Transformadores de regulación en redes eléctricas: nuevos conceptos y aplicaciones

T R A N S F O R M A D O R E S D E R E G U L A C I Ó N Transformadores de regulación en redes eléctricas: nuevos conceptos y aplicaciones generalme

0 downloads 57 Views 293KB Size

Recommend Stories


APLICACIONES DE REDES NEURONALES EN ECONOMÍA. Resumen
V JORNADAS ASEPUMA APLICACIONES DE REDES NEURONALES EN ECONOMÍA Aragón Torre, Alberto1 Calzada Arroyo, J.María García Güemes, Alfredo Pacheco Bonrost

Análisis multivariante, conceptos y aplicaciones en Psicología Educativa y Psicometría
Análisis multivariante, conceptos y aplicaciones en Psicología Educativa y Psicometría Antonio Humberto Closas, Edgardo Alberto Arriola, Cristina Isab

Nuevos objetivos de la reanimación: probables aplicaciones
QUINTERO E.DE TEMA REVISIÓN 2004 - Vol. 19 Nº 3 Rev Colomb Cir Nuevos objetivos de la reanimación: probables aplicaciones EDGAR QUINTERO J., MD* Pal

Story Transcript

T R A N S F O R M A D O R E S

D E

R E G U L A C I Ó N

Transformadores de regulación en redes eléctricas: nuevos conceptos y aplicaciones

generalmente muy solicitados, con la correspondiente reducción de pérdidas en la red. En la situación actual, de ampliación inminente de los sistemas interconectados internacionales y de apertura de los mercados de electricidad, un sistema de control selectivo del flujo de cargas por medio de transformadores regulables permite también a los explotadores de redes intercambiar la energía eléctrica por vías dadas, sin provocar solicitaciones indeseables en las redes de terceros. La vigilancia de las potencias impide además que se sobrecarguen líneas de transporte determinadas, que tarde o temprano tendrían que ser separadas de la red. Además, los transformadores de re-

Originalmente, los transformadores de regulación se utilizaban básicamen-

gulación permiten ajustar las potencias

te para compensar variaciones de tensión. Sin embargo, diversas investiga-

transmitidas según las condiciones con-

ciones han demostrado que ofrecen otras notables ventajas para las redes

tractuales de suministro.

de transporte. La adecuada elección de las relaciones de transformación permite influir sobre los flujos de potencia activa y reactiva, de manera que las capacidades de transporte disponibles pueden utilizarse más económi-

Regulación longitudinal,

camente. Además es posible reducir considerablemente las potencias de

transversal y diagonal

pérdida por medio de un reparto racional de las cargas y evitar casi comple-

La regulación de transformadores sirve

tamente las corrientes de circulación. Por eso, la inclusión de transforma-

para adaptar la relación de transformación

dores de regulación en puntos apropiados de la red se amortiza rápidamen-

a las condiciones de explotación actuales

te. Las nuevas aplicaciones deben ser vistas en el contexto de los Interpha-

de la red [1, 2]. En la figura 1 se puede

se Power Controller.

ver el principio usual de regulación del punto neutro.

P

circulación y por tanto las pérdidas de

rriente 1a , la tensión de regulación está

medioambiental es necesario utilizar cada

transporte.

en fase con la tensión del arrollamiento

En la regulación longitudinal, la más co-

or razones económicas y de política

vez mejor las redes de transporte de

La regulación y redistribución de los flu-

principal. La relación de transformación se

energía. Esto se consigue de manera

jos de potencia permiten explotar más

adapta a las variaciones de solicitación en

muy fiable por medio de transformadores

económicamente las redes de transporte.

la red con el fin de prestar el mejor apoyo

regulables. En las construcciones usuales

Una regulación adecuada tiene como

posible a la tensión. Básicamente se influ-

se conectan transformadores suplemen-

efecto distribuir los flujos de potencia

ye sobre la potencia reactiva que fluye por

tarios en serie con el transformador princi-

según las capacidades de transporte dis-

el transformador.

pal. Un nuevo desarrollo de ABB Séche-

ponibles. Así, se puede producir un des-

La regulación puramente transversal

ron SA permite prescindir de estos trans-

plazamiento de la potencia a transportar a

1b , con tensión suplementaria desfasada

formadores suplementarios, ya que los

niveles de tensión más altos, que a menu-

en 90° respecto de la tensión en el arrolla-

arrollamientos de regulación están inte-

do no están plenamente solicitados, des-

miento principal, es el sistema utilizado

grados en el transformador principal. La

cargando los niveles medios de tensión,

cuando se trata de regular la potencia acti-

capacidad de regulación se obtiene por

va que discurre a través del transformador.

medio de graduadores ajustables inde-

Con el sistema de regulación transversal

pendientemente y con las conexiones

no está apoyada la tensión de la red. En los transformadores de regulación

adecuadas.

normales, con regulación diagonal y ángu-

En el transporte de energía eléctrica, las

lo de fase constante, es suficiente un solo

pérdidas han de ser lo más pequeñas posible. Los transformadores de regulación por desfase actúan sobre el flujo natural

Ernst Wirth ABB Hochspannungstechnik AG

graduador para regular la tensión suplementaria 1c . Al contrario de lo que sucede en las regulaciones longitudinal y trans-

de la carga, resultante de las condiciones de carga y de la impedancia, y permiten

Jean-François Ravot

versal, la regulación diagonal controla el

ajustar la distribución de potencia en la red

ABB Sécheron SA

flujo de potencias activa y reactiva. Debido

reduciendo notablemente las corrientes de

12

Revista ABB

4/1997

a que los ángulos de impedancia en las

T R A N S F O R M A D O R E S

D E

R E G U L A C I Ó N

u

u

u

1

1

1

v

2

2

2

w

v

v w w b

a

c

1

Esquemas de regulaciones usuales en el punto neutro del arrollamiento principal de un transformador a b c

Regulación longitudinal: la tensión de regulación está en fase con la tensión del arrollamiento principal. Regulación transversal: la tensión de regulación está desfasada 90° respecto de la tensión del arrollamiento principal. Regulación diagonal: la tensión de regulación está desfasada respecto de la tensión del arrollamiento principal.

1

Arrollamiento principal

2

Arrollamiento de regulación

redes de alta tensión están por debajo de

nitud y posición de fase en los cuatro

90 °, los transformadores de acoplamiento

cuadrantes.

Además de la conexión en serie mostrada se pueden ejecutar también otros tipos

de redes con regulación diagonal de 60 °

La figura 2 muestra simplificadamente

de conexión. La conexión óptima, que de-

han demostrado ser perfectamente efica-

la función y el comportamiento de regula-

pende del proyecto concreto, viene deter-

ces para regular el flujo de cargas.

ción del transformador para regulación

minada por las condiciones siguientes:

Si se prevén arrollamientos de regula-

longitudinal, transversal y diagonal. En 2a



ción separados y graduadores ajustables

puede verse el funcionamiento de un

individualmente para la regulación lon-

transformador con regulación longitudinal;

gitudinal y diagonal, la tensión suplemen-

las regulaciones transversal y diagonal

tensión suplementaria, o la gama de re-

taria puede regularse libremente en mag-

están en 2b y 2c respectivamente.

gulación requerida,

la impedancia de cortocircuito necesaria o máxima admisible del transformador,



la magnitud y la gama de ajuste de la

2

Diagrama vectorial simplificado de la función de las regulaciones longitudinal, transversal y diagonal a

Regulación longitudinal

b

+∆U

Regulación transversal

c

+∆U

Regulación diagonal

U

Tensión

I

Intensidad

+∆U

-∆U

-∆U

-∆U +∆I -∆I +∆I

U

U

U

+∆I -∆I I

I

a

b

I

-∆I

c

Revista ABB

4/1997

13

T R A N S F O R M A D O R E S

D E

R E G U L A C I Ó N

Grupo de transformadores de 400 MVA para 400/237 ± 17× 2,06/49 kV en montaje económico, para regulación longitudinal y transversal por separado 4

Esquema eléctrico del grupo de 400 MVA presentado en la figura 3. Para la regulación longitudinal y transversal se ha adoptado la ejecución con transformadores separados, con el fin de regular de forma independiente las potencias activa y reactiva. 1 2 3

Red de 400 kV Transformador principal Transformador para la regulación longitudinal, alimentado por el arrollamiento terciario U

4

5

3



la potencia que discurre por el transformador,



Transformador para la regulación transversal, alimentado por el arrollamiento terciario V Red de 220 kV

las tensiones de servicio.

ABB tiene muchos años de experiencia en este campo de los transformadores regulables y está, por tanto, en condiciones de ofrecer soluciones óptimamente adaptadas a las condiciones propias de la red y a los deseos del cliente. Actualmente se

1U

están aplicando tecnologías muy avanza-

400 kV

das para reducir las pérdidas de funcionamiento y abaratar la fabricación. 220 kV

2U

La figura 3 muestra como ejemplo un grupo de transformadores de 400 MVA para niveles de tensión 380/220 kV, con





dos transformadores suplementarios y graduadores para regulación longitudinal y transversal.

1

14

2

Revista ABB

3

4/1997

4

5

T R A N S F O R M A D O R E S

D E

5 Forma de ejecución del nuevo transformador compacto de regulación, que reúne el transformador principal y los arrollamientos de regulación en la misma carcasa. La posibilidad de regular la tensión y la potencia activa transportada está asegurada por graduadores, independientes entre sí, para las regulaciones longitudinal y transversal.

1, 2 UP US UL UQ1 UQ2 upU usU

R E G U L A C I Ó N

upU

Conexiones de graduadores Arrollamiento primario Arrollamiento secundario Arrollamiento de regulación longitudinal Arrollamiento de regulación transversal 1 Arrollamiento de regulación transversal 2 Tensión primaria Tensión secundaria

usU

2

1 US UP UL

Conceptos usuales y conceptos

UQ1

nuevos de transformadores

UQ2

de regulación Para la regulación independiente de la potencia activa y reactiva, es decir para la regulación diagonal con ángulo variable, la técnica convencional requiere dos transformadores conectados en serie, con graduadores, además de un transformador principal. El esquema de conexiones del transformador de regulación de 400 MVA mencionado más arriba puede verse en la figura 4 . Los

transformadores

V,W,N

suplementarios

para regulación longitudinal y transversal pueden funcionar de manera verdaderamente flexible, pero sus costes son altos y necesitan bastante espacio. En este tipo de ejecución es necesario, además, considerar las pérdidas capitalizadas de cobre y de hierro.

Posibilidad de regulación de la tensión suplementaria ∆U en los cuatro cuadrantes por medio de graduadores regulables independientemente. a b c

6

Regulación longitudinal del arrollamiento secundario Regulación transversal del arrollamiento primario Superposición de efectos de las regulaciones longitudinal y transversal

Un nuevo concepto de ABB Sécheron SA permite sustituir los transformadores de regulación conectados en serie con el transformador principal por varios arrollamientos colocados en este. Esta medida permite re-

Us´U ± ∆ UsU

± ∆ UpU

∆ UpV –∆ UpW

±∆U

ducir drásticamente el precio y los costes de funcionamiento posteriores. La reducción de costes proviene sobre todo de los núcleos de transformadores y del cobre de

UsU

UpU

Up´U

Us´U

Up´U

los arrollamientos. Otra ventaja es que necesitan mucho menos espacio [3]. La figura 5 muestra la configuración del transforma-

dor con dos graduadores para regulación longitudinal y transversal. Los arrollamientos de regulación longi-

a

b

c

tudinal UL, VL y WL están conectados por

Revista ABB

4/1997

15

T R A N S F O R M A D O R E S

380 kV

T 2 = 630 MVA

D E

R E G U L A C I Ó N

7 Ampliación de un acoplamiento de redes con un transformador de regulación longitudinal T2 de 630 MVA. El transformador T1 existente tiene una relación de transformación constante.

220 kV

IT2

1, 2 I ü

ü = 380 / 220 kV ±10% 1

2

~

~

Redes Intensidad Relación de transformación

T 1= 630 MVA IT1 el graduador 1 con los arrollamientos seü = 380 / 220 kV

cundarios equifásicos US, VS y WS. El graduador hace que las tres tensiones secundarias usU, usV y usW varíen simultáneamenP1-2 = 1000 MW cos ϕ =1.0

te según los valores de las tensiones de regulación equifásicas m*usU, m*usV y m*usW. El efecto de regulación transversal se consigue con los arrollamientos de regulación del lado primario UQ1, UQ2, VQ1, VQ2,

880

WQ1 y WQ2, asignados a los arrollamientos A

principales Up, Vp y Wp por el graduador 2.

I T2

I T1

De acuerdo con el esquema de arrollamiento, el valor n*(upV – upW) del lado pri-

820

mario de la regulación transversal de las fases V y W, que se suma a la tensión upU de la fase U, es siempre perpendicular a upU y satisface por tanto la condición de

760

regulación transversal. Las otras dos fases, V y W, están en una situación seme-

I T1, I T2

jante. Puesto que en los transformadores se puede ajustar tanto la regulación longi700 198

209

220

231

kV

242

USNL T2

tudinal como la transversal, se consigue la posibilidad de regulación en los cuatro cuadrantes 6 . Como alternativa a esta solución, la regulación longitudinal puede realizarse tam-

8 Corrientes IT1 e IT2 en la subestación de 380 kV (figura 7) al variar la relación de transformación del segundo transformador T2 de 380/198 kV hasta 380/242 kV, con una potencia de transporte constante de 1000 MW en el lado de 220 kV

bién en el lado primario y la regulación

USNL T2

transformador. Por consiguiente, los arro-

Tensión secundaria del transformador 2 en vacío

transversal en el lado secundario del llamientos primarios Up, Vp y Wp están unidos con los arrollamientos de regulación

A

B

C ∆U C

UB

longitudinales UL, VL y WL por medio del

380 kV PB-C UC

~ QZ

16

Revista ABB

600 MW cos ϕ =1.0

220 kV

D

PD-C

4/1997

9 Uso de un transformador de regulación durante el funcionamiento simultáneo de líneas de diferentes tensiones sobre una distancia de 100 Km. El diagrama vectorial muestra la tensión de marcha en vacío resultante del transformador sobre el lado regulado de 220 kV.

A, B, C, D P QZ

Puntos nodales de la red Potencia transportada Potencia reactiva circulante

T R A N S F O R M A D O R E S

D E

R E G U L A C I Ó N

graduador 1, y el graduador 2 une los

nominales de 380 kV y 220 kV. La poten-

es básicamente inductiva y, en el caso en

arrollamientos secundarios US, VS y WS

cia transmitida es de 1000 MW. La rela-

cuestión, alcanza aproximadamente un

con los arrollamientos transversales co-

ción de transformación del primer transfor-

valor de 400 A en el lado de 380 kV. Si en

rrespondientes de la fase vecina. Se obtie-

mador es constante, de acuerdo con las

los transformadores hay intensidades más

ne de nuevo una tensión suplementaria de

tensiones nominales. Al ampliarse la red,

altas, aparecen pérdidas suplementarias.

regulación transversal desfasada en 90 °,

la segunda unidad T2 se ejecutó como re-

Para evitar las corrientes de circulación,

adelantada o retardada, esta vez en el

gulador longitudinal para la tensión del

que sólo provocan pérdidas y solicitan aún

lado 220 kV. Por lo demás, T1 y T2 tienen

más los transformadores, los transforma-

características idénticas.

dores de acoplamiento de redes conecta-

lado secundario del transformador. Según los deseos del cliente y en función de las condiciones marco de la cons-

Al considerar el flujo de carga se hace

dos en paralelo tendrían que tener en lo

trucción se pueden también realizar va-

visible la situación en servicio, con los in-

posible las mismas relaciones de transfor-

riantes de ejecución en que todos los arro-

convenientes propios de esta solución.

mación y el mismo grupo de distribución.

llamientos de regulación sean activos, en

Para ilustrar esta situación se ha variado la

el lado primario o en el lado secundario.

regulación en el lado de 220 kV, desde el

Numerosas posibilidades

valor mínimo (198 kV) hasta el valor máxi-

Optimización de las pérdidas

mo (242 kV).

de transporte durante el

La distribución de corriente en la su-

funcionamiento paralelo de líneas

de aplicación para los

bestación de 380 kV puede verse en 8 .

con tensiones diferentes

transformadores de regulación

Estando el graduador en posición media-

La figura 9 muestra un extracto de una

Originalmente, los transformadores de re-

na, la relación de transformación de los

red de 380/220 kV. Dos líneas alimentan

gulación se utilizaron básicamente para

dos transformadores es idéntica, y las in-

una subestación de 220 kV sobre una dis-

compensar las variaciones de tensión pro-

tensidades, por lo tanto, también lo son.

tancia de 100 Km. Para acoplar los dos ni-

vocadas por los cambios de carga en las

Como es previsible, con el graduador de

veles de tensión optimizando las pérdidas,

redes. Si se prevé una regulación transver-

T2 en posición extrema se obtienen inten-

el lado de 220 kV debe estar equipado

sal, que complemente la regulación longi-

sidades considerablemente más altas en

con un transformador de regulación con

tudinal exigida por su función primera,

ambos grupos de transformadores, ya

tensión suplementaria ∆U de 26,4 kV. En

será posible regular también no sólo la po-

que se superpone una corriente de com-

la subestación de 220 kV se reciben 600

tencia reactiva necesaria para mantener la

pensación. Al contrario de lo que sucede

MW de potencia. Al investigar el modelo

tensión, sino también la potencia activa.

con la corriente activa, que circula cuando

de esta configuración de red se varió entre

De aquí derivan toda una serie de atracti-

los dos transformadores tienen la misma

0 y 360 ° el ángulo β de la tensión de regu-

vas aplicaciones, tanto para las redes de

relación de transformación, esta corriente

lación.

alta tensión como en el nivel de tensiones medias. En combinación con otros equipos, como los condensadores y las reactancias, se obtienen elementos muy resistentes denominados FACTS (Flexible AC Transmission Systems). La Tabla 1 resume

Tabla 1: Transformadores de regulación: campos de aplicación y ventajas para los explotadores de redes eléctricas

los principales campos de aplicación y las ventajas para los explotadores de redes.



Eliminación o reducción de las corrientes de circulación en la red



Eliminación de intercambios no deseados de potencia reactiva

Transformadores de acoplamiento



Regulación de la potencia de intercambio y entrega

de redes



Optimización de pérdidas en caso de uniones paralelas de niveles distintos de a menudo menos solicitados



Desplazamiento del transporte de energía a niveles de tensión más altos, a menudo menos solicitados



Vigilancia de las líneas y redistribución de los flujos de potencia cuando la red está muy solicitada



Transporte de energía por vías dadas, solicitando al mínimo las redes de terceros



Más fiabilidad del suministro de electricidad, gracias a una mejor distribución de los flujos de potencia en la red



Elementos FACTS muy resistentes, por combinación de reactancias y condensadores

En los acoplamientos de redes se conectan a menudo varios transformadores en paralelo. Si los transformadores de acoplamiento de redes tienen relaciones distintas de transformación, o dichas relaciones están reguladas de manera diferente, durante la marcha en vacío aparece una diferencia de tensión ∆U, que provoca una corriente de circulación durante el funcionamiento en carga. En el ejemplo de la figura 7 , dos transformadores de acoplamiento T1 y T2, de 630 MVA, unen dos redes con tensiones

Revista ABB

4/1997

17

T R A N S F O R M A D O R E S

D E

R E G U L A C I Ó N

lación transversal con tensión de apoyo adelantada (β = 90 °).

500

El resultado es que las pérdidas en las

MW

P B–C

400

dos líneas y en el transformador, cerca de 18,7 MW en caso de regulación longitudinal, se reducen a unos 9,8 MW gracias a

300

la regulación transversal. Admitiendo un precio de 0,05 francos suizos por kWh, en

200

la parte de red considerada se consigue

P D–C

anualmente un ahorro de unos 3,9 millones de francos suizos para la potencia de

100

transporte dada de 600 MW.

P

Pero, como puede verse también en

0 30

10 , puede presentare el efecto contrario

MW

retardo. En este caso, el transporte de po-

si la tensión de apoyo está desfasada con tencia se desplaza hacia la línea de 220 20

kV, pues se hace mayor el ángulo de fase entre las tensiones al principio y al final de la línea de 220 kV. Las pérdidas se incrementan hasta cerca del 4,6 %, es decir,

10

27,7 MW; el coste anual resultante se puede estimar en cerca de 12,1 millones

PV

de francos suizos. Las consideraciones expuestas ilustran

0 200

claramente las ventajas derivadas de la re-

MVAr

hacer notar que el ajuste de la transforma-

gulación del flujo de cargas. Conviene ción para optimizar las pérdidas depende 100

estrechamente de la topología y de la carga actual de la red. Sólo es posible dar respuesta cabal a las distintas condiciones

QZ

de explotación con una regulación de ten-

0

sión ajustable libremente entre 0 y 360 °.

Interphase Power Controller (IPC),

–100 0°

90°

180°

270°

360°

sistemas de transporte AC flexibles, con transformadores reguladores

β

de fase En la tecnología IPC se pueden utilizar los Potencias transportadas (P), pérdidas locales (PV ) y potencia reactiva de circulación (QZ ) para la configuración de red de la figura 9, al variar el ángulo de fase (β ) de la tensión suplementaria ∆U de 0 a 360 °

10

transformadores reguladores de fase, conmutables de forma electrónica o convencional, para regular el flujo de cargas y para acoplar redes de transporte con tensiones de servicio iguales o distintas [4, 5]. La figura 11 muestra el esquema bási-

Los resultados representados en 10

kV disminuye a medida que aumenta el

co del Interphase Power Controller, cons-

muestran las potencias transportadas en

ángulo β, puesto que la diferencia de fase

tituido por un condensador y una reactan-

cada caso, las pérdidas totales de las lí-

entre las tensiones en los extremos de las

cia conectada en paralelo con él. En serie

neas y del transformador, así como la po-

líneas se reduce a causa del avance de

con ambos se encuentran conectados los

tencia reactiva circulante, que alcanza su

fase de la tensión suplementaria ∆U. Al

elementos de rotación de fase, por ejem-

valor máximo en el caso de regulación lon-

mismo tiempo, la potencia transformada

plo los transformadores de regulación. Las

gitudinal.

en la línea de 380 kV aumenta desde 340

dos derivaciones del IPC pueden ajustarse

Conforme a lo esperado, la parte de

MW con regulación longitudinal (β = 0°)

entre sí, teniendo entonces la misma im-

potencia transportada en la línea de 220

hasta cerca de 455 MW en caso de regu-

pedancia para las ondas fundamentales.

18

Revista ABB

4/1997

T R A N S F O R M A D O R E S

D E

R E G U L A C I Ó N

La regulación de los ángulos de fases α1 y α2 de los dos transformadores PAR1 y PAR2 determina la potencia activa transmitida por el IPC y el comportamiento de la potencia reactiva. Prescindiendo de las pérdidas en los transformadores, la potencia reactiva recibida o entregada por el

1

IPC es el resultado de la suma vectorial de

~

2 1

U1,I1

las potencias reactivas de la reactancia y

IL

PAR 1

XL

IL

2 I C1 PAR 2 U C XC IPC

IC

UL

α

igual a cero, no fluye potencia alguna. El funcionamiento del IPC está ilustrado

U 2,I 2

α1

del condensador. Si la diferencia entre los ángulos α1 y α2 para el IPC ajustado es

~

por el diagrama vectorial de la figura 12 . La tensión UL entre PAR1 y la reactancia está girada α1 en sentido antihorario; la tensión UC entre PAR2 y el condensador lo está en sentido horario, en un ángulo α2. En la condiciones admitidas aparecen los mismos ángulos de desfasaje α1 y α2, para las intensidades IL e IC. Existen distintas formas posibles de ejecución que dependen del problema a resolver y de las condiciones de la red en cuestión; por ejemplo, con un solo transformador de regulación en la derivación in-

Configuración de principio de un Interphase Power Controller. La variante básica del IPC que se representa posee dos transformadores de regulación ajustables de manera independiente entre sí; un transformador para la rama capacitiva y otro para la rama inductiva. Los IPC ofrecen la posibilidad de ampliar redes ya existentes sin necesidad de aumentar las potencias de cortocircuito de forma inadmisible. 1, 2 PAR1, 2

α1, α2 XL XC

Redes Transformadores de regulación Ángulos de desfasado Reactancia Condensador

U1, U2 UL UC I1, I2 I L, I C I L, I C

ductiva o en la derivación capacitiva del

11

Tensiones de los lados 1 y 2 de la red Tensión entre PAR1 y la reactancia Tensión entre PAR2 y el condensador Intensidades en los lados 1 y 2 de la red Corrientes en la reactancia y el condensador Corrientes en la reactancia y el condensador, referidas al lado 1 de la red

IPC, perdiendo, sin embargo, propiedades de regulación. I1 I2

Los Interphase Power Controller son U1

sistemas FACTS muy resistentes, constituidos por elementos pasivos. En resumen, estos componentes de red ofrecen toda una serie de ventajas de funciona-

U2

∆ UXL ∆ UXC

UL

miento:



UC

La dirección y el valor de la potencia

δ

activa a transportar pueden ajustarse con libertad; con el ajuste adecuado, el

IL

I L1

valor de la potencia es casi constante, independientemente del ángulo de fase entre las redes, al contrario de lo que sucede con otros equipos 13 .



I C1 IC

El IPC puede recibir o entregar potencia reactiva sin transportarla él mismo 13 .



El IPC, ajustado, tiene un efecto de desacoplamiento. Se utiliza básicamente

Intensidades y tensiones del Interphase Power Controller representado en la figura 11, prescindiendo de las pérdidas en los transformadores

δ

12

α2

α1

Ángulo de fase

Revista ABB

4/1997

19

T R A N S F O R M A D O R E S

D E

R E G U L A C I Ó N

sión, tanto para las condiciones de funcionamiento actuales como para las situacio1.0

nes posibles en el futuro.

P

p.u. Bibliografía

0.5

[1] Dobs˜ a, J.: Transformateurs pour le réglage longitudinal, diagonal et transversal.

+

P, Q

Q

0

Revue

Brown

Boveri.

59

(1972)

8,

376–383.

-

[2] Rageth, P.; Kratzer, R.: Le contrôle des échanges d’énergies active et réactive – 0.5

par des transformateurs de réglage. Separata de S.A. des Ateliers de Sécheron, Ginebra, 1966.

–1.0 – 20°

– 10°



10°

20°

δ

[3] Ravot, J.-F.: Drehstromtransformator, Lastfluß-Steuerung mit Quer- und Längsregulierung, eingebaut im selben Aktivteil. Technischer Bericht, ABB Sécheron SA, Abt. TPT, Ginebra, 1996.

13 Evolución característica de la potencia activa y reactiva en el Interphase Power Controller para distintos ángulos de fase δ entre la red 1 (U1 ) y la red 2 (U2 ). Si la potencia activa pasa de la red 1 a la red 2 y la tensión U1 está desfasada con retardo (δ = – 20 ˚ . . . 0 ˚), el IPC entrega potencia reactiva a ambas redes; si la tensión U1 tiene adelanto (δ = 0 ˚ . . . + 20 ˚), se absorbe potencia reactiva.

[4] Pelletier, P., u.a.: The Interphase Power Controller – A Robust Solution for Synchronous Interconnections and Management of Power Flows, AC and DC. Power Transmission, 29 de abril a 3 de

P

Potencia activa en los bornes del IPC

Q

Potencia reactiva en los bornes del IPC

mayo de 1996, Conference Publication No. 423, IEEE, 1996. [5] Povh, D., u.a.: Load Flow Control in High Voltage Power Systems using FACTS



cuando no se precisan potencias de

ros estudios hasta la puesta en servicio.

Controllers. CIGRE TF 38-01-06 Report on

sincronización o de amortiguación su-

Los especialistas están capacitados para

Load Flow Control, 1996.

plementarias. Las perturbaciones y ave-

elaborar soluciones óptimas, que satisfa-

rías en un lado de la red apenas pueden

cen todos los requisitos del problema.

transmitirse al otro lado. Por esto es

A partir de la potencia de paso requeri-

admisible que las condiciones de pues-

da, de las propiedades de regulación que

ta a tierra a ambos lados del IPC sean

se desean para el transformador y de la

distintas.

impedancia de cortocircuito máxima ad-

Con los IPC es posible ampliar redes

misible –o mínima necesaria–, ABB Hoch-

fuertemente malladas, habituales en los

spannungstechnik AG está en condicio-

países industriales muy desarrollados,

nes de presentar propuestas conjuntas

sin superar las potencias de descone-

con ABB Sécheron SA y de realizar el pro-

Direcciones de los autores

xión de las instalaciones. Si las poten-

yecto en estrecha colaboración con el

Ernst Wirth

cias de cortocircuito se encuentran ya

cliente.

ABB Hochspannungstechnik AG

en zona crítica, instalar posteriormente



Para garantizar la calidad se realizan en

Apdo. de Correos 8546

un IPC hace mejorar la situación.

fábrica numerosos ensayos de tipo y en-

CH-8050 Zurich, Suiza

Dadas las condiciones es posible con-

sayos especiales, entre otros pruebas de

Telefax: +41 (0) 1 311 2664

vertir las instalaciones existentes en ins-

calentamiento y de tensiones de choque.

E-mail:

talaciones IPC empleando transforma-

Y, tras la entrada en servicio de los grupos

[email protected]

dores reguladores de fase.

de transformación, el mantenimiento y el control regulares aseguran un funcionamiento sin perturbaciones.

Importancia de una estrecha

Los estudios de sistema que se realizan

Jean-François Ravot ABB Sécheron SA Apdo. de Correos 2095

relación con el cliente

en ciertos casos permiten, además, pre-

CH-1211 Ginebra 2, Suiza

En el desarrollo de un proyecto es necesa-

decir fiablemente las consecuencias de

Telefax: +41 (0) 22 306 2026

ria una estrecha colaboración entre el fa-

cada intervención sobre la distribución del

E-mail:

bricante y el explotador, desde los prime-

flujo de cargas y sobre el apoyo a la ten-

jean-franç[email protected]

20

Revista ABB

4/1997

Get in touch

Social

© Copyright 2013 - 2024 MYDOKUMENT.COM - All rights reserved.