Por: Wendler Matos
La incidencia de descargas atmosféricas en líneas de transmisión es uno de los mayores desafíos para la coordinación de aislamiento. Para garantizar la integridad de los activos, no basta con observar la frecuencia industrial; debemos profundizar en los Transitorios Electromagnéticos de alta frecuencia, entre ellos, las descargas atmosféricas.
A continuación, se presentan los puntos principales de este tipo de evaluación:
a) Representación de la descarga (Fuente de corriente): Se utiliza el modelo de Heidler u otra fuente de corriente impulsiva para representar la incidencia de la descarga en el cable de guarda (pararrayos) o directamente en la fase.
b) Línea de transmisión (LCC): Es obligatorio el uso de modelos de parámetros distribuidos y dependientes de la frecuencia (como JMarti), configurados mediante la rutina LCC (Line/Cable Constants), considerando la geometría real de las torres.
c) Torre: La torre debe ser modelada como una línea de transmisión, considerando su impedancia de onda o de choque.
d) Puesta a tierra: Este es un punto crítico; debemos considerar la impedancia de pie de torre. Si el suelo tiene una alta resistividad, el riesgo de backflashover puede aumentar drásticamente.
e) Cadena de aisladores: Se utiliza el modelo de interruptor controlado por tensión (Flashover Model) o la curva Vxt (Tensión vs. Tiempo) para verificar si el aislamiento soporta el sobrevoltaje.
f) Pararrayos (Surge Arresters): Deben modelarse como resistencias no lineales, utilizando la curva VxI (Tensión vs. Corriente) proporcionada por el fabricante.
Fenómenos que deben ser evaluados:
Flashover: Descarga directa en la fase cuando no hay cable de blindaje o cuando ocurre una falla de apantallamiento.
Backflashover: Cuando el rayo impacta en el tope de la torre o en el cable de guarda, pero la elevación del potencial en la estructura es tan alta que el arco eléctrico salta desde la torre hacia el conductor de fase.
Con el modelado correcto y la simulación de escenarios adecuados, es posible evaluar el desempeño de las líneas de transmisión y proteger eficazmente los equipos de las subestaciones.
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