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29 marzo, 2018

Evaluación de Impulsos Electromagnéticos Magnetohidrodinámicos de la Red Eléctrica Continental de los Estados Unidos: Análisis de Estabilidad de Voltaje

Un informe del Electric Power Research Institute (EPRI) evaluó el riesgo potencial para la u. La Red eléctrica de un pulso electromagnético de gran altitud (HEMP).
 
La evaluación comprende 11 simulaciones diferentes de un evento HEMP en todo USA e identifica medidas que podrían limitar los impactos a los sistemas y componentes de energía.

 
Evaluación de Impulsos Electromagnéticos Magnetohidrodinámicos de la Red Eléctrica Continental de los Estados Unidos
 

Resumen:
 

La detonación exoatmosférica de un arma nuclear puede generar un campo eléctrico de baja frecuencia en la superficie terrestre. El campo eléctrico resultante, denominado pulso electromagnético magnetohidrodinámico (MHD-EMP) o E3, induce corrientes de muy baja frecuencia en líneas de transmisión y transformadores de potencia a granel. Similar a los efectos de una perturbación geomagnética severa (GMD), estas corrientes geomagneticamente inducidas (GICs) pueden causar saturación de ciclos parciales de transformadores de potencia a granel, lo que puede llevar a impactos adversos en el sistema incluyendo colapso de voltaje y daño térmico en transformadores de potencia a granel.
 
La evaluación presentada en este informe, que evaluó el potencial del E3 para causar inestabilidad o cascada en el sistema de alimentación masiva, es una continuación de una evaluación previa del Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) que evaluó el potencial de los GICs generados por el E3 para causar daño térmico a los transformadores de alimentación masiva. Al igual que en el estudio anterior, se evaluó una sola explosión a gran altitud en 11 lugares de destino diferentes dentro de los Estados Unidos continentales (CONUS), es decir, la evaluación consistió en 11 estudios separados.
 
La evaluación de estabilidad de voltaje se llevó a cabo utilizando un enfoque de modelado de dominio de tiempo para calcular los flujos GIC y la respuesta del sistema de alimentación masiva a esos flujos GIC. Este enfoque de modelado permitió que la dinámica de los generadores y las cargas se incluyeran en el modelo, así como los efectos de los esquemas genéricos de protección de líneas de transmisión basados en impedancia (Zona 3) y la capacidad de paso a través del generador (voltaje y frecuencia). Los efectos de los cambios en la topología del sistema debidos a las operaciones de los sistemas de protección (líneas y generadores) se incluyeron tanto en los cálculos GIC como en las simulaciones dinámicas. Los efectos de los armónicos resultantes de la saturación del ciclo parcial, y los daños potenciales a sistemas electrónicos críticos u otros activos causados por los pulsos E1 o E2 anteriores, quedaron fuera del alcance de este estudio.
 
Los resultados de la evaluación indican que el colapso de tensión debido únicamente al E3 es posible en varias de las ubicaciones objetivo evaluadas. Aunque es difícil determinar con precisión el área geográfica que se vería afectada por el colapso de la tensión, para los casos que indican que el colapso de la tensión es posible, se estimó que el alcance geográfico del impacto era del orden de varios estados o más grandes. Ninguno de los escenarios evaluados resultó en un colapso de la red eléctrica a nivel nacional.
 
Se proporcionan detalles del enfoque de la evaluación y los resultados finales del estudio. En el informe también se examinan las posibles opciones de mitigación del E3.

 
Lea el reporte completo en ow.ly

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