Electric power transmission System

Sistema de transmisión de energía eléctrica;

La mayoría de las líneas de transmisión son de alto voltaje de corriente trifásica alterna (AC), aunque monofásica AC veces se utiliza en sistemas de electrificación ferroviaria. La tecnología de corriente continua de alta tensión (HVDC) se utiliza para una mayor eficacia en distancias muy largas (por lo general cientos de kilómetros (millas)), o en los cables de alimentación submarinos (típicamente más de 30 millas (50 km)). Enlaces HVDC también se utilizan para estabilizar y problemas en grandes redes de distribución de energía de control donde las nuevas cargas o apagones repentinos en una parte de una red de otro modo pueden dar lugar a problemas de sincronización y fallos en cascada.
Diagrama de un sistema de energía eléctrica; sistema de transmisión está en azul

La electricidad se transmite a altas tensiones (120 kV o superior) para reducir las pérdidas de energía en la transmisión de larga distancia. La potencia se transmite generalmente a través de las líneas eléctricas aéreas. Transmisión de energía Underground cuenta con una significativa mayor costo y mayores limitaciones operacionales, pero a veces se utiliza en las zonas urbanas o lugares sensibles.

Una limitación clave de la energía eléctrica es que, con pequeñas excepciones, la energía eléctrica no se puede almacenar, y por lo tanto debe ser generado, según sea necesario. Se requiere un sofisticado sistema de control para asegurar la generación eléctrica coincide muy de cerca la demanda. Si la demanda de energía excede la oferta, planta de generación y equipos de transmisión pueden apagar, que en el peor de los casos puede conducir a un importante apagón regional, tal como ocurrió en el apagón noreste de Estados Unidos de 1965, 1977, 2003, y otros apagones regionales en 1996 y 2011. Se trata de reducir el riesgo de un fracaso de tal manera que las redes de transmisión eléctrica están interconectados en redes amplias regional, nacional o continente proporcionando así múltiples rutas alternativas redundantes para poder fluir cuando éstas se presenten fallas en los equipos. Mucho análisis es realizado por empresas de transmisión para determinar la capacidad máxima fiabilidad de cada línea (normalmente menos de su límite físico o térmico) para garantizar la capacidad de reserva está disponible si los hubiera dicho fallo en otra parte de la red.
Aérea de transmisión;
Líneas de alta tensión de 3 fases en el estado de Washington
De cuatro circuitos, línea de transmisión eléctrica de dos de tensión; 2-ways "paquete"
Un ACSR típico. El conductor se compone de siete capítulos de acero rodeado por cuatro capas de aluminio.
Conductores aéreos de alta tensión no están cubiertos por el aislamiento. El material conductor es casi siempre una aleación de aluminio, hecho en varias hebras y posiblemente reforzado con hilos de acero. El cobre se utiliza a veces para la transmisión de la cabeza, pero el aluminio es más ligero rendimiento, los rendimientos sólo marginalmente reducidos y cuesta mucho menos. Los conductores aéreos son una mercancía suministrada por varias empresas en todo el mundo. Material conductor mejorada y formas se utilizan regularmente para permitir una mayor capacidad y modernizar circuitos de transmisión. Tamaños de conductores van de 12 mm2 (# 6 American Wire Gauge) a 750 mm2 (1.590.000 de área mils circulares), con la resistencia y la capacidad de transporte de corriente variable. Alambres más gruesos daría lugar a un aumento relativamente pequeño en la capacidad debido al efecto piel, que causa la mayoría de la corriente a fluir cerca de la superficie del alambre. Debido a esta limitación de corriente, se utilizan varios cables paralelos (llamados conductores de paquete) cuando se necesita una mayor capacidad. Conductores Bundle se utilizan también con tensiones elevadas para reducir la pérdida de energía causada por la descarga de corona.

Hoy en día, las tensiones a nivel de transmisión se considera generalmente ser 110 kV y superiores. Voltajes más bajos, como 66 kV y 33 kV, se suelen considerar los voltajes de subtransmisión, pero se utilizan de vez en cuando en las líneas largas con cargas ligeras. Tensiones de menos de 33 kV se utilizan generalmente para la distribución. Voltajes superiores a 765 kV son considerados de muy alta tensión y requieren diferentes diseños frente a los equipos utilizados en los voltajes más bajos.

Desde cables de transmisión aéreas dependen de aire para el aislamiento, el diseño de estas líneas requiere espacios mínimos que deben observarse para mantener la seguridad. Las condiciones climáticas adversas, como fuertes vientos y bajas temperaturas, pueden dar lugar a cortes de energía. Velocidades tan bajas como 23 nudos (43 km / h) pueden permitir conductores a invadir holguras, lo que resulta en una descarga disruptiva y la pérdida de suministro de viento. [2] movimiento oscilatorio de la línea física se pueden denominar galope o aleteo en función de la frecuencia y amplitud de la oscilación.
Transmisión subterránea;

La energía eléctrica también puede transmitirse por cables de alimentación subterráneos en lugar de líneas eléctricas aéreas. Los cables subterráneos ocupar menos-derecho de vía de las líneas aéreas, tienen menor visibilidad, y se ven menos afectadas por el mal tiempo. Sin embargo, los costos de cable aislado y la excavación son mucho mayores que la construcción de arriba. Los fallos en las líneas de transmisión enterrados toman más tiempo para localizar y reparar. Las líneas de metro están estrictamente limitados por su capacidad térmica, que permite menos sobrecarga o re-calificación de las líneas aéreas. Cables de CA subterráneos largos tienen capacidad significativa, lo que puede reducir su capacidad para suministrar energía a las cargas útiles más allá de 50 millas. Cables de CC subterráneos largos no tienen ese problema y pueden funcionar durante miles de kilómetros.