Calidad de EnergaRegulacin de Volt-VARRegulacin de Volt-VAR
Introduccin
Cada de Tensin y Soluciones
Reguladores de Tensin
Capacitores de PotenciaCapacitores de Potencia
Coordinacin de RT y Capacitores
Simulaciones
Caso de Estudio
2
Introduccin 2/3 partes de la poblacin de pases en
desarrollo viven en reas rurales.
La distribucin elctrica rural presenta altos costos de capital combinados con bajos ingresos por operacin.
En la planeacin y diseo se debe buscar la mejor solucin en trminos de costo-
3
la mejor solucin en trminos de costo-beneficio disponible con un alto nivel de confiabilidad, con mnimo mantenimiento.
Las cargas rurales tpicas son generalmente ligeras y dispersas, incluyendo iluminacin, pequeas estaciones de bombeo e irrigacin y pequeos motores.
Generacin Integracin de Energas Renovables
Perspectiva de la Red Elctrica
Distribucin Redes Inteligentes y Automatizacin
4
Transmisin Soluciones para Subestaciones Inteligentes
Usuarios Finales Medicin Inteligente
Introduccin
Cada de Tensin y Soluciones
Reguladores de Tensin
Capacitores de PotenciaCapacitores de Potencia
Coordinacin de RT y Capacitores
Simulaciones
Caso de Estudio
5
CargaFuenteR XL
I
VS VL
Principio Bsico: Cada de Tensin
VL VD
IRIXL
I
VS
VD = VS - VL = I (R+jX)
La tensin recibida por la carga (VL) est por debajo de la tensin de la fuente (VS) debido a la cada de tensin (VD).
Importancia de la Calidad de Energa
Volts VoltsVolts
7
VoltsAmpsC (Temp)TorqueVida til
VoltsVida tilLuminosidad
VoltsVida til
L1 L2 L3
Cada de Tensin
Transformador de potencia
+5%
-5%
Tensin Nominal
Nivel Mnimo Aceptable de Tensin
Nivel Mximo Aceptable de Tensin
Carga ligera
Carga pesada
Alimentador de distribucin adecuadamente diseado
L1 L4 L2 L5 L3 L6 L7
Nivel Mximo Aceptable de Tensin
Cada de Tensin
El incremento de la densidad de la carga y longitud del alimentador resultan en una cada de tensin inaceptable.
Nivel Mnimo Aceptable de Tensin
Nivel Mximo Aceptable de Tensin
Carga ligera
Carga pesada
+5%
--5%
Voltaje Nominal
Incrementar la Tensin, Ej.
13.2 kV to 23 kV Costoso ~ $5M Tardado Laborisoso
Posibles Soluciones para Mejorar la Tensin
10
13.2 kV
Cambiar Taps
Incrementar Calibre del Conductor
Cambiar Taps Proceso Manual Dependiente de
la carga mnima y mxima
Proceso Manual Dependiente de la
carga mnima y mxima
Costoso ~ $1M/km Incremento 3% de
la tensin Tardado Laborioso
Nueva Subestacin y Lneas de Transmisin y Distribucin
Costoso Tardado Laborioso
13.2 kV
10% Regulacin de Tensin
Posibles Soluciones para Mejorar la Tensin
11
13.2 kV
Agregar Reguladores y capacitores
Econmico Instalacin relativamente rpida Solucin a largo plazo
Menor costoIncremento de tensin de 2-4%
Introduccin
Cada de Tensin y Soluciones
Reguladores de Tensin
Capacitores de PotenciaCapacitores de Potencia
Coordinacin de RT y Capacitores
Simulaciones
Caso de Estudio
12
R1L1 L4 L2 L5 L3 L6 L7
Regulacin de Tensin
Los Reguladores de Tensin (RT) resuelven problemas de cadas de tensin.
+5%
--5%
Tensin Nominal
Regulador de Tensin Monofsico.
Cambiador de taps de 32 pasos.
10% regulacin en conexiones estrella o delta abierta.
15% regulacin en conexin delta cerrada.
Control microprocesado.
14
Control microprocesado.
Rpida y eficiente respuesta automtica a cambios en el sistema.
Proveen un punto de medicin por cada fase.
7.62 kV 1093 Amp 13.8 kV 604 Amp 23 kV 400 Amp 34.5 kV 250 Amp
Reguladores de Tensin
Razn principal Proveer tensin regulada a los usuarios.
Razones secundarias
15
Razones secundarias Generar ingresos Reducir picos de demanda Proveer capacidades de medicin Controlar la potencia reactiva
El sistema se beneficia con el uso de capacitores debido a la reduccin de la corriente total que fluye a travs de las lneas.
Condensadores de Potencia
Una reduccin en la corriente total:
Reduccin de la cada de tensin.
Reduccin de prdidas.
Incremento en la capacidad del sistema.
Instalaciones
EUA Canad Mxico
17
Colombia Espaa
Italia
Instalaciones
Mxico
Arabia Saudita
18
Mxico Colombia
Mxico
Mxico
Filtro de Harmnicos - Minera Escondida, Chile
Sistema de Filtro Harmnico de 100Mvar Total
Compuesto de 4 conjuntos de filtros de 25Mvar 25kVde filtros de 25Mvar 25kV
Cada conjunto compuesto de filtros harmnicos de 2a, 3a, 4a, 5a, 7a y 11a
Filtro ms grande en el Continente Americano
Experiencia
20
Equipo de los clientes no funciona adecuadamente.
Guas de compaas elctricas.
Por qu los RT se utilizan en otros pases
21
Guas de compaas elctricas.
Pautas regulatorias u obligatorias.
Penalizaciones reguladas.
Cul es el nivel correcto de tensin?T
e
n
s
i
n
+10%+5% +2.5%
13,860 V14,520 V 13,530 V
T
e
n
s
i
n
Fuera de Rango
Rango de acuerdo a los lineamientos
Expectativa del Usuario
10% 5%
+2.5%
2.5%13,200 V
12,540 V11,880 V 12,870 V
Regulacin con Transformadores OLTC
Desventajas Regulan las tres fases al mismo tiempo
an cuando slo una o dos presenten cada.
Limitan la capacidad de corto circuito del transformador.
El tamao a veces vuelve un transformador muy caro.
100%
OLTC
23
transformador muy caro. Reduce la confiabilidad del sistema
(Mantenimiento requiere que el transformador est fuera de servicio).
Ventajas: Un solo equipo regula la tensin. Facilidad de operacin
OLTC = Transformador de potencia con cambiador de taps con carga.
105%
105%
Ventajas
Regula tensin en cada alimentador. Mejora la confiabilidad del sistema Provee informacin de cada
alimentador. Reduce el tamao de los equipos
Regulacin Alimentadores con RT
Sin OLTC
2 3 RT de 1
100%
100%
24
Reduce el tamao de los equipos aguas abajo.
Elimina la necesidad de equipos paralelos.
RTs de repuesto pueden ser justificados por costo y simplificar los mantenimientos.
Sin OLTC
2 3 RT de 1
100%
100%
2 3 RT de 1
2 3 RT de 1
Tensin Regulada
Corriente
Regulacin de TensinT
e
n
s
i
n
C
o
r
r
i
e
n
t
e
V
p
u
Corriente de Carga
Tensin no regulada
T
e
n
s
i
n
C
o
r
r
i
e
n
t
e
Tiempo
Teora
+
-
+
VPrimario= 1000 VSecundario = 100
-
Transformador
10:1
26
Autotransformador de reduccin( + a + ) = substractiva
+
-
+
-
VPrimario= 1000 VSecundario = 900
10:1Autotransformador de elevacin
( + a - ) = aditiva
+
-
+
-
VPrimario= 1000 VSecoundario = 1100
10:1
Contactos Contactos EstacionariosEstacionarios
Contactos Contactos MvilesMviles
1
2
3
4
N
+ +
TeoraSwitch Switch
MvilesMviles
Regulador de Tensin de pasos
4
5
6
7
8
- -
12
3
N
+
Teora
+
1
2
3
N
++
4
5
6
7
8
- -
Reduciendo tensin Aumentando tensin
4
5
6
7
8
- -
Teora
1
2
3
4
N
++
Por qu son 32 posiciones (16 arriba y 16 abajo) si slo hay 8 contactos?
Hay una posicin en cada contacto estacionario y otra cuando los contactos mviles estn
Reduciendo tensin
5
6
7
8
--
contactos mviles estn puenteando entre contactos estacionarios.
Eso nos da 16 posiciones.
El interruptor de polaridad nos permite tener otras 16 posiciones.
Reactor
Devanado Serie
Devanado Shunt
C.T.
S N 1 2 43 5 6 7 8
VR VLRev. Switch
L
Teora
30
Shunt
Devanado de Control
SL
Esquema de un regulador monofsico, 32 pasos.
1 2 43 8765N
Carga (boquilla L)
Devanado Serie
Fuente (boquilla S)
1 %
+-
Teora
31
Reactor de puenteo de Taps
Dos contactos mviles del cambiador de taps en posicin simtrica.
El tap central del reactor est al mismo potencial.
1 2 43 8765N+-
1 %Carga
(boquilla L)
Devanado Serie
Fuente (boquilla S)
Teora
32
Una posicin asimtrica es cuando una conexin del cambiador de taps est abierto antes de transferir la carga al tap adyacente.
Toda la corriente de carga fluye a travs de la mitad del reactor, magnetizando el reactor.
Reactor de puenteo de Taps
1 2 43 8765N
1 %
+-Carga
(boquilla L)
Devanado Serie
Fuente (boquilla S)
Teora
33
85 8
5%%
Los contactos mviles estn en la posicin de puenteo.
El cambio de tensin es la mitad del 1,25% de la tensin del tap del devanado serie ya que el tap central y los contactos mviles estn localizados en contactos estacionarios adyacentes.
Reactor de puenteo de Taps
Regulacin por PasosN
13,200 13,283 1R 0.6% 1L 13,118 13,365 2R 1.3% 2L 13,035 13,448 3R 1.9% 3L 12,953 13,530 4R 2.5% 4L 12,870 13,613 5R 3.1% 5L 12,788 13,695 6R 3.8% 6L 12,705 13,778 7R 4.4% 7L 12,623
R L
Cada paso del cambiador de derivaciones (taps) es de 5/8 %
Excelente y fina regulacin
13,860 8R 5.0% 8L 12,540 13,943 9R 5.6% 9L 12,458 14,025 10R 6.3% 10L 12,375 14,108 11R 6.9% 11L 12,293 14,190 12R 7.5% 12L 12,210 14,273 13R 8.1% 13L 12,128 14,355 14R 8.8% 14L 12,045 14,438 15R 9.4% 15L 11,963 14,520 16R 10.0% 16L 11,880
Rango de % de corrienteRegulacin (%) a 55C
10,00 100 8,75 110 7,50 120
Add-AMP
6,25 135 5,00 160
Disponible por medio de:
1. Add-AMP va control con funcin 79.2. Add-AMP en el indicador de posicin.Nota: El parmetro ms bajo tiene prioridad
121121
c=0 c=10 c=0 c=3030 s fuera de banda
V
o
l
t
a
j
e
d
e
A
j
u
s
t
e
cambio de tap
Retardo 2 s (modo auto) entre cambio de taps
Parmetros de Ajuste del RT
13310
37
120120
119119
Contador de retardo vuelve a cero (0)
V
o
l
t
a
j
e
d
e
A
j
u
s
t
e
Contador de retardo de tiempo activado
TiempoAjuste de V: 120 VRetardo: 30 sAncho de Banda: 2 V
ancho de banda
13200
13090
Voltaje Ajustado
Voltaje de ajuste 120122
118
121
119
Tensin
13200
Tensin base para el regulador
Valor estndar es 120.0V Rango = 100 a 135 volts
Tiempo
V Ajustado 13,200 23,000 34,500 122 13,420 23,383 35,075 121 13,310 23,192 34,788 120 13,200 23,000 34,500 119 13,090 22,808 34,213 118 12,980 22,617 33,925
Voltaje del Sistema (kV)
Ancho de Banda
Voltaje de ajuste 120
122
121
119
Tensin
Ancho de banda
13200
13090
13310
Tolerancia definida por el usuario para la accin del regulador
El valor estndar es 2.0 V Rango disponible = 1 a 6 volts.
Tiempo118
Volt 13200 23000 34500122 13420 23383 35075121 13310 23192 34788120 13200 23000 34500119 13090 22808 34213118 12980 22617 33925
Voltaje del Sistema (kV)
Ancho de
Banda
120
121
122
123
124
Ancho de banda
Tiempo
V
o
l
t
a
j
e
V
o
l
t
a
j
e
d
e
a
j
u
s
t
e
Tiempo de Retardo
13200
13310
30 sRetardo de tiempo
120
119
118
117
116
V
o
l
t
a
j
e
10 s
Contador de retardo de tiempo activado Contador de retardo vuelve a cero (0)
13200
13090
Secuencial
121121
c=0 c=10 c=0 c=3030 s fuera de banda
V
o
l
t
a
j
e
cambio de tap
Retardo 2 s (modo auto) entre cambio de taps
120120
119119
Contador de retardo vuelve a cero (0)
V
o
l
t
a
j
e
Contador de retardo de tiempo activado
TiempoModo: SecuencialAjuste de V: 120 VRetardo: 30 sAncho de Banda: 2 V
Promedio de Voltaje
120120
121121
c=0 c=30*La tensin se promedia durante el retardo (30 s mnimo)
V
o
l
t
a
j
e
Cambios de taps sin los retardos de 2 s entre taps
120120
119119
Contador del retardo activado
V
o
l
t
a
j
e
TiempoModo: Promedio de VoltajeAjuste de V: 120 VAncho de Banda: 2 V
*Retardo: 30 s.
* El tiempo de retardo en la modalidad Promedio de Voltaje mnimo es de 30s. Si el tiempo de retardo programado es menor a 30 s, el control no lo tomar en cuenta y utilizar 30s.
c=0 c=10 c=30
cambio de tap
Retardo 2 s (modo auto) entre cambio de taps
c=4.525.5 s fuera de banda
Integral de Tiempo
121121
10 - (5x1.1)=4.5 +25.5 = 30 s
V
o
l
t
a
j
e
Contador de retardo de tiempo activado
Tiempo
5 s dentro de banda. El contador quita 1.1 s del contador de tiempo por cada 1 s adentro del ancho de banda. Modo: SecuencialAjuste de V: 120 V
Retardo: 30 sAncho de Banda: 2 V
120120
121121
119119
3 RT, Circuito de 3 Fases, 4 Hilos
SL
SL
A
B
CN
Source
Disconnect
SeriesLightningArrester
Bypass Switch
ShuntLightningArrester
L
S SL SL
SL
FuenteCuchilla desconectadora
Cuchilla desconectadora
Apartarrayos Serie
Apartarrayos Shunt
N
VAN
VAN
120o
VBN
VCN
VCN
VBN Conexin Y aterrizada
Neutro aterrizado para el flujo de la corriente de desbalance.
Regulacin independiente de fases. 3 reguladores utilizados. Manejan cargas balanceadas y no
balanceadas. 10% de regulacin mxima por fase.
Cuchilla de puenteoABC
S
L
SL S
L
SL
Cuchilla desconectadora
S
L
SL
3 RT, Circuito de 3 Fases y 3 Hilos.
VAC (1,15 pu)
A
BC
A
BC
VBA (1,15 pu)
VCB (1,15 pu)
VBA(1.00 pu)
N
5mximo Conexin Delta Cerrada
Regulacin directa de las 3 fases, contribuye indirectamente en regulacin adicional de las 3 fases.
15% de regulacin mxima en cada fase. Regulacin de tensin ptima para las 3 fases
con cargas desbalanceadas. Desplazamiento mximo de 5cuando los 3
reguladores se mueven hacia las posiciones extremas de sus contactos.
El cambio puede ser compensado teniendo un banco de reguladores aguas abajo conectados en direccin opuesta.
Cuchilla desconectadora
Cuchilla de PuenteoPhase APhase BPhase C
S
L
SL S
L
SL
2 RT, Circuito de 3 fases y 3 hilos.
Conexin Delta Abierta
B
Tensin del sistema
VAB (1,0 pu)
VCA (1,1 pu)
VCAVAB (1,1 pu)
VCB (1,0 pu)VCB (1,1 pu)
N
Conexin Delta Abierta Regulacin directa en 2 fases, afectando
indirectamente la regulacin de la 3ra. 10% de regulacin mxima en cada fase. Regulacin de tensin ptima en las 3
fases slo si las cargas estn balanceadas.
El Neutro se traslada cuando los reguladores mueven sus contactos a las posiciones extremas.
El flujo de corriente de secuencia cero debido al traslado del neutro puede requerir un ajuste en los parmetros de relevadores de proteccin.
3 RT conectados en Delta Cerrada aguas abajo para compensar el desplazamiento del ngulo
3 RT Monofsicos, Circuito de 3 Fases y 3 Hilos.
L LLL L L
3
12
B
A C
= Entrada= Salida
5 4
CA
B
3 6
= Entrada= Salida
S SLS SLS SLS SL S SL S SL
Vo
l
t
a
j
e
REGULADORES
OLTC
Usuario
Reguladores en Cascada
Distancia
Mnimo
V
o
l
t
a
j
e
Localizacin de Reguladores: A la mitad del alimentador. Entre el 25% y 35% de la longitud de la lnea. El mtodo ms confiable requiere un perfil de tensin preciso como
una simulacin en CYME.
TD = 30 s
RTTD = 45 s
RTTD = 45 s
RTTD = 75 s
RTTD = 60 s
RTTD = 60 s
Fuente
Tiempo de Retardo: Reguladores en Cascada
RTTD = 90 s
TD = 45 sRTTD = 45 s
TD = 75 sTD = 60 s
Retardo de tiempo = TD
Cada Regulador de Tensin que sigue aguas abajo requiere un tiempo de retardo mayor.
El tiempo de retardo de RT al siguiente RT en cascada recomendado es de 30 segundos, y mnimo de 15 segundos.
N.C. N.C.
N.C. N.C.
N.A.
TD Directo = 45 s TD Directo = 60 s
TD Directo = 60 sTD Directo = 45 s
Reconfiguracin del Sistema: Potencia Inversa
TD = 30 s
N.C. N.C.
N.C.
TD Directo = 45 s
TD = 30 sN.A.
N.C.
TD Inverso = 90 sTD Directo = 60 sTD Inverso = 75 s
TD Directo = 45 sTD Inverso = 90 s
TD Directo = 60 sTD Inverso = 75 s
Perfil de Tensin Sin Compensacin de Cada de Lnea
124
128Centro de Carga
120
124
116
112
T
e
n
s
i
n
Carga Min
Distancia Alimentador
Carga MaxTensin Mnima
128Tensin Max
Perfil de Tensin Sin Compensacin de Cada de Lnea
Centro de Carga
120
124
116
112
Carga Max
Carga Min
T
e
n
s
i
n
Distancia Alimentador
Tensin Mnima
124
128
Perfil de Tensin con Compensacin de Cada de Lnea
Tensin Max
Centro de Carga
120
124
116
112
Carga MaxCarga Min
T
e
n
s
i
n
Distancia Alimentador
Tensin Mnima
120
122
124
126
128
Limitador de Voltajec=0 c=10 c=30
Voltaje de Ajuste121
127
125
123Limitador de Voltaje Alto
Limitador de Voltaje Alto + 3V
13200
13310
13860
13530
54
120
118
116
114
112
Voltaje de Ajuste119
117
115
113
Limitador de Voltaje Bajo
Limitador de Voltaje Bajo 3V
Respuesta BajaModo: SecuencialAjuste de V: 120 VRetardo: 30 sAncho de Banda: 2 VLimitador de Voltaje: 2 V
Operacin Secuencial: 2 s entre cambio de taps
1320013090
12870
12540
120
122
124
126
128
Limitador de Voltajec=0 c=2 c=30
Voltaje de Ajuste121
127
125
123Limitador de Voltaje Alto
Limitador de Voltaje Alto + 3V
13200
13310
13860
13530
55
120
118
116
114
112
Voltaje de Ajuste119
117
115
113
Limitador de Voltaje Bajo
Limitador de Voltaje Bajo 3V
Respuesta AltaModo: SecuencialAjuste de V: 120 VRetardo: 30 sAncho de Banda: 2 VLimitador de Voltaje: 2 V
1320013090
12870
12540
Introduccin
Cada de Tensin y Soluciones
Reguladores de Tensin
Capacitores de PotenciaCapacitores de Potencia
Coordinacin de RT y Capacitores
Simulaciones
Caso de Estudio
56
Condensadores de Potencia
R L
IR IL
I1
V
CARGA
R LV
1 = R + IL
1
IR
IL
V
R L
IR IL
I2
VC
I1
IL
Condensadores de Potencia
2
IR
IL
V
2 = L + IC + IR= LC + IR
IC
ILCILC
VARs - Ejemplo El caballo no ejerce toda su fuerza de jalado directamente sobre el bote.
La fuerza del caballo est limitada por el ngulo de la cuerda. Sin la compensacin del timn, el bote chocara contra la pared del canal.
El timn agrega arrastre/prdidas.
Fuerza Aparente (Cuerda)Fuerza Activa (Caballo)
59
Fuerza Aparente (Cuerda)Potencia Aparente (VA)Fuerza Activa (Caballo)Potencia Activa (W)
Fuerza Reactiva (Timn)Potencia Reactiva (VAR)
La Potencia Reactiva (VAR) es necesaria para proporcionar magnetismo rotacional en los motores, pero no entregan Potencia Activa (W).
La Potencia Reactiva debe ser entregada por los generadores, lo que da lugar a ms prdidas en las lneas y transformadores.
En lugar de obtener los VARs del generador y transportar por lneas y transformadores, los condensadores entregan localmente los VARs
FP=W/VA
Los KVAR totales de capacitores deben ser seleccionados de tal manera que no excedan los KVAR de la carga.
Condensadores fijos pueden ser aplicados con el total de KVAR
Condensadores de Potencia
60
sin exceder los KVAR reactivos disponibles bajo la carga mnima.
Condensadores con switches pueden ser aplicados en orden para seguir con la variacin de KVAR reactivos.
92
94
96
98
100
102
Software Yukon de Optimizacin de FP en tiempo real
%
F
a
c
t
o
r
d
e
P
o
t
e
n
c
i
a
Control Centralizado
Control Condensadores
98
Control para bancos de capacitores
61
86
88
90
92
Perfil 2 das
%
F
a
c
t
o
r
d
e
P
o
t
e
n
c
i
a
Control Distribuido
Comunicacin 2 vas
Condensadores , Controles, Comunicaciones y Automatizacin Centralizada Reduzca prdidas del sistema mejora eficiencia de energa Mejora de FP elimina penalizaciones/multas Mejora estabilidad de la red durante picos
Control para bancos de capacitores2005/2006 Power Factor Comparison for Balch Springs 1905
88.00%
90.00%
92.00%
94.00%
96.00%
98.00%
100.00%
102.00%P
o
w
e
r
F
a
c
t
o
r
62
82.00%
84.00%
86.00%
88.00%
0:00:0
02:0
0:00
4:00:0
06:0
0:00
8:00:0
010
:00:00
12:00
:0014
:00:00
16:00
:0018
:00:00
20:00
:0022
:00:00
0:00:0
02:0
0:00
4:00:0
06:0
0:00
8:00:0
010
:00:00
12:00
:0014
:00:00
16:00
:0018
:00:00
20:00
:0022
:00:00
0:00:0
0
Time (8/21 - 8/23)
2005 Power Factor 2006 Power Factor
63
Introduccin
Cada de Tensin y Soluciones
Reguladores de Tensin
Capacitores de PotenciaCapacitores de Potencia
Coordinacin de RT y Capacitores
Simulaciones
Caso de Estudio
64
Perfil de Tensin incrementado por RTOLTC
Transformador
Distancia
T
E
N
S
I
O
N
Mnimo
10 %
Regulador y Condensador
65
Distancia
Perfil de Tensin incrementado por un Condensador
Distancia
T
E
N
S
I
O
N
Mnimo
2-4%
OLTC
Transformador
OLTC
CargaEl regulador y el capacitor ven el incremento de tensin
Regulador y Condensador
66
Distancia
T
E
N
S
I
O
N
Mnimo
Condensador en el lado fuente del Regulador
incremento de tensin del capacitor
CARGAEl regulador ve el incrementode tensin del capacitor, perono la carga.
OLTC
Regulador y Condensador
67
Distancia
T
E
N
S
I
O
N
Mnimo
Condensador entre el RT y el Centro de Carga
OLTC
CARGAEl regulador y la carga ven el incremento por el capacitor
Regulador y Condensador
68
Distancia
T
E
N
S
I
O
N
Mnimo
capacitor despus de la carga
Lmite Superior de Tensin
1
1.02
1.04
1.06
1.08
V
o
l
t
a
j
e
[
p
.
u
.
]
Con capacitores
Con Condensadores y RT
Uso de Reguladores y Condensadores
69
Lmite Inferior de Tensin
0.94
0.96
0.98
V
o
l
t
a
j
e
[
p
.
u
.
]
Subestacin Carga #2 Carga #3Bus 1 - RT
Sin RT ni capacitores
Con capacitoresy sin RT
Bus 2
Uso de Reguladores y Condensadores
Carga
70
Distancia
T
e
n
s
i
n
Mnimo
Coordinacin Adecuada para una Excelente Calidad de Energa
Introduccin
Cada de Tensin y Soluciones
Reguladores de Tensin
Capacitores de PotenciaCapacitores de Potencia
Coordinacin de RT y Capacitores
Simulaciones
Caso de Estudio
71
Simulacin
Adicin de capacitores.Solucin:
Beneficio:
72
Disminuir la corriente reactiva de la fuente, resultando en menores prdidas en la lnea.
Incrementar la capacidad disponibles del generador.
Mejorar el Factor de Potencia.
Condensadores de PotenciaCarga
C1 C2 C3
Carga
Bus 1 Bus 2 Bus 3
Carga10 kV800 kW
73
Bus 1726 kW588 kVAr935 kVA0.777 FP0.9903 V (p.u.)94 Amp
Bus 2718 kW562 kVAr912 kVA0.787 FP0.965 V (p.u.)94 Amp
Bus 3709 kW535 kVAr889 kVA0.798 FP0.941 V (p.u.)94 Amp
1.0
0.94
0.97
0.99V p.u.
0.98
0.96
Carga10 kV800 kW
Sin Condensadores
Condensadores de Potencia
C1
Bus 1738 kW-4 kVAr738 kVA1.0 FP
Bus 1 Bus 2 Bus 3
Bus 2729 kW567 kVAr924 kVA0.789 FP
Bus 3720 kW540 kVAr900 kVA0.80 FP
Carga10 kV800 kW
74
1.0 FP0.999 V (p.u.)74 Amp
0.789 FP0.974 V (p.u.)95 Amp
0.80 FP0.949 V (p.u.)95 Amp
1.00
0.94
0.97
0.99V p.u.
0.98
0.96
Con Condensadores C1 en Bus 1
0.95
Condensadores de Potencia
C2
Bus 1761 kW16 kVAr761 kVA.099 FP
Bus 1 Bus 2 Bus 3
Bus 2755 kW0 kVAr755 kVA1.0 FP
Bus 3747 kW559 kVAr933 kVA0.80 FP
Carga10 kV800 kW
75
.099 FP0.999 V (p.u.)76 Amp
1.0 FP0.991 V (p.u.)76 Amp
0.80 FP0.966 V (p.u.)97 Amp
1.00
0.94
0.97
0.99V p.u.
0.98
0.96
Con Condensadores C2 en Bus 2
0.95
Condensadores de Potencia
B1783 kW37 kVAr784 kVA.0999 FP
Bus 1 Bus 2 Bus 3
B2777 kW19 kVAr778 kVA0.999 FP
B3771 kW0 kVAr771 kVA0.982 FP
Carga10 kV800 kW
Con Condensadores C3 en B3
C3
76
.0999 FP0.999 V (p.u.)79 Amp
0.999 FP0.990 V (p.u.)79 Amp
0.982 FP0.982 V (p.u.)79 Amp
1.00
0.94
0.97
0.99V p.u.
0.98
0.960.95
Ubicacin ptima de los Condensadores
Reguladores de Tensin y capacitores para Mejora de Calidad de Energa
Solucin:
Simulacin
77
Beneficio:
Incrementar los beneficios de localizacin de fbricas y negocios.
Mejorar el Factor de Potencia en la Fuente.
Cada de Tensin
BajaBaja Calidad de TensinCalidad de TensinSimulacin
78
capacitor FbricaRegulador de Tensin
Potencia
I carga
V Planta
FP Planta
Simulacin: Tensin No AdecuadaBajaBaja Calidad de TensinCalidad de Tensin
79
Planta
capacitor
Regulador TensinOFF
OFF
Tensin Mejorada
Calidad de TensinCalidad de Tensin MejoradaMejoradaSimulacin
80
capacitor Factorycapacitor FbricaRegulador de Tensin
23% Incremento Potencia
Mejor V Planta
FP Planta
35% Mayor FP
10% Menor I fuente
Calidad de TensinCalidad de Tensin MejoradaMejoradaSimulacin
81
Factory
capacitor
20% Menores PrdidasOFF
ON
Planta
capacitor
Regulador Tensin
Tensin Superior
Calidad de TensinCalidad de Tensin SuperiorSuperiorSimulacin
82
capacitor Factorycapacitor FbricaRegulador de Tensin
Mejor V Planta
FP Planta
36% Mayor Potencia
35% Mayor FP
Regulador activo con Compensacin de Lnea
Calidad de TensinCalidad de Tensin SuperiorSuperiorSimulacin
83
Factory
capacitorON
ON Stable Line Losses
Planta
capacitor
Regulador Tensin
Introduccin
Cada de Tensin y Soluciones
Reguladores de Tensin
Capacitores de PotenciaCapacitores de Potencia
Coordinacin de RT y Capacitores
Simulaciones
Caso de Estudio
84
Caso de Estudio: Arabia Saudita
Alcance del Proyecto
Simulacin de 40 lneas areas con CYME.
Anlisis de ingeniera en alimentadores:Mejora del perfil de tensinReduccin de prdidasMejora en la confiabilidadCoordinacin de Protecciones
85
Desarrollo de guas de aplicacin Reguladores de TensinCondensadores ReconectadoresSeccionalizadoresRelevadores Fusibles
Costo estimado del proyecto: $1,940,000 USDAhorros estimados anuales: $ 454, 000 USD
Simulacin de Mejora en la Tensin
86
Perfiles de Tensin en Alimentadores
Sin Reguladores de Tensin Con Reguladores de Tensin
Sin Condensadores Con Condensadores
Km 32 Km 32
87
Sin Condensadores o Reguladores Con Condensadores y Reguladores
Km 9.5 Km 9.5
Km 8 Km 8
Beneficios al Sistema
Condensadores + Reguladores de Tensin
Corriente Tensin Potencia FP Prdidas
88
Ganancias Penalizaciones Emisin CO2
Mejor Control de Gastos de Capital
Volts VoltsVolts
Calidad de Energa
89
VoltsAmpsC (Temp)TorqueVida til
VoltsVida tilLuminosidad
VoltsVida til
Mejorando Calidad de EnergaCooper proporciona:
Controles, Condensadores Reguladores Voltaje, Controles Controles LTC Deteccin del voltaje en el final de la lnea (AMR)
Plataforma de Comunicacin y
90
Control de Volt/VAR en Yukon Comunicacin, equipo y software paramaximizar desempeo y eficiencia
Elimina los sistemas individuales menos eficientes Mejora eficiencia, regulacin de voltaje, capacidad en cargas pico
Plataforma de Comunicacin y Automatizacin Centraliza
Software de modelado y optimizacin de control de voltaje y flujo de VAR
Combinando en una sola solucin integrada