Técnica de la Alta Tensión - Preguntas de examen:

Capítulo 1

  1. ¿A que se denomina tensión nominal de un sistema trifásico, y que se entiende por tensión máxima de un sistema?

  2. ¿Cómo se clasifican los sistemas eléctricos y de que depende?

  3. Qué diferencia hay entre una estación eléctrica y una cámara.

  4. En que casos se utilizan centrales de turbogás y de que manera puede mejorarse su rendimiento.

  5. Como se pueden alimentar los servicios auxiliares de una central eléctrica.

  6. Cuales son los distintos campos que constituyen una estación eléctrica.

  7. Describa algunos de los componentes que se tienen al observar una estación eléctrica.

  8. Mencione algunos de los equipos de potencia que se encuentran en una estación eléctrica.

  9. Describa básicamente las funciones de un interruptor y cuales son los medios de interrupción utilizados.

  10. ¿A que están destinados los transformadores de medición, y cómo se los clasifica?

  11. ¿Cuál es la función de los descargadores y que magnitudes limitan?

  12. ¿Para que se utilizan los aisladores y como se los denomina según su función?

  13. Los transformadores de potencia se pueden dividir según su aislamiento en dos grupos; Describa cuales son las características principales de cada grupo.

  14. ¿Qué se entiende por compensación y que importancia se le asigna?

  15. Explicar la razón que justifica utilizar tensiones elevadas en la electrotecnia de potencia, y de que depende la tensión más económica de una línea.

Capítulo 2

  1. ¿Por qué se utiliza la corriente continua en los grandes sistemas de transmisión?

  2. ¿Qué inconveniente presentaría una interconexión con cable aislado (submarino) si se realizase con corriente alterna?

  3. Si se compara realizar una transmisión en corriente alterna con otra en continua, explicar con hipótesis simplificativas cual resultaría más conveniente.

  4. ¿Qué ventajas presenta en la transmisión ferroviaria la utilización de alta tensión continua?

Capítulo 3

  1. Las sobretensiones pueden clasificarse según el tiempo de duración y el grado de amortiguamiento en sobretensiones de tipo atmosférico, sobretensiones de tipo de maniobra y sobretensiones temporarias. Explicar cual es la diferencia entre ellas.

  2. Explicar como se clasifican las sobretensiones en función del tiempo de duración y el grado de amortiguamiento.

  3. Cuales son las causas de las sobretensiones de maniobra, que caracterizan las sobretensiones temporarias y conque están asociadas.

  4. Explicar que ocurre cuando una onda viajera alcanza un punto de discontinuidad de impedancia de una línea.

  5. Explicar que incidencia tiene en la amplitud de una sobretensión el grado de puesta a tierra del neutro de un sistema.

  6. Que importancia le adjudica en el campo industrial a la "normalización" y "unificación".

  7. Mencione algún organismo nacional o internacional de normalización en el campo electrotécnico.

  8. La amplitud de la corriente de descarga normalmente es inferior a 40 kA. Explicar cual es la relación entre esta onda de corriente y la onda de tensión.

  9. Explicar que ocurre si la amplitud de la sobretensión es menor de la que provocaría un arco eléctrico en la cadena de aisladores, y análogamente que ocurre si la sobretensión provoca el arco en la cadena.

  10. Que se entiende por aislamiento autoregenerativo y no regenerativo. Dar ejemplos.

  11. Que se entiende por coordinación del aislamiento y cual es su principal objetivo.

  12. En la mayor parte de los casos los fenómenos de resonancia se presentan a continuación de fallas, y en particular con la interrupción de los conductores. Explicar que ocurre cuando se interrumpe la línea de alimentación de un transformador en vacío.

Capítulo 4

  1. Que influencia tiene la tierra al determinar el campo eléctrico alrededor de un objeto cuando se realiza un ensayo en una sala de pruebas que tiene paredes, techo y piso metálicos.

  2. La tensión a la que aparece el efecto corona se denomina tensión de inicio de corona. Explicar de que depende esta tensión.

  3. Por encima de 300 kV la mayoría de las líneas de transmisión de energía tienen más de un conductor por fase, es decir se habla de conductores de un haz. Explicar porque se adopta esta forma constructiva, y hacer una representación esquemática simple de la distribución del gradiente en una disposición de cuatro subconductores por fase.

  4. En los sistemas de transmisión de energía, todos los subconductores de una misma fase se encuentran equidistantes el uno del otro. Explicar como es el gradiente eléctrico para las tres fases de una línea de 500 kV con disposición horizontal de sus conductores.

  5. Cada uno de los aisladores de la cadena tiene una capacidad propia entre las partes metálicas que constituyen su unión, una capacidad con relación al poste y una capacidad con relación al conductor. Explicar como es la distribución de tensión a lo largo de la cadena.

  6. Para líneas de alta tensión se deben realizar ensayos para verificar la presencia de efecto corona visible en las cadenas de aisladores y su correspondiente morsetería. También es importante determinar si los niveles de radio interferencia (RIV) no superan los límites fijados.

Estos ensayos pueden realizarse en instalaciones al aire libre o bien en una sala de ensayos que tiene paredes y techo metálicos.

  1. En una instalación de ensayos al aire libre se desea probar el haz de conductores de una línea de 500 kV, la distancia al suelo es de 5 m, el haz es único, no están las fases laterales.

  2. En rigor hay un edificio metálico lateralmente al área de prueba, la distancia al edificio es de 4 m, y el edificio es de gran altura, ¿cómo es el campo considerando la presencia del edificio?

Capítulo 5

  1. En un dieléctrico formado por varias capas, la intensidad de campo en una capa aislante es tanto mayor, cuanto menor es su constante dieléctrica. Explicar con un ejemplo donde se puede presentar esta situación en una máquina eléctrica.

  2. A un cable de energía que tiene pantallas se lo denomina a campo eléctrico radial, análogamente cuando no dispone de ellas se lo denomina a campo eléctrico no radial. Explicar porque estos últimos están sometidos a una solicitación dieléctrica más desfavorable.

  3. Los aisladores para transformadores y reactores de alta tensión son de tipo capacitivo. Explicar cuales son las ventajas de estos aisladores frente a los no capacitivos.

  4. Que función cumplen los aisladores de soporte y a que tipo de esfuerzos están sometidos.

  5. Que se entiende por descargas parciales, porque se originan, y cuales son los efectos que con el tiempo se presentan en los aislamientos.

  6. El conductor de un devanado de un alternador alojado en una ranura según muestra la figura, está aislado contra masa con micanita cuya constante dieléctrica es e r = 5 y su espesor es l1 = 4 mm.

    7. Entre la pared de la ranura y el aislante del conductor se tiene un delgado estrato de aire (e r = 1) cuyo espesor es l2 = 0.2 mm.

    Si la tensión contra masa es igual a 7.62 kV se requiere calcular el gradiente en el aire, y hacer un breve comentario acerca de su valor.

    Sobre la micanita se aplica normalmente una capa de pintura semiconductora (que se comporta como conductora), explicar cual es su efecto y que ventajas se obtienen (ver figura).

  7. Es fundamental para un buen diseño, estudiar el campo eléctrico para algunas configuraciones interesantes que se presentan en las máquinas y equipos eléctricos de alta tensión.

Dada la dificultad que implica encarar la resolución de estos problemas con métodos analíticos, se utiliza el programa Potres que resuelve el problema mediante un método numérico.

Por ejemplo, el terminal de un cable de alta tensión es un elemento muy delicado de la instalación, explicar porque el terminal no se realiza simplemente cortando la aislación, como se observa en la Figura 1, utilizándose otras disposiciones como la indicada en la Figura 2.

Capítulo 6

  1. Explicar algunas de las funciones de los aislantes líquidos en la construcción de máquinas y aparatos eléctricos, y que incidencia tiene en su rigidez dieléctrica la presencia de factores externos.

  2. En cierta época se construyeron gran cantidad de transformadores y capacitores aislados en PCB (policlorados). Cuales fueron sus ventajas y particularmente inconvenientes que han motivado que su uso haya quedado excluido.

  3. El SF6 (hexafluoruro de azufre) es un gas que se ha difundido desde los ’70 en las aplicaciones eléctricas. Cuales son sus ventajas con respecto al aire.

Capítulo 7

  1. Las sobretensiones tienen una naturaleza intrínsecamente estadística, debido a una serie de variables aleatorias. Enunciar algunas de las variables aleatorias que intervienen en estos fenómenos.

  2. Mencionar algunos de los métodos o dispositivos más utilizados para controlar las sobretensiones.

  3. Que aparatos se utilizan para proteger el material eléctrico contra las sobretensiones transitorias elevadas, y como se los conecta.

  4. Los explosores son dos electrodos en aire con forma adecuada que también realizan cierta protección contra sobretensiones, limitando el valor máximo de la tensión. Cual es la principal diferencia si se compara su actuación con la de un descargador.

Capítulo 8

  1. Describir como se clasifican básicamente los ensayos a que se someten los equipamientos.

  2. Una descarga disruptiva se puede presentar tanto en un dieléctrico sólido como en un dieléctrico líquido o gaseoso. Explicar como se comporta la pérdida de la característica dieléctrica en cada caso.

  3. Que importancia tiene en las características disruptivas la disposición del montaje del objeto ensayado.

  4. Que finalidad tienen los ensayos de polución artificial.

  5. Explicar cuales son las condiciones atmosféricas que tienen incidencia en la descarga disruptiva.

  6. Como se define la onda de impulso atmosférico y como deben interpretarse los valores de tolerancia que fijan las normas.

  7. Como se define la onda de impulso de maniobra y como deben interpretarse los valores de tolerancia que fijan las normas.

  8. Existen dos métodos de coordinación del aislamiento respecto a las sobretensiones transitorias: el determinístico y el estadístico. Cuando se utiliza el primero y en que se basa el segundo.

  9. Si hay descargas corona en un conductor hay necesariamente radiointerferencia (RIV), pero no al revés, es decir, puede haber radiointerferencia sin existir corona. El efecto corona se determina visualmente, para la medición de RIV se utilizan instrumentos de medición. ¿Qué precauciones se deben tomar si estos ensayos de RIV se realizan en una sala de prueba de alta tensión?

Capítulo 9

  1. Básicamente los laboratorios pueden clasificarse en tres tipos: para propósitos generales, industriales y para propósitos específicos. Describa cuales serían las funciones de cada uno de ellos.

  2. Cuales son los ensayos que se realizan en un laboratorio de alta tensión, y describa brevemente que equipamiento se utiliza en cada caso.

  3. Cuales son los tres circuitos básicos en que se puede subdividir físicamente una prueba a impulso.

  4. La transmisión de las señales de bajo nivel tanto de comando como de medición en un laboratorio de alta tensión es muy crítica a causa de las fuertes perturbaciones existentes. Cuales son las principales soluciones adoptadas.