Transcript potencia reactiva

COMPENSACIÓN 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.
GENERACIÓN DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA
Varía la potencia Activa
Generador
Potencia Activa
Potencia Reactiva
G
Turbina
Excitatriz
Varía la Potencia Reactiva
CONSUMO DE POTENCIA ACTIVA Y
REACTIVA
COMPENSACIÓN DE POTENCIA REACTIVA
Generador
Potencia Reactiva
G
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
ELECTRIFICADORA DE SANTANDER S.A. ESP.
COMPENSACION DE ENERGIA REACTIVA CON CONDENSADORES ESTATICOS EN LA RED
CIRCUITO:
Subestación Sur Circuito 2°
Máxima Potencia Reactiva a Compensar
890 KVAR
Pico de Energía Reactiva
1.998 KVAR
Pico de Energía Activa
5.202 KW
Pico de Energía Aparente
Fecha: 1 de Noviembre de 2003
5.572,50 KVA
Factor de Potencia en el Pico
0,93
Tensión en donde se va a Compensar
13,8 KV
Sin Compen.
Compen.
Potencia de Bancos Trifásicos a usar
300 KVAR
KW
5.202
5.202
Potencia de Bancos Trifásicos a usar
150 KVAR
KVAR
1.998
1.248
Número de Bancos a usar de
300
KVAR
2
KVA
5.573
5.350
Número de Bancos a usar de
150
KVAR
1
f.p.
0,93
0,97
233
224
21,01°
13,49°
Potencia Reactiva Compensada
750 KVAR
A
% Disminución Pérdidas Compensando
8%
Angulo
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
CALIDAD DE LA POTENCIA
ARMÓNICOS
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.
1.5
1
Fundamental
0.5
Quinto armónico
0
-0.5
Suma en Fase
Nueva Onda
-1
-1.5
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025

0.03
0.035
0.04
f t   A0   An cosnt   n 
n 1
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.
SOBRECARGA EN TRANSFORMADORES
CALENTAMIENTO POR CORRIENTES DE
SECUENCIA CERO
Corriente de Fase A
Corriente de Fase B
Corriente de Fase C
Conductor de Neutro
SOBRECALENTAMIENTO DEL NEUTRO
ALTA TENSION DE NEUTRO
ALTAS CORRIENTES DE NEUTRO
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
I/2
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%.