Caracterización eléctrica de cables trifásicos submarinos

Abstract

Este documento tiene como objetivo principal realizar una comparación de los valores de pérdidas de potencia producidos en un cable submarino, tanto de forma analítica, IEC 60287-1-1, que se corresponde con la UNE 21144-1-1, como mediante simulaciones numéricas, a través del programa Comsol Multhipysics. Estos modelos basados en simulaciones serán estudiados tanto de forma bidimensional como tridimensional. Además, se estudiarán las variaciones producidas en las pérdidas al modificar ciertos parámetros de diseño del cable. Este estudio tiene lugar tras apreciar las diferencias existentes en diversas publicaciones realizadas hasta la fecha. Actualmente existen varios estudios de cables cuyos resultados analíticos difieren con los valores que se obtienen al realizar un estudio mediante simulaciones numéricas tridimensional del cable. Las conclusiones obtenidas de estas publicaciones previas, serán analizadas y comparadas con las obtenidas en este estudio. Para ello, inicialmente, se presentarán unos modelos de cables tipos a partir de los cuales se van a realizar los estudios, y sus características propias (tensión, intensidad, sección, etc). A partir de ello, se realizará, en primer lugar, un estudio analítico de las pérdidas de potencia originadas basada en la citada norma. Posteriormente, se repetirá este mismo estudio con estos mismos cables pero mediante simulaciones en 2D. Los resultados obtenidos en ambas modalidades permitirán realizar un análisis comparativo y analizar las consecuencias de las posibles variaciones existentes. Este hecho será repetido con modelos 2.5D (modelos bidimensionales forzando a que cumplan ciertas condiciones que suceden en el 3D) y seguidamente se hará lo propio con modelos 3D. Todos estos resultados serán analizados de manera conjunta para establecer las condiciones que provocan las posibles variaciones de los mismos. Para llegar al estudio de modelos tridimensionales, se realizarán una serie de análisis previos en beneficio de conseguir un modelo más simplificado, dado las complicaciones surgidas en el mallado y ejecución de los modelos con la herramienta Comsol Multhipysics.