LÍNEAS AÉREAS

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ESTUDIO, ANÁLISIS, CÁLCULO Y MODELAJE 3D DE LÍNEAS ELÉCTRICAS AÉREAS DE EVACUACIÓN DE PLANTAS GENERADORAS DE ENERGÍA RENOVABLE

En un mundo cada vez más comprometido con la transición hacia fuentes de energía más limpias y sostenibles, las plantas generadoras de energía renovable desempeñan un papel crucial en la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles. Sin embargo, para que estas fuentes de energía renovable sean efectivas, es fundamental contar con sistemas de transmisión eléctrica eficientes y confiables que evacuen la energía generada hacia los centros de consumo. En este artículo, exploraremos el procedimiento seguido por MEP-Projects para el estudio, análisis y cálculo de las líneas eléctricas aéreas de evacuación de plantas generadoras de energía renovable para las cuales desarrolla la ingeniería de diseño.

1. Estudio Preliminar

El estudio preliminar de una línea eléctrica de evacuación comienza con la evaluación de varios factores:

  • Ubicación de la Planta Generadora y del punto de evacuación: Se estudia la ubicación geográfica tanto de la planta generadora de energía renovable como del punto de conexión, para el cual se realiza un análisis de las subestaciones de la distribuidora de la zona más cercanas y sus posibilidades de conexión y/o ampliación.
  • Capacidad de Generación: Se analiza la capacidad de generación de la planta, es decir, la cantidad de energía que puede producir y la frecuencia de su generación, para con ello poder realizar el dimensionamiento de la línea posteriormente.
  • Ruta de Evacuación: Se realiza un primer replanteo de la ruta óptima para la línea de evacuación, teniendo en cuenta factores como la geografía, el entorno ambiental, los requisitos de acceso para la construcción y mantenimiento el terreno y la disponibilidad de derechos de paso. Con esto, se podrá realizar una topografía completa de la ruta de la línea.

2. Análisis de Diseño Eléctrico Estructural

Una vez establecida la ruta de evacuación, se procede al análisis de diseño:

  • Selección de Tensión y Capacidad: Se elige la tensión de operación de la línea y su capacidad de transmisión, considerando la distancia de evacuación y la cantidad de energía que se espera evacuar.
  • Análisis de Cargas: Se calculan las cargas mecánicas y eléctricas que actúan sobre la línea, incluyendo la tensión, la corriente y las cargas debidas al viento, la nieve, el hielo y la temperatura.
  • Diseño Estructural: Se diseñan las torres, incluidas cúpulas y crucetas, de la línea, teniendo en cuenta el análisis de cargas realizado.
  • Selección de Materiales: Se seleccionan los materiales adecuados para los conductores, equipos de protección, aisladores y otros componentes de la línea, considerando la eficiencia energética, la resistencia a la corrosión y la durabilidad.

3. Cálculo y Simulación

El diseño y cálculo de líneas eléctricas de evacuación son etapas críticas en el diseño y la optimización de la línea aérea y requieren herramientas especializadas para modelar con precisión la transmisión de energía de la línea aérea. Diversos softwares son utilizados por MEP-Projects para realizar análisis estructurales, calcular la capacidad de carga de los conductores y simular el comportamiento de la línea bajo diferentes condiciones de carga y clima.

La supervisión técnica es fundamental durante todas las etapas del proceso, desde la recopilación de datos topográficos hasta la implementación del diseño final. Los ingenieros especializados en líneas eléctricas supervisan el desarrollo del proyecto, asegurando que se cumplan las normativas y estándares de seguridad, así como optimizando el rendimiento y la eficiencia de la línea.

  • Softwares Especializados: Mep Projects cuenta con la ayuda de herramientas de softwares avanzados, además de software de proveedores de confianza en el mercado para realizar cálculos estructurales y eléctricos, simular el comportamiento de la línea bajo diversas condiciones y optimizar su diseño y rendimiento.
  • Análisis de Estabilidad: Se realizan análisis de estabilidad para evaluar la resistencia de la línea ante condiciones extremas, como vientos fuertes o cargas de hielo, y se diseñan medidas de protección y refuerzo si es necesario. En este punto se determinan las cimentaciones de todos los apoyos. Las cimentaciones monobloque, tetrabloque cuadrada recta y tetrabloque cuadrada con cueva son los principales tipos de cimentaciones utilizadas en la instalación de apoyos eléctricos para líneas de transmisión.
  • Estudios de Flujo de Potencia: Se llevan a cabo estudios de flujo de potencia para evaluar el rendimiento y la estabilidad de la línea bajo diferentes condiciones de operación y carga.

4. Modelaje en 3D de la topografía completa

Una vez diseñados todos los parámetros, tanto eléctricos como estructurales, de la línea eléctrica, la visualización en un modelo 3D de la topografía completa de la línea eléctrica es uno de los puntos diferenciales en nuestros proyectos. Mep Projects, gracias al gran equipo de diseño con el que cuenta, utiliza herramientas de mapeo y modelado digital para crear representaciones precisas del terreno y planificar la ubicación de las estructuras de soporte. Este modelado 3D previo a la construcción, junto a la ayuda de nuestros elaborados perfiles topográficos, hace a nuestros clientes tener una imagen muy real de la futura línea de evacuación construida.

Realizado por Juan Luis Gavira (Sr. Electrical Engineering)