COMPENSACIÓN REACTIVA. POTENCIA ACTIVA Potencia activa o potencia real es el valor medio de la...
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COMPENSACIÓN REACTIVACOMPENSACIÓN REACTIVA
POTENCIA ACTIVA
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.
TurbinaG
Potencia ActivaPotencia Reactiva
Varía la Potencia Reactiva
Varía la potencia Activa
Excitatriz
Generador
GENERACIÓN DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVAGENERACIÓN DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA
CONSUMO DE POTENCIA ACTIVA Y CONSUMO DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVAREACTIVA
GPotencia Reactiva
Al sobreexcitar genera potencia reactiva capacitivaAl subexcitar genera potencia reactiva inductiva
Excitatriz
Generador
COMPENSACIÓN DE POTENCIA REACTIVACOMPENSACIÓN DE POTENCIA REACTIVA
COMPENSACIÓNCOMPENSACIÓN DE POTENCIA REACTIVADE POTENCIA REACTIVA
Instalando Condensadores en la RedPara compensar los reactivos inductivos
COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN SUBESTACIONESSUBESTACIONES
COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN SUBESTACIONESSUBESTACIONES
COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN COMPENSACIÓN DE REACTIVOS EN SUBESTACIONESSUBESTACIONES
CIRCUITO:
890 KVAR Fecha:
1.998 KVAR
5.202 KW
5.572,50 KVA
0,93
13,8 KV Sin Compen. Compen.
300 KVAR KW 5.202 5.202
150 KVAR KVAR 1.998 1.248
300 KVAR 2 KVA 5.573 5.350
150 KVAR 1 f.p. 0,93 0,97
750 KVAR A 233 224
8% Angulo 21,01° 13,49°
5.573 KVA
5.202 KW
1.998 KVAR
150 150 150 150 300 300 KVAR
233 140 123 105 88 70 35 A Sin Compensar
224 131 114 98 82 65 33 A Compensado
Se deben instalar condensadores con la potencia reactiva indicada en azul en los lugares en donde el Circuito tenga las corrientes indicadas en rojo
Potencia Reactiva Compensada
% Disminución Pérdidas Compensando
Número de Bancos a usar de
Número de Bancos a usar de
Factor de Potencia en el Pico
Tensión en donde se va a Compensar
Potencia de Bancos Trifásicos a usar
Potencia de Bancos Trifásicos a usar
ELECTRIFICADORA DE SANTANDER S.A. ESP.COMPENSACION DE ENERGIA REACTIVA CON CONDENSADORES ESTATICOS EN LA RED
Subestación Sur Circuito 2°
Máxima Potencia Reactiva a Compensar 1 de Noviembre de 2003
Pico de Energía Reactiva
Pico de Energía Activa
Pico de Energía Aparente
CALIDAD DE LA POTENCIACALIDAD DE LA POTENCIA
ARMÓNICOSARMÓNICOS
nn
n tnAAtf
10 cos
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 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
FundamentalFundamental
Quinto armónico
Suma en FaseSuma en FaseNueva OndaNueva Onda
ARMÓNICOSARMÓNICOS
5° Armónico
3° Armónico
Probabilidad de resonancias serie y paralelo
Envejecimiento y reducción de vida útil de equipos
Probabilidad de operación incorrecta de relés, controladores y contadores
Incremento de pérdidas (efecto Joule)
Incremento de ruido e interferencia
Existencia de torques pulsantes, acelerantes y de frenado en motores
Saturación de Transformadores
Reducción de la eficiencia del sistema
EFECTOS DE LOS ARMÓNICOS
Mala Medición de Energía
Tensiones Inducidas altas
Incorrecta operación de equipos electrónicos
Interferencia en Sistemas de Comunicación
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 CALENTAMIENTO POR CORRIENTES DE SECUENCIA CEROSECUENCIA CERO
SO
BR
EC
AR
GA
EN
TR
AN
SF
OR
MA
DO
RE
S
ALTAS CORRIENTES DE NEUTROALTA TENSION DE NEUTRO
SOBRECALENTAMIENTO DEL NEUTROSOBRECALENTAMIENTO DEL NEUTRO
Corriente de Fase B
Conductor de Neutro
Tra
ns f
orm
ado
r
Corriente de Fase C
Corriente de Fase A
DESPACHO ÓPTIMO DE CARGADESPACHO ÓPTIMO DE CARGA
Circuito de Distribución Primario Largo
Sub Estación AI
Circuito de Distribución Primario LargoCircuito de Distribución Primario Largo
Sub Estación AI
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 Largo
Circuito de Distribución Primario CortoCircuito de Distribución Primario Corto
Sub Estación AI/2
I/2
SubEstación B
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 Primario CortoCircuito de Distribución Primario Corto
Circuito de Distribución a 4.16 kVCircuito de Distribución a 4.16 kV
Sub Estación AI
Pérdidas Técnicas de potencia = I2 x R
Circuito de Distribución a 13.2 kV
Sub Estación AI
Para la misma potencia transportada
P=VxIP= 4.16xI4.16
P=13.8xI13.2
I13.2 = 0.3 I4.16
Pérdidas Técnicas de Potencia= .09 I2xR
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
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.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
En general se puede decir que las pérdidas técnicas bajan en la proporción V2
inicial/V2
final , 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%.