Descargadores de línea protegerían torres de energía contra rayos

Por BC Noticias

Emplear descargadores de línea (LSA) es una alternativa favorable para proteger contra impactos por rayo las torres de transmisión de alta tensión en corriente continua (HVDC), tecnología con la que se espera conectar el Sistema Interconectado Nacional con Panamá y los proyectos de generación eólica de La Guajira.

A esta conclusión llegó Cristian Camilo Acosta Castro, magíster en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien por medio de una simulación evaluó la protección que brindan este tipo de descargadores al ser empleados en torres HVDC ubicadas en la zona intertropical de Sudamérica, en la que se ubica Colombia. 

Dicha región se caracteriza por una alta actividad de rayos que pueden causar sobretensiones que afecten el correcto funcionamiento de la tecnología HVDC, por la que han optado empresas de transmisión eléctrica en el mundo, por las ventajas que ofrece para transmitir potencia a largas distancias. 

Actualmente el único proyecto de transmisión eléctrica de este tipo en la zona intertropical de Sudamérica es el de Madeira, en Brasil. Con una potencia nominal de 7.100 MW a una tensión de 600 kV, y con una longitud de 2.350 km se convirtió en el enlace HVDC más largo del mundo, a partir de su puesta en marcha en 2013. Este, sin embargo, no está expuesto a la alta actividad de rayos que se presenta en el territorio colombiano, donde se esperan desarrollar dos proyectos de este tipo. 

Según el Plan de Expansión de Referencia Generación – Transmisión para Colombia, elaborado por la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), se plantea realizar dos conexiones en HVDC en Colombia, una es con Panamá, de alrededor de 450 kV con capacidad de 300 MW, y otra en La Guajira, para conectar la primera fase de generación eólica de este departamento. 

En tales escenarios los rayos sí representan un desafío, por lo que estudios como los del investigador Acosta abordan posibles tecnologías que se podrían emplear como protección a esta nueva infraestructura. 

Modelos de simulación

Para esto el magíster empleó un simulador de transitorios electromagnéticos EMTP-ATP con el propósito de implementar los modelos de simulación de las partes de la línea de transmisión HVDV, como torres, aisladores, conductores, resistencia de puesta a tierra y los descargadores de línea. Esta metodología fue seleccionada para hacer un análisis a priori de lo que pasaría en este tipo de líneas de transmisión ante el impacto de rayos. 

Una vez establecidos los modelos de simulación, se empezaron a correr diferentes escenarios, con lo cual se determinó el nivel de protección de los descargadores de línea en las torres de transmisión HVDC, y se obtuvieron resultados favorables en todos los casos en los que el rayo impacta en una torre. 

“Hay unas reducciones de la sobretensión de hasta el 60 % comparado a cuando no se tienen este tipo de descargadores”, comentó el investigador, quien además encontró que esta tecnología puede proteger no solo la torre donde está puesta, sino también algunas adyacentes, dependiendo de la corriente de rayo que se tenga. 

El modelo de simulación en el que se trabajó permite además hacer un análisis general del comportamiento de la línea HVDC ante otro tipo de fenómenos electromagnéticos, y aunque se debe seguir perfeccionándolo, es una buena base para estudiar esta infraestructura de transmisión eléctrica una vez sea empleada en el país.

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