SAP for modeling the deformation of aerial cables in high voltage substations

Oviedo, Hector; Bothia, Gilbert L.; Henao, Elkin L.

Interacción computacional entre BIM y SAP para modelamiento de la deformación de cables aéreos en subestaciones de alta tensión

dc.creator	Oviedo, Hector
dc.creator	Bothia, Gilbert L.
dc.creator	Henao, Elkin L.
dc.date	2021-12-13
dc.date.accessioned	2022-04-23T03:54:28Z
dc.date.available	2022-04-23T03:54:28Z
dc.identifier	https://revistas.tec.ac.cr/index.php/tec_marcha/article/view/6042
dc.identifier	10.18845/tm.v34i7.6042
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/2238/13636
dc.description	The installation of cables for connection between electrical substation equipment are designed considering loads due to short circuit, own weight, wind, among others, however, they omit additional conditions depending on the final installation or exclude loads, such as those present in high-rise areas. seismic activity, aspects that would complement the cable deformation calculation, on the other hand, the design effort is usually disconnected in 3D models, since they only use anchor points and “splines” to define their trajectory. Knowing the approximate deformation of the cable is important for verifying electrical safety distances, minimizing possible inconveniences in the construction phase. This document presents the integration of various load models for cables, in a finite element representation with SAP2000, including final installation conditions and seismic loads according to IEEE 1527, guaranteeing connection stability, electrical safety distances and equipment integrity. Additionally, the deformation results are connected with an application developed in Dynamo-Python to complement the BIM model in Revit. The methodology is validated according to connection cases documented by the Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER), which records deformation measurements for cables used in electrical substations under different load and installation scenarios. With the proposed integration, expected deformations are obtained at low displacements, presenting a better trajectory adjustment and stress calculation according to those reported by PEER, however, for high displacements, representative differences are obtained in the measured efforts, an aspect to be improved.	en-US
dc.description	La instalación de cables para conexión entre equipos de subestaciones eléctricas, se diseñan considerando cargas debidas a corto circuito, peso propio, viento, entre otras, no obstante, omiten condiciones adicionales según la instalación final o excluyen cargas, como las presentes en zonas de alta actividad sísmica, aspectos que complementarían el cálculo de deformación del cable, por otro lado, se suele desconectar el esfuerzo de diseño en los modelos 3D, ya que estos únicamente emplean los puntos de anclaje y “splines” para definir su trayectoria. Conocer la deformación aproximada del cable es importante para la verificación de distancias de seguridad eléctricas, minimizando posibles inconvenientes en la fase de construcción. Este documento, presenta la integración de diversos modelos de cargas para cables, en una representación de elementos finitos con SAP2000, incluyendo condiciones finales de instalación y cargas sísmicas según IEEE 1527, garantizando estabilidad de conexión, distancias de seguridad eléctricas e integridad de equipos. Adicionalmente, se conectan los resultados de deformación con una aplicación desarrollada en Dynamo-Python para complementar el modelo BIM en Revit. La metodología se valida según casos de conexión documentados por el Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER), el cual registra medidas de deformación para cables empleados en subestaciones eléctricas bajo diferentes escenarios de carga e instalación. Con la integración propuesta, se obtienen deformaciones esperadas ante desplazamientos bajos, presentando un mejor ajuste de trayectoria y cálculo de esfuerzos según los reportados por PEER, no obstante para desplazamientos altos, se obtienen diferencias representativas en los esfuerzos medidos, aspecto por mejorar.	es-ES
dc.format	application/pdf
dc.language	spa
dc.publisher	Editorial Tecnológica de Costa Rica (entidad editora)	es-ES
dc.relation	https://revistas.tec.ac.cr/index.php/tec_marcha/article/view/6042/5771
dc.rights	https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0	es-ES
dc.source	Tecnología en marcha Journal; 2021: Vol. 34 especial. Congreso de Alta Tensión y Aislamiento Eléctrico; Pág 205-219	en-US
dc.source	Revista Tecnología en Marcha; 2021: Vol. 34 especial. Congreso de Alta Tensión y Aislamiento Eléctrico; Pág 205-219	es-ES
dc.source	2215-3241
dc.source	0379-3982
dc.subject	Deformation in cables	en-US
dc.subject	effects P-Delta	en-US
dc.subject	catenary curve	en-US
dc.subject	Deformación en cables	es-ES
dc.subject	efectos P-Delta	es-ES
dc.subject	FEAD	es-ES
dc.subject	curva catenaria	es-ES
dc.title	SAP for modeling the deformation of aerial cables in high voltage substations	en-US
dc.title	Interacción computacional entre BIM y SAP para modelamiento de la deformación de cables aéreos en subestaciones de alta tensión	es-ES
dc.type	info:eu-repo/semantics/article
dc.type	info:eu-repo/semantics/publishedVersion

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