COMPENSACIÓN REACTIVA
POTENCIA ACTIVA POTENCIA REACTIVA Potencia activa o potencia real es el valor medio de la potencia instantánea. En los circuitos eléctricos corresponde a la consumida por la resisitencia presente y es la que se transforma en trabajo o calor. POTENCIA REACTIVA Corresponde a aquella que no se transforma en trabajo pero sirve para magnetizar los materiales.
GENERACIÓN DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA Potencia Reactiva Varía la Potencia Reactiva Varía la potencia Activa Excitatriz Generador Turbina
CONSUMO DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA
COMPENSACIÓN DE POTENCIA REACTIVA Generador G Potencia Reactiva Excitatriz Al sobreexcitar genera potencia reactiva capacitiva Al subexcitar genera potencia reactiva inductiva
COMPENSACIÓN DE POTENCIA REACTIVA Instalando Condensadores en la Red Para compensar los reactivos inductivos
COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN SUBESTACIONES
COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN SUBESTACIONES
COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN SUBESTACIONES
CALIDAD DE LA POTENCIA
ARMÓNICOS
Fundamental Quinto armónico Suma en Fase Nueva Onda ARMÓNICOS Son tensiones o corrientes senoidales de frecuencias que corresponden a múltiplos enteros de la frecuencia normal de trabajo (50-60Hz), conocida como fundamental. Se caracterizan por 3 valores: Magnitud, Angulo de fase y Frecuencia. 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 -1.5 -1 -0.5 0.5 1 1.5 Suma en Fase Nueva Onda Fundamental Quinto armónico
5° Armónico 3° Armónico
EFECTOS DE LOS ARMÓNICOS Probabilidad de resonancias serie y paralelo Saturación de Transformadores Reducción de la eficiencia del sistema Envejecimiento y reducción de vida útil de equipos Probabilidad de operación incorrecta de relés, controladores y contadores Mala Medición de Energía Incorrecta operación de equipos electrónicos Tensiones Inducidas altas Interferencia en Sistemas de Comunicación Incremento de pérdidas (efecto Joule) Incremento de ruido e interferencia Existencia de torques pulsantes, acelerantes y de frenado en motores
La presencia de armónicos en los sistemas eléctricos conlleva a replantear todo lo concerniente a su análisis (planeación, operación, etc). Su omisión en estudios de compensación, protecciones, etc., puede traer consigo graves consecuencias. A pesar de ello, existe desconocimiento del tema por gran parte de los profesionales de la ingeniería eléctrica.
CALENTAMIENTO POR CORRIENTES DE SECUENCIA CERO SOBRECARGA EN TRANSFORMADORES ALTAS CORRIENTES DE NEUTRO ALTA TENSION DE NEUTRO SOBRECALENTAMIENTO DEL NEUTRO Corriente de Fase B Conductor de Neutro Transformador Corriente de Fase C Corriente de Fase A
DESPACHO ÓPTIMO DE CARGA
Circuito de Distribución Primario Largo Sub Estación A I
Circuito de Distribución Primario Largo Sub Estación A I
Circuito de Distribución Primario Largo Pérdidas Técnicas de potencia = I2 . R I es la corriente media del circuito. R es la resistencia del circuito, depende de su longitud.
Circuito de Distribución Primario Corto Sub Estación A I/2 SubEstación B
Circuito de Distribución Primario Corto Supongamos que se puede reducir la longitud del circuito hasta la mitad y que con esto también la corriente media de carga sea la mitad. Pérdidas Técnicas de potencia = (I/2)2 . R/2 = I2 .R / 8 en cada circuito nuevo. Pérdidas Técnicas de potencia del nuevo sistema = I2.R/4 Porcentaje de Disminución de Pérdidas Técnicas = 75 %
Circuito de Distribución a 4.16 kV Sub Estación A I Pérdidas Técnicas de potencia = I2 x R
Circuito de Distribución a 13.2 kV Sub Estación A I Para la misma potencia transportada P=VxI P= 4.16xI4.16 P=13.8xI13.2 I13.2 = 0.3 I4.16 Pérdidas Técnicas de Potencia= .09 I2xR
CONCLUSIONES Se debe replantear la topología de las redes con circuitos más pequeños y con cargas que no sean muy grandes. Las subestaciones y los transformadores deben estar lo más cerca posible de los centros de carga. Los primeros metros de un circuito primario que anteceden a la primera bifurcación deben ser de buen calibre, 4/0 AWG, por ejemplo.
CONCLUSIONES En general se puede decir que las pérdidas técnicas bajan en la proporción V2inicial/V2final , en donde Vinicial es el voltaje del alimentador antes de tomar la decisión y Vfinal es el voltaje mayor una vez que se implementó el programa de recuperación de pérdidas técnicas. En el ejemplo, las pérdidas técnicas bajaron en un 91%.