28.3 : Flujo de potencia máximo y capacidad de carga de la línea

El flujo de potencia máximo para líneas de transmisión con pérdidas se obtiene utilizando parámetros ABCD en forma de fasor. Estos parámetros crean una relación matricial entre las tensiones y corrientes del extremo emisor y del extremo receptor, lo que permite determinar la corriente del extremo receptor. Esta relación facilita el cálculo de la potencia compleja entregada al extremo receptor, de la que se derivan los componentes de potencia reactiva y real.

Para una línea sin pérdidas, las simplificaciones agilizan el cálculo de la potencia real.

El límite de estabilidad en estado estable o potencia real máxima teórica se produce cuando el ángulo de fase entre las tensiones del extremo transmisor y del extremo receptor es igual al ángulo de impedancia en serie total.

Sin embargo, si la impedancia en serie excede la reactancia, la potencia real máxima entregada disminuye.

En la práctica, las líneas eléctricas no entregan su potencia máxima teórica debido a limitaciones basadas en tensiones nominales en los terminales y un desplazamiento angular de 90 grados. En cambio, la curva de capacidad de carga práctica de la línea, trazada debajo del límite teórico de estabilidad en estado estable, considera un límite de caída de tensión de 0,95 o menos y un desplazamiento angular máximo de 30 a 35 grados. Estas restricciones prácticas garantizan el funcionamiento confiable del sistema eléctrico al mantener niveles de tensión aceptables y limitar el desplazamiento angular para evitar la inestabilidad.

En el caso de líneas de transmisión cortas, normalmente de menos de 25 kilómetros, la capacidad de carga no está limitada por caídas de tensión o problemas de estabilidad, sino por las especificaciones térmicas del conductor o del equipo terminal. Estos límites térmicos garantizan que el equipo no se sobrecaliente en condiciones de alta corriente, lo que podría provocar daños o fallas.

En resumen, las consideraciones teóricas y prácticas, incluidas las características de impedancia, los límites de tensión y las especificaciones térmicas, influyen en el flujo máximo de potencia y la capacidad de carga de las líneas de transmisión. La gestión de estos factores es esencial para el funcionamiento seguro y eficiente de los sistemas de energía eléctrica.