es necesario usar una grapa (“grip” o “bug”) especial para fijar el núcleo y evitar deslizamientos (Ver Figura).

La grapa preformada ofrece mayor capacidad de jalado que una camisa de jalado.

Punta (grapa) de amarre para el

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 44

(g p ) pnúcleo – vanos de más de 600 mts.

Equipamiento similar que para el

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

q p q ptendido de cables ACSR

Conductor ACCC/TW – InstalaciónE l ñ 2006 b é En el año 2006, se observo qué era muy importante mantener la tensión adecuada en el cable de salida para evitar qué el conductor se saliese del qcarrete o tensionador.

Ello se debe a qué el núcleo de “Composite” almacena más energía cinética cuando se enrolla en un carrete, el núcleo de “Composite” desea, esencialmente, regresar a su posición recta y si no tiene laposición recta, y si no tiene la adecuada tensión a la salida de carrete hará precisamente esto, tratar de regresar a su posición recta (Ver

Sistema tensionador de cables

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

figura).

� Página 46

Caso de Ejemplo con ACCC/TW Empresa: Fujian Provincial PowerProyecto: LongyanLocalización: ChinaObjetivos:Objetivos:

• Aumento de capacidad • Reducción de flecha de la línea• Utilización de estructuras existentes

Especificaciones del Proyecto: 2 9 Millas / 220 kV /Especificaciones del Proyecto: 2,9 Millas / 220 kV / 10 Estructuras / Vanos de 1.800 a 2.600 piesRestricciones: Vanos extremos / 37 cruces de líneas / Condiciones de Montañas TropicalesS l ió ACCC D kSolución: ACCC DrakeResultados:

• Incremento de capacidad de la línea del 85%• Reducción de la flecha

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 47

• No se requirieron actualizaciones de estructuras

AEP - Proyectos Realizados con ACCCN Ubi ió T ió Ti L it d I t l ióN°

Ubicación Tensión(kV)

Tipo Longitud (Pies)

Instalación

1 Pleasanton to Leon Creek - Texas 138 Drake 237600 Dic’05

2 Chamber Springs to Tontitown - Rogers, AR 161 Drake 203,982 Dic’062 Chamber Springs to Tontitown Rogers, AR 161 Drake 203,982 Dic 06

3 Bluff Creek to South Abilene - Texas 138 Drake 319,994 Feb. 2007

4 PSO Riverside to Glenpool - Oklahoma 138 Drake 35,500 Nov. 2008

5 Fli t C k t Sil S i A k 138 D k 95 039 D 20085 Flint Creek to Siloam Spring - Arkansas 138 Drake 95,039 Dec. 2008

6 Beeline Sub to Explorer Pipeline – Oklah. 138 Drake 42,608 Jan. 2009

7 Explorer Pipeline to Riverside 138 Drake 34,849 Feb. 2009

• 139 torres preservadas con mínimas modificaciones• Se duplicó la capacidad de transmisión• Los Desembolsos de Capital (estructuras no reemplazadas) se redujeron $1.2 M

Ahorro por reducción anual de Pérdidas de la Línea ( 9 500 MWh a $60/MWh =

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 48

• Ahorro por reducción anual de Pérdidas de la Línea (~ 9,500 MWh a $60/MWh = $570,000 por año)

PacifiCorp - Proyectos con ACCC/TWObjetivos:

• Incremento de la capacidad de la línea para cargas pico• Reducción de las pérdidas de la línea bajo condiciones normales de carganormales de carga• Modificaciones mínimas a las estructuras

Proyecto:• Línea de 138 kV con múltipes cruces con otras líneas Línea de 138 kV con múltipes cruces con otras líneas• 152 estructuras existentes en 6,7 millas (10,8 km) de línea

Resultados:• Solo 7 estructuras sobre 152 fueron modificadas Solo 7 estructuras sobre 152 fueron modificadas• Incremento de capacidad de la línea de 700 ampere• El proyecto fue completado y energizado en dos semanas• El Costo total resultó 50% inferior al de otras alternativas

li d *

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

analizadas**Información de PacifiCorp

� Página 49

CRITERIOS DE ÓSELECCIÓN DEL

CONDUCTORCONDUCTOR

� Página 50Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Comparación ACSR / ACCC

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 51

Comparación en línea de 138 kVComparación en línea de 138 kV

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 52

Comparación en línea de 138 kVComparación en línea de 138 kV

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 53

Comparación en línea de 138 kVComparación en línea de 138 kV

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 54

Comparación en línea de 138 kVComparación en línea de 138 kV

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 55

Comparación en línea de 138 kVComparación en línea de 138 kV

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 56

Comparación en línea de 138 kVComparación en línea de 138 kV

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 57

Comparación en línea de 138 kVComparación en línea de 138 kV

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 58

COMPARACIÓN DE FLECHA Y TEMPERATURATEMPERATURA

� Página 59Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

C it i d S l ió dCriterios de Selección de Conductores

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 60

Comparación de Flechas - Caso 1

Cable ACCC Drake Versus ACSRCable ACCC Drake Versus ACSR Drake

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 61

Comparación de Flechas - Caso 2

Cable ACCC Drake Versus ACSRCable ACCC Drake Versus ACSR Curlew

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 62

Comparación de Flechas (Caso 3)

Cable ACCC Drake VersusCable ACCC Drake Versus ACSS/HS285 Suwannee

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 63

Comparación ACCC / ACSR

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Mayor Capacidad – Menor Flecha – Mayores Vanos� Página 64

Comparación costo ACCC Vs. ACSR

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

CONCLUSIONES, LECCIONESLECCIONES APRENDIDAS Y RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

� Página 66Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Conductor ACCC/TW - Conclusiones Capacidad de transmisión:

Puede transportar el doble de corriente que los cables tradicionales

El núcleo más liviano permite utilizar 28% más de l i i i li laluminio sin penalizar el peso

Relación Peso / Resistencia: El núcleo de composite de fibras de carbono es más

resistente y liviano que el de aceroresistente y liviano que el de acero

Reducción de pérdidas en la línea: Bajo iguales condiciones de carga se pueden reducir

las pérdidas en un 30 – 30% en relación a cableslas pérdidas en un 30 – 30% en relación a cables convencionales de igual peso y diámetro

Mayores vanos: Mayor resistencia y mejor estabilidad dimensional

Nuevos Diseños de Conductores para L. A.

Mayor resistencia y mejor estabilidad dimensional

Mayores vanos y torres de menor altura.

� Página 67

Rápida adopción de la Tecnología ACCCConductor Capacidad

de corriente

Precios Relativos

Longitud de Conductor instalada

Comentarios

ACSR 1 1 > 800000 km en Tecnología con más de 100ACSR Convencional

1 1 800000 km en USA (>220 kV)

Tecnología con más de 100 años

ACSS y ACSS/TW

1,8 – 2 1,2 (núcleo1,5

65000 km en USA1450 con HS285

Introducida en 1975 (35 años)(HS285 hace 3 años)

GTACSR (Gap) 1 6 2 2 12200 Introducida en 1994 (16 años)GTACSR (Gap) 1,6 - 2 2 12200 Introducida en 1994 (16 años)

ACIR (núcleo de Invar)

1,5 - 2 3 13300 TACIR Introducida en 1989 (20 años)

ACCR (núcleo de 2 - 3 5 – 6,5 1125 Introducida en 1994 (16 años)(composite de Al)

, ( )

ACCC (núcleo de composite fibras de carbono)

2 2,5 - 3 >8000 Introducida en 2004 (6 años)

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Datos tomados del EPRI – HTLS REPORT - 2009

Oportunidades de Mercado• ACSR es una tecnología con más de 100 años• La tecnología de conductores ACCC®La tecnología de conductores ACCC® incrementa la eficiencia, capacidad, usabilidad y el ROI de la inversión• La generación con Energías Renovables• La generación con Energías Renovables requiere la instalación de nuevas líneas• Crecientes restricciones para nuevas líneas de Transmisiónde Transmisión• El mercado Mundial de redes de transmisión supera los 100.000 M US$ / año

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Lecciones Aprendidas• En base a una experiencias de la vida real:

– El apagón del 14 de Octubre de 2003, que afectó a Nueva k t i d d d tó 61 000 MW i tyork y otras ciudades, desconectó 61.000 MW e impacto a

50.000.000 de personas, causando pérdidas superiores a los 4000 millones de dólares.

– La causa fue que un conductor ACSR se sobrecalentó, q ,aumento mucho su flecha y la línea se fue a tierra a través de un árbol y en minutos toda la línea interconectada sufrió las consecuencias; En la actualidad ésta línea se suplemento con ACSS qué– En la actualidad, ésta línea se suplemento con ACSS, qué aunque resiste más temperatura, tiene limitante en la flecha y la resistencia mecánica.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 70

ACCC/TW – El nuevo estándar de la industria

La tecnología ACCC/TW está siendo rápidamente adoptada por las p p pConcesionarias Eléctricas para sus redes.

Ello les permite contar con conductores de alta performance, probada eficiencia energética yprobada eficiencia energética y reducida flecha térmica.

Nuevos Diseños de Conductores para L. A. � Página 71

• Muchas gracias

innoconsulting@live com arIng Ricardo OstrovskyIng. Ricardo Ostrovsky

[email protected]. Ricardo Ostrovsky

http://www innoconsulting com ar/innorep/html/index html

[email protected]

� Página 72

http://www.innoconsulting.com.ar/innorep/html/index.html

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