Sags e Interrupciones ITESM - Campus Monterrey Centro de Estudios de Energía

D efiniciones 4 Sag: Es una reducción momentánea (típicamente de 0.5 a 30 ciclos) en el valor RMS de voltaje. 4 Son causados por fallas en sistemas de potencia o por arranque de cargas muy grandes

D efiniciones 4 Interrupciones: Causan la pérdida momentánea completa del voltaje (típicamente entre 2 y 5 s) 4 Normalmente son causadas por acciones de la compañía suministradora para aislar fallas

Sags Sags e interrupciones son causados generalmente por fallas (cortos circuitos) en el sistema de la compañía suministradora

A M ecanismos 4 Inicia la falla B Incremento en la corriente 4 Caída de voltaje en los conductores +Vz-+Vz- 4 Actúa el interruptor 3 V

Á reas de vulnerabilidad 4 Es el área alrededor de una falla (corto circuito) donde el voltaje es constante 4 Existen dos regiones con un interés especial v Región de voltaje <50%. Puede soltar bobinas de relevadores v Región de voltaje <90%. Puede afectar equipo electrónico sensible

P rotección de equipos 4 Existen 4 niveles principales para corregir los sags Especificación de equipos antes de comprar Controles Motores Otras cargas Incremento en costo Cia. sumi nistra dora Acondicionamiento a controles 3. Alimentadores o grupos de cargas 4. Sistema de distribución,compañía suministradora

E specificación de equipo 4 Normalmente es la solución de menor costo 4 Puede ser especificada la duración mínima del sag que el equipo debe soportar

A condicionamiento a controles 4 Requerimientos de un sistema de acondicionamiento controles: 4 Contar con un almacén de energía 4 Tiempos de operación muy cortos o estar “en línea”

A lgunas opciones de acondicionamiento 4 Reguladores ferroresonantes 4 Fuentes ininterrumpibles de poder o UPS (de operación continua o intermitente) 4 Sintetizadores magnéticos

Transformador ferroresonante 4 Diagrama simplificado Capacitor WC Devanado compensador Devanado secundario Devanado primario Devanado neutralizador 4 Características 4 Ideal para cargas ligeras constantes 4 Normalmente tienen relaciones 1:1 4 Generalmente se especifica con capacidad 4 veces más grande que la carga 4 Si es sobrecargado se colapsa el voltaje a cero

T ransformadores ferroresonantes Con un 25% de carga un transformador puede resistir sags hasta de 30% del voltaje nominal Con un 100% de carga un regulador sólo puede resistir sags de 70% del voltaje nominal Característica típica de voltaje contra carga de un transformador ferroresonante % de carga % de voltaje a la entrada para mantener un 90% o mas de voltaje a la salida

T ransformadores ferroresonantes 4 Por eso es necesario sobredimensionar los transformadores ferroresonantes

S intetizadores magnéticos 4 Usualmente se utiliza en cargas grandes 4 Componentes: 4 Aislamiento y transformador 4 Almacén de energía (capacitores y transformador ferroresonante) 4 Filtros de armónicas 4 Transformador Zig-zag

F uentes ininterrumpibles de poder (UPS) 4 Pueden alimentar cargas por períodos largos de tiempo 4 Tipos principales de UPS 4 En línea 4 Fuera de línea 4 híbrido

F uentes ininterrumpibles de poder (UPS) 4 Características de los UPS en línea: 4 Inmunidad a disturbios en la línea 4 Pueden ser muy costosos 4 Pueden ser muy ineficientes

F uentes ininterrumpibles de poder (UPS) 4 Características de los UPS fuera de línea 4 Tiempo de respuesta entre 4 y 8 ms 4 Normalmente no protegen contra disturbios en la línea ni regulación

F uentes ininterrupibles de poder (UPS) 4 Características de los UPS híbridos 4 Tienen la misma configuración que los “fuera de línea” 4 El transformador ferroresonante de salida protege contra disturbios y regulación en la alimentación

F uentes de poder ininterrumpibles (UPS) 4 Especificaciones: 4 kVA nominales 4 regulación de voltaje estática y dinámica 4 distorsión armónica en la corriente de entrada y voltaje de salida 4 protección contra sobretensión 4 atenuación de ruido

G rupo motor-generador 4 Consta de un motor de inducción acoplado a un generador sincrónico 4 El almacén de energía se encuentra en la inercia de la máquina

G rupo motor-generador 4 Puede mantener el voltaje y la frecuencia de salida de 0.1 a 15s cuando se ha perdido completamente la alimentación

Motor de polo reescribibles Este tipo de motores estan diseñados para mantener una velocidad constante 4 Características: 4 Mayor momento de inercia 4 Corrientes de arranque menores 4 Menor caída de velocidad al perder la alimentación

Aislamiento de fallas en compañías suministradoras 4 Tipos de fallas: 4 Transitorias o temporales: No se requiere de reparación después de que la falla es liberada 4 Permanentes: Existe un mal funcionamiento la instalación y se requiere de reparación después de que la falla es liberada

Acciones preventivas 4 Poda de árboles cercanos a las líneas 4 Instalación de aparta rayos 4 Limpieza de aisladores 4 Instalar protección contra animales 4 Colocar hilos de guarda 4 Aterrizar correctamente el sistema (torres y subestaciones)

M odificación de las prácticas de recierre de interruptores 4 Instalación de interruptores con recierre en las líneas 4 Agregar sistemas en anillo 4 Modificación de los aisladores 4 Eliminar disparos rápidos (fast tripping)