Simulación avanzada para evaluar el rendimiento de cables submarinos HVDC y hardware de transmisión de alto voltaje

La simulación como alternativa a los ensayos tradicionales en sistemas de potencia

En el diseño de sistemas eléctricos, los ensayos en laboratorio o en campo suelen considerarse el estándar de oro. No obstante, estas metodologías presentan limitaciones, como restricciones de espacio, costes elevados o escenarios difíciles de replicar. La simulación emerge como una solución eficiente para agilizar el proceso de diseño, reducir costes y evaluar condiciones que, de otro modo, serían inaccesibles.

Caso práctico 1: Evaluación del efecto corona en hardware de transmisión de alto voltaje

El rendimiento sin efecto corona en el hardware de aisladores es esencial para la operación de líneas de transmisión, especialmente en sistemas de 500 kV, 765 kV o superiores. Aunque los ensayos en laboratorio con maquetas parciales de fase única son comunes, su equivalencia con las condiciones reales de tres fases plantea desafíos.

La simulación moderna permite establecer esta equivalencia con precisión, superando las limitaciones físicas de los ensayos tradicionales. Así, es posible predecir el comportamiento del hardware en entornos reales sin necesidad de replicar complejas condiciones de campo.

Caso práctico 2: Campos electromagnéticos en cables submarinos HVDC

Los cables submarinos HVDC son fundamentales para conectar parques eólicos offshore. Aunque se asume que estos cables no generan campos eléctricos externos (al estar contenidos dentro del cable), la simulación revela un fenómeno menos conocido: las corrientes oceánicas que atraviesan el campo magnético estático del cable cumplen con el requisito de movimiento relativo de la ley de Faraday.

Esto da lugar a la aparición de campos eléctricos externos detectables por diversas especies acuáticas. Un hallazgo que subraya la importancia de considerar estos efectos en el diseño y evaluación de infraestructuras submarinas.

Conclusiones clave

• Traducción de ensayos de laboratorio a condiciones reales: La simulación permite extrapolar resultados de maquetas de fase única a sistemas trifásicos de 500 kV y 765 kV.
• Efectos electromagnéticos en cables HVDC: Las corrientes oceánicas pueden inducir campos eléctricos externos, detectables por especies marinas.
• Reducción de costes y tiempo: La simulación evita las limitaciones físicas y económicas de los ensayos tradicionales.
• Aplicación práctica de la teoría electromagnética: Demuestra cómo el movimiento relativo en campos magnéticos estáticos requiere herramientas de simulación cuando las mediciones directas son inviables.

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Este seminario en línea ofrece una visión práctica sobre cómo la simulación puede optimizar el diseño de sistemas de transmisión eléctrica y cables submarinos HVDC. Los asistentes aprenderán a:

• Utilizar herramientas de simulación para evaluar el efecto corona en hardware de alto voltaje.
• Analizar los campos electromagnéticos inducidos en cables submarinos y su impacto en el medio ambiente.
• Aplicar conceptos de teoría electromagnética en escenarios reales.
• Reducir costes y plazos en el desarrollo de proyectos eléctricos.

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