Paralelo de alternadores

Condiciones a cumplir: Igualdad de frecuenciasIgualdad de magnitudes de tensionesIgualdad de secuenciasCoincidencia de fases homólogas

Las dos ternas debenser iguales, estar superpuestasy deben seguir así.

INTERCONECCIÓN: ESTANDARES Y REQUERIMIENTOS

IEEE Std 1547-2003: IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems

IEEE Std 1547.1-2005: IEEE Standard Conformance Test Procedures for Equipment Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems

IEEE Std 1547.2-2008: IEEE Application Guide for IEEE Std 1547™, IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems

IEEE Std 1547.3-2007: IEEE Guide for Monitoring, Information Exchange, and Control of Distributed Resources interconnected with Electric Power Systems

IEEE Std 1547.4-2011: IEEE Guide for Design, Operation, and Integration of Distributed Resource Island Systems with Electric Power Systems.

IEEE Std 1547.6-2011: IEEE Recommended Practice for Interconnecting Distributed Resources with Electric Power Systems Distribution Secondary Networks

Condiciones límites para paralelo

Tolerancia de fase (ángulo)

Tolerancia de tensión

Tolerancia de velocidad (frecuencia)

IEEE Std 1547.2-2008:

Funciones del sistema de interconexión:

1. Sincronización y puesta en paralelo:

La conexión en paralelo de un GD a un SEP no deberá causar fluctuaciones de tensión mayores a ±5% en el PCC (PAC en Español) ni producir flicker objetable a otros usuarios del SEP.

Si cualquiera de los siguientes parámetros esta fuera de los siguientes márgenes el sistema no debe entrar en paralelo:

Problemática de la conexión fuera de fase• GD operando en isla ofrece una serie de ventajas, • La principal desventaja del uso de la GD en isla es la conexión

fuera de fase,• El fenómeno de sincronización con magnitudes no totalmente

igualadas, debe ser nuevamente estudiado y nuevos límites adecuados a esta situación deben ser determinados,

• Se presenta durante transitorios del sistema, como es el caso de presencia de un cortocircuito trifásico, frente a huecos de tensión profundos y microcortes,

• El fenómeno transitorio mecánico causa fatiga torsional, se trata de un proceso acumulativo,

• El límite de sobrecorriente adoptado como referencia es de 60 % de la corriente de cortocircuito directo en bornes de la máquina.

Cortocircuito trifásico del alternadorMáquina girando a velocidad sincrónica, con tensión nominaly sin carga. Se desprecia el efecto de las ranuras, saturación e histéresis.

* Caso particular

En régimen permanente, los circuitos rotóricos son inactivos (salvo el de excitación, cuya corriente está regida por la ley de Ohm).Al modificarse los flujos y/o la velocidad, se transforman en circuitos activos.

Resultados experimentalesParámetro de comparación: cortocircuito en bornes

GS

Transformador Contactor CortocircuitoTrifásico

Rotor

Estator

TITV

Mcc

Oscilloscopio

Reconexión a la red(posterior a la oposición de fase)

GS

Red PrincipalTransformador Contactor

Rotor

EstatorMcc

TITVOscilloscopio

38 Ac

Reconexión a la red(anterior a la oposición de fase)

Valor máximo Icc = 38 Ac

Reconexión a 60° en adelantoexperimental y simulada

1.75 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.05

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

Tiempo (s)

Cor

rient

e (A

)

Valor máximo Icc = 38 Ac

Reconexión a 45° en atraso

Valor máximo Icc = 38 Ac

Corriente relativa en función del ángulo de desfasaje

Conclusiones respecto a conexión asincrónica

• Para generadores sincrónicos, el estudio fue llevado a cabo para ángulos entre –45º +60º.

• Para tales tolerancias de fase la energía específica es baja, por lo que solo deben considerarse las solicitaciones electromecánicas.

• Estos valores de tolerancias de fase, muestran que la GD puede conectarse con discrepancias de fase superiores a la de los grandes generadores tradicionales

Repartición de carga activa

Premisas a mantener:-Tensión igual a la nominal-Frecuencia igual a la nominal-Carga total activa invariable

Se actúa sobre la alimentación de la máquina de impulso.

Repartición de carga reactiva

T=Vt Ef sen δP=k V I cos φ

Premisas a mantener:-Tensión igual a la nominal-Frecuencia igual a la nominal-Carga activa invariable

Caso límite:Una máquina puede suministrar solo potencia activa, pero noes posible que una máquina solo suministre reactiva (Ef=∞)

Se actúa sobre la excitación de las máquinas sincrónicas

Ef sen δ

INVERSORES Y CONVERSORES ESTÁTICOS

La filosofía para el control de potencia reactiva y activa sigue el modelo tradicional de control de ángulo de torque y de excitación de campo:

Donde: Vg tensión generada y Vs tensión del sitema.

Es posible hacer que el aporte de reactiva sea cero y trabajar con factor de potencia uno haciendo:

Mediante el control de Vg es posible controlar el flujo de reactiva.

INVERSORES Y CONVERSORES ESTÁTICOS

Principales Limitaciones:Capacidad de cargaCorrientes de cortocircuito

Máquinas de imán permanente

• Incremento en el uso por mejora en las propiedades de los materiales magnéticos y por disponibilidad de electrónica de potencia, ambas a menor costo.

• Aplicables solo en situaciones con doble alimentación,

• Aleaciones típicas: Alnico, cerámica magnética, Samarium-Cobalt y Neodimio-Hierro-Boro.

Limitaciones en el uso de excitación por imanes permanentes

• Necesidad de equipo conversor del 100 % de potencia para regular tensión,

• Menor intensidad magnética que electroimán de similares dimensiones,

• Límite de potencia en varios cientos de Hp,• Resistencia mecánica baja, alta fragilidad, quebradizos,

fácilmente corroibles,• Corta vida útil de los imanes,• Pérdida de magnetización por excesiva fmm

desmagnetizante, sobretemperatura y por choque mecánico• Ventaja: no requiere caja multiplicadora