Diseño e ingeniería de una línea de alta tensión

Abstract

La construcción del parque eólico Sierra Juárez I dio pie a la inevitable necesidad de construir una infraestructura de evacuación de la energía generada. Para ello se diseñaron, siete circuitos de 34,5kV que recogían energía de los aerogeneradores y la transportaban hasta la subestación de Sierra Juárez. En la práctica, los circuitos fueron fuente de grandes pérdidas (de energía y por tanto económicas) para los dueños del parque, puesto que las múltiples fallas de estos dejaban fuera de servicio a parte del parque con una frecuencia inusitada. Del análisis de la instalación (circuito 7) se concluyó: 1. La ingeniería original es deficiente. 2. Aunque diversos elementos están dimensionados cumpliendo con la normativa, no funcionaron bien en la práctica. Esto se debe a que la normativa no predice bien la climatología de la zona De esas dos conclusiones se extraen diversos problemas generalizados en la línea: cimentaciones inexistentes, gran cantidad de apoyos sin puesta a tierra, apoyos en deformación permanente, vanos que no cumplen distancias de seguridad entre conductores, vanos que no cumplen distancias de seguridad al suelo, apoyos mal atirantados, tirantes puestos en tensión, cables válidos pero no elegidos eficientemente, aisladores mal dimensionados…

El gran costo que supone efectuar remediaciones sobre la línea, en relación a la eficiencia del parche que esto es, da lugar a la idea del diseño de una línea nueva.

Para el diseño de la línea nueva, realizado con el apoyo del software PLS-CADD, se consideraron los vientos reales de la zona y las situaciones extremas de temperatura. Con esto claro, se volvió a trazar la línea escogiendo un camino más eficiente, se eligieron apoyos más robustos, un único tipo de conductor, y aisladores, herrajes y accesorios válidos.

The construction of the Sierra Juarez I wind farm lead to the unavoidable need of building an infrastructure to evacuate the generated energy. To this end, seven 34.5kV circuits were designed, with greater or lesser rigor, which recognized the energy of the wind turbines and the transportation to the Sierra Juárez Substation. In practice, the circuits were the cause of multiple losses, as the multiple failures of these left out of service part of the installation with an unusual frequency. From the analysis of the installation a series of conclusions were drawn: 1. The original engineering is deficient. 2. Although the elements were dimensioned complying with the regulations, they do not work well in practice. This is because the regulations do not predict the climatology of the area correctly. In the Sierra Juarez, there are winds of up to 152 km/h and situations of snow and ice have occurred in recent years. From these conclusions, several generalized problems in the line are drawn: nonexistent foundations, large number of poles without grounding system, permanent deformation in the concrete poles, spans that do not keep the security distance with the ground, spans that do not keep safety distances between conductors, poles badly braced, valid cables but not chosen efficiently, poorly dimensioned insulators ... The great cost that the remediations on the line imply, in relation to the efficiency of the patch that this is, gives rise to the idea of designing a new line. For the design of the new line, made with the PLS-CADD support software, the real winds of the area and the extreme temperature situations were considered. With this clear, the line was redrawn, more robust towers were chones, a single type of cable, and different insulators and accessories.