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Volumen 16 N° 1, Abril - Junio 2008

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Implantación en EMPT de un procedimiento basado en el método de Monte Carlo para analizar el comportamiento de líneas de transmisión frente al rayo

 

Juan A. Martínez-Velasco                   Ferley Castro-Aranda

1 Departament d'Enginyeria Elèctrica. Universitat Politècnica de Catalunya. Av. Diagonal 647, CP 08028. Barcelona, España. E-mail: martinez@ee.upc.edu

2 GRALTA- Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica. Universidad del Valle. Calle 13 Nº 100-00. Cali, Colombia. E-mail: ferley@ieee.org




RESUMEN

El cálculo riguroso de sobretensiones de origen atmosférico es un aspecto importante en el análisis y diseño de líneas aéreas de transmisión. Las diferentes partes de una línea que están involucradas en las sobretensiones causadas por el rayo deben ser representadas teniendo en cuenta el rango de frecuencia de los transientes causados por el impacto de una descarga atmosférica. Por otro lado, los procedimientos a emplear en el cálculo de sobretensiones deben ser desarrollados teniendo en cuenta la naturaleza aleatoria del rayo. Varias herramientas de cálculo han sido empleadas hasta la fecha para estimar el comportamiento de líneas aéreas de transmisión frente al rayo. Los procedimientos más utilizados emplean una técnica basada en el dominio del tiempo para la que se han de desarrollar y aplicar modelos adecuados de las distintas partes de una línea. Este artículo presenta un resumen del trabajo realizado por los autores para desarrollar e implantar en una herramienta de simulación tipo EMTP (ElectroMagnetic Transients Program) un procedimiento basado en el método de Monte Carlo que permita analizar el comportamiento frente al rayo de líneas aéreas de transmisión. Los resultados presentados en este documento se basan en una línea real cuyo análisis permitirá ilustrar el alcance del procedimiento y el tipo de estudios que se puede realizar con el procedimiento desarrollado.

Palabras clave: Sobretensiones, modelación, EMTP, método de Monte Carlo, efectos del rayo.

 
ABSTRACT

An accurate calculation of lightning overvoltages is an important issue for the analysis and design of overhead transmission lines. The different parts of a transmission line that are involved in lightning calculations must be represented taking into account the frequency ranges of transients associated to lightning. In addition, the procedures to be used in these calculations must be developed considering the random nature of lightning phenomena. Several simulation tools have been used to estimate the lightning performance of transmission lines. The most popular approaches are those based on a time-domain simulation technique for which adequate procedures and transmission line models have to be developed. This paper presents a summary of the computational efforts made by the authors for the development and implementation in an EMTP-like tool of a Monte Carlo procedure, as well as the models of some transmission line components, aimed at analyzing the lightning performance of transmission lines. An actual test line is used to illustrate the scope of this procedure and the type of studies that can be performed.

Keywords: Overvoltages, modelling, EMTP, Monte Carlo method, power system lightning effects.

 



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