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efecto corona en matlab, Apuntes de Sistemas Electrónicos de Baja Potencia

efecto corona en matlab en donde se crea el codigo y despues se procede a simular

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 02/02/2021

mario-morales-10
mario-morales-10 🇸🇻

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Efecto Corona
es un fenómeno eléctrico que se produce por la ionización del gas que rodea a un conductor
cargado. Ocurre espontáneamente en las líneas de alta tensión y se manifiesta en forma de
halo luminoso (por el mismo efecto que las lámparas de descarga). Dado que los conductores
suelen ser de sección circular, el halo adopta una forma de corona, de ahí el nombre del
fenómeno que incluso para su denominación en inglés recurre a este término.
El efecto corona está causado por la ionización del aire circundante al conductor debido a las
heterogeneidades de campo eléctrico1 en las superficies de los conductores que se producen
a altas tensiones, generando diferencias de potenciales localmente altas. Al momento que las
moléculas que componen el aire se ionizan, estas son capaces de conducir la corriente
eléctrica y parte de los electrones que circulan por la línea pasan a circular por el aire. Tal
circulación producirá un incremento de temperatura en el gas, que se tornará de un color
rojizo para niveles bajos de temperatura, o azulado para niveles altos. La intensidad del efecto
corona, por lo tanto, se puede cuantificar según el color del halo, que será rojizo en aquellos
casos leves y azulado para los más severos.
El gas ionizado por el efecto es químicamente activo y durante su ocurrencia se producen
gases cómo Ozono (O3) y monóxido de nitrógeno (NO) que evoluciona a dióxido de nitrógeno
(NO2) y a Ácido nítrico en ambientes húmedos. El proceso de obtención de ozono industrial se
realiza por un método similar. Cuando el fenómeno se produce espontáneamente y de
manera incontrolada estos gases resultan peligrosos ya que son altamente corrosivos lo cual
los hace particularmente dañinos para las líneas de transporte de energía. El efecto corona, de
manera controlada, se utiliza en variados procesos industriales, tales como impresión y
filtrado.
La primera forma de efecto corona registrada fue el fuego de San Telmo. En clima tormentoso
en el mar, en ocasiones aparecían luces como flamas rojizas o azuladas en la parte superior de
los mástiles de los barcos. Los marineros lo asociaban con una forma de protección y lo
nombraron en honor a su patrono, Erasmo de Formia (San Telmo).
En el curso de las investigaciones sobre la electroestática en el siglo XVII, se observó por
primera vez el mismo fenómeno en laboratorio. Por lo general, también se le daba el nombre
de corona. Ahora normalmente se utiliza el término de efecto corona para describir este
fenómeno de descarga de gas eléctrico externo.
El efecto corona puede ser suprimido utilizando anillos anticorona y pantallas que
homogeneicen los perfiles de campo eléctrico en los puntos activos de interconexión.
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¡Descarga efecto corona en matlab y más Apuntes en PDF de Sistemas Electrónicos de Baja Potencia solo en Docsity!

Efecto Corona

es un fenómeno eléctrico que se produce por la ionización del gas que rodea a un conductor

cargado. Ocurre espontáneamente en las líneas de alta tensión y se manifiesta en forma de

halo luminoso (por el mismo efecto que las lámparas de descarga). Dado que los conductores

suelen ser de sección circular, el halo adopta una forma de corona, de ahí el nombre del

fenómeno que incluso para su denominación en inglés recurre a este término.

El efecto corona está causado por la ionización del aire circundante al conductor debido a las

heterogeneidades de campo eléctrico1 en las superficies de los conductores que se producen

a altas tensiones, generando diferencias de potenciales localmente altas. Al momento que las

moléculas que componen el aire se ionizan, estas son capaces de conducir la corriente

eléctrica y parte de los electrones que circulan por la línea pasan a circular por el aire. Tal

circulación producirá un incremento de temperatura en el gas, que se tornará de un color

rojizo para niveles bajos de temperatura, o azulado para niveles altos. La intensidad del efecto

corona, por lo tanto, se puede cuantificar según el color del halo, que será rojizo en aquellos

casos leves y azulado para los más severos.

El gas ionizado por el efecto es químicamente activo y durante su ocurrencia se producen

gases cómo Ozono (O3) y monóxido de nitrógeno (NO) que evoluciona a dióxido de nitrógeno

(NO2) y a Ácido nítrico en ambientes húmedos. El proceso de obtención de ozono industrial se

realiza por un método similar. Cuando el fenómeno se produce espontáneamente y de

manera incontrolada estos gases resultan peligrosos ya que son altamente corrosivos lo cual

los hace particularmente dañinos para las líneas de transporte de energía. El efecto corona, de

manera controlada, se utiliza en variados procesos industriales, tales como impresión y

filtrado.

La primera forma de efecto corona registrada fue el fuego de San Telmo. En clima tormentoso

en el mar, en ocasiones aparecían luces como flamas rojizas o azuladas en la parte superior de

los mástiles de los barcos. Los marineros lo asociaban con una forma de protección y lo

nombraron en honor a su patrono, Erasmo de Formia (San Telmo).

En el curso de las investigaciones sobre la electroestática en el siglo XVII, se observó por

primera vez el mismo fenómeno en laboratorio. Por lo general, también se le daba el nombre

de corona. Ahora normalmente se utiliza el término de efecto corona para describir este

fenómeno de descarga de gas eléctrico externo.

El efecto corona puede ser suprimido utilizando anillos anticorona y pantallas que

homogeneicen los perfiles de campo eléctrico en los puntos activos de interconexión.

V. CUESTIONARIO

1) con el código de la guía de laboratorio introduzca los datos de las estructuras 1b y 1c. utilice

el mismo conductor y los mismos datos de operación de la línea de transmisión. ¿existe efecto

corona en las líneas? ¿en términos de diseño que es mejor mantener el DMG constante o el

radio constante? Anexe capturas de las pantallas de resultados (fig. 2 y 3).

¿existe efecto corona en las líneas?

Figura 2 resultados de los cálculos con estructura b)

mt=input('cual es el coeficiente meteorologico:'); b=input('cual es el radio del conductor en metros:'); r=b100; d=input('cual es el factor de correccion de la densidad del aire:'); %calculo de Vc variando DMG y r% disp('calculo de VC') disp('opciones') disp('1. con radio del conductor constante y DMG variable') disp('2. con DMG constante y radio del conductor variable') a=input('cual es su opcion:'); if a== Vc=84mcdmtrlog10(DMG/r); k=0; Vcc=[]; dm=[]; for DMG=DMG+100:100:DMG+ Vc=84mcdmtrlog10(DMG/r); k=k+1; Vcc(1,k)=Vc; dm(1,k)=DMG; end plot(dm,Vcc) title('Variación del Vc con DMG variable a radio constate'); xlabel('DMG(cm)'); ylabel('Vcc (kV)'); grid on; end if a== Vc=84mcdmtrlog10(DMG/r); m=0; Vcc1=[]; r1=[]; for r=r+0.1:0.1:r+ Vc=84mcdmtrlog10(DMG/r); m=m+1; Vcc1(1,m)=Vc; r1(1,m)=r; end plot(r1,Vcc1) title('Voltaje critico disruptivo con r variable y DMG constante'); xlabel('r(cm)'); ylabel('Vcc (kV)'); grid on; end if Vc < Vmax disp('Existe posibilidad de efecto corona'); disp ('su Vc es de:'); disp (Vc); disp('su Vmax es de:'); disp (Vmax); disp('y el cálculo de perdidas seria en kv/km'); P=(241/d)(f+25)(r/DMG)^(1/3)((Vmax-Vc)/1.732050808)^2*0. end if Vc > Vmax

disp('no existe posibilidad de efecto corona'); disp ('su Vc es de:'); disp (Vc); disp('su Vmax es de:'); disp (Vmax); disp('Por lo tanto no se realizan cálculos de perdidas'); end

En base al programa realizado en la práctica, añadirle la opción para dos conductores por fase

y con arreglo triangular (tomar distancias entre conductores en base a Figura 1c).

Voltaje disruptivo

Vcc(1,k)=Vc; dm(1,k)=DMG; end plot(dm,Vcc) title('Variación del Vc con DMG variable a radio constate'); xlabel('DMG(cm)'); ylabel('Vcc (kV)'); grid on; end if a== Vc=84mcdmtrlog10(DMG/r); m=0; Vcc1=[]; r1=[]; for r=r+0.1:0.1:r+ Vc=84mcdmtrlog10(DMG/r); m=m+1; Vcc1(1,m)=Vc; r1(1,m)=r; end plot(r1,Vcc1) title('Voltaje critico disruptivo con r variable y DMG constante'); xlabel('r(cm)'); ylabel('Vcc (kV)'); grid on; end if Vc < Vmax disp('Existe posibilidad de efecto corona'); disp ('su Vc es de:'); disp (Vc); disp('su Vmax es de:'); disp (Vmax); disp('y el cálculo de perdidas seria en kvkm'); P=(241/d)(f+25)(r/DMG)^(1/3)((Vmax-Vc)/1.732050808)^20. end if Vc > Vmax disp('no existe posibilidad de efecto corona'); disp ('su Vc es de:'); disp (Vc); disp('su Vmax es de:'); disp (Vmax); disp('Por lo tanto no se realizan cálculos de perdidas'); end disp('--------- el calculo para varias fases seria el siguiente:-------------'); n=input('el número de conductores por fase es:'); R=input('el radio del haz de conductores es de:'); h1=input('la altura de fase a en metros es de:'); h2=input('la altura de fase b en metros es de:'); h3=input('la altura de fase c en metros es de:'); Flecha=input('el valor de la flecha en metros es de:'); HMG=((h1((2/3)Flecha))(h2((2/3)Flecha))(h3((2/3)Flecha)))^(1/3); RMG=((r2.718281828^(-1/4))DabDca(r2.718281828^(- 1/4))DbcDab(r2.718281828^(-1/4))DcaDbc)^(1/9); disp('el voltaje critico disruptivo es el siguiente:');

Vcrit=84d^(2/3)mtmcnr(1-(0.07r))(1-((n-1)r)/R)log10(((DMG/ RMG)2HMG)/((4*HMG^2)+DMG^2)^(1/2)); disp(Vcrit);

BIBLIOGRAFIA

 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales.

“Aprenda MATLAB 5.3” Universidad Politécnica de Madrid.

 Williams Stevenson Jr.

“Análisis de Sistemas de Potencia”. McGraw Hill Inc. USA 1985.

 Luis Maria Checa.

“Líneas de Transporte de Energía”. Marcombo Boixareu editores 1988.