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%.