Red Nacional de Transmisión
Son las líneas de alta tensión que llevan la energía de las centrales a las regiones donde se consume, a cientos de kilómetros. Usan voltajes muy altos, como 400 kV, porque así la misma energía viaja con menos corriente y se pierde mucho menos en el camino.
En palabras simples
- La figura usa las medidas de la línea de 400 kV Minatitlán Dos – Temascal Dos, de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) en el sur de Veracruz: 225 km y 659 torres, con dos cables Bluejay por fase. Las da una tesis del Tecnológico de Ciudad Madero de 2019.
- Con más voltaje, la misma energía necesita menos corriente, y las pérdidas crecen con el cuadrado de la corriente. En este modelo, 900 MW por dos líneas de 225 km pierden 16 MW a 400 kV; con los mismos cables, a 230 kV perderían 49 MW, y a 115 kV, 227.
- La corriente calienta los cables, y también el sol; el viento y lo que irradian los enfrían. El fabricante del Bluejay da 1,081 A para que no pase de 75 °C, con sol, aire a 25 °C y viento de 0.61 m/s, y las fórmulas de la norma IEEE 738 dan casi lo mismo.
- Más calientes, los cables se estiran y bajan. En este modelo, en un claro medio de 342 m, el cable baja unos 2 m entre 25 y 75 °C. Por eso la CFE coloca las torres pensando en el cable a 50 °C y sin viento.
- Entre más larga la línea, menos puede llevar. A una corta la limita el calor de sus cables; a una larga, la estabilidad: entre las dos puntas se abre un ángulo que no debe crecer demasiado. En este modelo, las dos líneas de 225 km pueden llevar unos 1,750 MW, 1.7 veces su potencia natural.
- Una línea larga también da energía reactiva, como un capacitor. Energizada desde un solo lado, el voltaje sube en la punta abierta: es el efecto Ferranti. En este modelo, a 104 % con 225 km y a 138 % con 600 km. Un reactor lo regresa.
- Los hilos de guarda reciben los rayos y los mandan a tierra por la torre. Si la tierra de la torre es mala, la torre sube de voltaje y salta un arco a la fase. La CFE pide 10 Ω como máximo, y los aisladores de 400 kV aguantan 1,480 kV de un rayo. Según la tesis de esta línea, más de 60 de cada 100 salidas por falla de la última década fueron por rayos.
- En 400 kV, las protecciones pueden abrir solo la fase con falla y volver a cerrarla en un momento: si el arco ya se apagó, la línea sigue como si nada.
- Dos líneas entre las mismas subestaciones se respaldan, pero un mismo incendio puede sacar a las dos. El 28 de diciembre de 2020, la maleza ardió bajo las dos líneas de 400 kV entre Güémez y Lajas, que llevaban 900 MW. Salieron con 69 segundos de diferencia, y los esquemas de protección desconectaron 8,696 MW de carga, 26 % de la demanda de ese momento.
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