CAP 10 METODOS DE CORRECION DE LOS NIVELES DE TENSION.ppt

8/18/2019 CAP 10 METODOS DE CORRECION DE LOS NIVELES DE TENSION.ppt

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CAP. 10 METODOS DE CORRECION DECAP. 10 METODOS DE CORRECION DE

LOS NIVELES DE TENSION LOS NIVELES DE TENSION

INTRODUCCIÓN INTRODUCCIÓN Este capitulo tiene por objeto analizar los principales métodos

para corrección de niveles de tensión de redes aéreas,

también como establecer los criterios técnico económicos que

serán considerados en su aplicación. Niveles de tensión adecuados propician un desempeño

satisfactorio y una vida til más prolon!ada de los equipos

eléctricos de los consumidores.

El mantenimiento de la tensión de suministro a los

consumidores dentro de ciertos l"mites define la re!ulación detensión que debe ser compatible con la tensión nominal de los

aparatos eléctricos y su faja de variación de tensión de

utilización.



#


LOS NIVELES DE TENSION LOS NIVELES DE TENSION Cuanto menor es la faja de variación de la tensión permisible,

mayores serán las inversiones en la corrección de los niveles de

tensión y cuanto mayor sea la faja de calidad de servicio será baja.

Existen diversos métodos de corrección de niveles de tensión y la

elección para una determinada aplicación dependerá principalmente

del análisis económico de las diversas alternativas las que sondefinidas considerando todos los parámetros del sistema, tales

como, índice de crecimiento, confiabilidad, flexibilidad operativa,

área atendida, tipo de carga, futuras expansiones, etc.

os componentes que contribuyen a la caída de tensión en el

sistema de distribución son! "ed #rimaria

$ransformador

"ed %ecundaria

"amal de servicio &acometida'



$



(esde que la potencia y la tensión de los transformadoresson normali)ados, sus características eléctricas son

conocidas y bien definidas, pudiendo, su efecto en

términos de caída de tensión ser considerado como un

valor constante. En el caso de la red primaria y secundaria, la caída de

tensión varia directamente con la longitud, la impedancia y

la corriente en el alimentador

%e establece como máximas caídas de tensión permitidaspara la red primaria y secundaria en *.+ en calidad - y

./ en calidad 0 pero se recomienda que la caída de

tensión sea un +./ en la baja y media tensión



%



&os métodos de corrección de niveles de tensión sebasan en tres aspectos que son' Elevación o reducción de tensión

(educción de impedancia

(educción de la corriente del circuito.

)ada método tiene sus propias caracter"sticas con

relación a la ma!nitud de la !anancia de tensión, costo

por voltio corre!ido y fle*ibilidad.



+


LOS NIVELES DE TENSION LOS NIVELES DE TENSION &os principales métodos de corrección de niveles de tensión en las

redes de distribución aéreas son' Equilibrio de fases

(eubicación de transformadores

)ierre en anillo

(edivisión de circuitos

)ambio de tap de transformadores

)onversión de circuitos monofásicos en trifásicos

nstalación de capacitores en derivación

nstalación de auto - booster

nstalación de re!uladores de tensión

)ambio de conductores )onstrucción de nuevos alimentadores

Elevación de la tensión nominal del circuito

(e!ulación en barras de la .E. alimentadora

Construcción de nuevas subestaciones.



/



ANÁLISIS DE LOS MÉTODOS DE CORRECCIÓN DE ANÁLISIS DE LOS MÉTODOS DE CORRECCIÓN DENIVELES DE TENSIÓN NIVELES DE TENSIÓN

RED SECUNDARIARED SECUNDARIA

Equilibrio de fases

El desequilibrio de corriente en las fases de un circuito secundario provocará una ca"da de tensión elevada a la fase más car!ada,

determinando el desequilibrio de tensión y el mal funcionamiento

de los aparatos trifásicos conectados en el circuito, principalmente

en los motores de inducción que son sensiblemente afectados.

0demás de esto, el desequilibrio de corriente causa la aparición decorriente en el neutro y una mayor car!a en los conductores y

transformadores.





El equilibrio debe ser alcanzado a lo lar!o de toda lalon!itud del circuito y principalmente en 2oras de má*ima

car!a, cuando ocurren las mayores ca"das de tensión.

)omo referencia se pueden adoptar #34 para el

má*imo desequilibrio, calculado por la relación entre lacorriente de la fase más car!ada por el valor medio de la

corriente, o sea.

5esq 6100.1

)(

(max)

−

med If

If (eseq. 1 (esequilibrio de fases &'2f &3áx' 1 Corriente en la fase más cargada

2f &med' 1 4alor medio de la corriente



7



Reubicaci! de "ra!sfor#ador Reubicaci! de "ra!sfor#ador

&as frecuentes modificaciones del circuito secundario para

atender al crecimiento de la car!a puede resultar en una

inadecuada posición del transformador con relación a las

car!as atendidas, traduciéndose en elevadas ca"das de

tensión que puede ser reducida a valores satisfactorios

reubicando el transformador para el nuevo centro de car!a.

Cierre e! a!illoCierre e! a!illo El cierre en anillo de parte del circuito secundario alimentado

por el mismo transformador, puede reducir la ca"da detensión, desde que un lado del circuito a ser interconectado

ten!a menor ca"da de tensión.



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Redi$isi! de circui"osRedi$isi! de circui"os &a redivisión de circuitos puede ser 2ec2a transfiriendo car!a de un

circuito para otro, o por la división de un circuito en dos con la

instalación de un nuevo trasformador 9división de aérea:. En los dos

casos debe ser elaborado un nuevo proyecto para los circuitos

afectados, verificando los cálculos eléctricos con nuevolevantamiento de car!a.

Ca#bio de "a% e! los "ra!sfor#adoresCa#bio de "a% e! los "ra!sfor#adores

&os transformadores de distribución normalmente poseen ;tap< para

tensiones inferiores y superiores a la nominal. &a utilización de estos tap para tensiones superiores puede aplicarse

en áreas con una estrec2a faja de variación de tensión.

El cambio de tap de los transformadores puede ser realizada

simultáneamente con los re!uladores de tensión.



13



Tra!sfor#aci! de circui"os #o!of&sicos e! "rif&sicosTra!sfor#aci! de circui"os #o!of&sicos e! "rif&sicos Los circuitos monofásicos son proyectados en las áreas de

baja densidad de car!a. )on el crecimiento de la car!a puede

ser necesario modificaciones en el circuito y si e*iste primario

trifásico, como una alternativa variable es la complementacióncon una fase y cambio de transformador monofásico por

trifásico.

Ca#bio de co!duc"oresCa#bio de co!duc"ores Esta alternativa debe ser considerada cuando el crecimiento

de car!a es elevado y el planeamiento es 2ec2o para un2orizonte mayor. &a reducción de la impedancia del circuito

por el cambio de conductores permitirá una reducción

porcentual de la ca"da de tensión.



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Re'ulaci! e! barras de la subes"aci! de %o"e!ciaRe'ulaci! e! barras de la subes"aci! de %o"e!cia &a re!ulación en barras de la .E. tiene por finalidad

corre!ir las variaciones de la tensión del sistema de

distribución en =>.

5esde que e*iste variaciones de tensión en las barras,estas limitaran la faja de variación de tensión del sistema

de distribución, por lo tanto es necesario analizar el

problema económicamente, comparando el costo de

re!ulación en barra con la re!ulación en el sistema dedistribución para eliminar las variaciones de tensión del

sistema de transmisión.



1#



RED (RIMARIARED (RIMARIAEquilibrio de fasesEquilibrio de fases

Niveles de tensión inadecuados pueden ser causados por

el desequilibrio de corriente.

0 través de la redistribución de la car!a en las fases, de talmanera que el equilibrio de corriente sea conse!uido a lo

lar!o de todo el alimentador, puede ser alcanzados niveles

de tensión satisfactorios.

&a distribución irre!ular de car!a en las fases podrá causaruna sobrecar!a en el transformador de la .E, re!ulador de

tensión, etc., aun de que la car!a total sea inferior a la

potencia nominal de los equipos.



1$



i el alimentador atiende solamente car!as trifásicas,estará normalmente equilibrado,

En el caso en que la incidencia de transformadores o

ramales monofásicos fuera !rande, debe procurarse una

distribución de la car!a monofásica tal que la corriente enel inicio del alimentador y a lo lar!o de toda su lon!itud

quede equilibrada

I!s"alaci! de ba!cos de ca%aci"ores e! deri$aci!I!s"alaci! de ba!cos de ca%aci"ores e! deri$aci!

&os bancos de capacitores instalados en el sistema dedistribución causan una elevación de la tensión a lo lar!o

del alimentador, ocurriendo la má*ima elevación de

tensión en el punto de instalación.



1%



&a corriente capacitiva fluyendo en la reactancia del circuito causauna elevación de tensión en el punto de instalación.

&os bancos de capacitores instalados con la finalidad de re!ulaciónde tensión son provistos de comando automáticos .

&os bancos de capacitores fijos son instalados en el objeto de

obtener una elevación de tensión constante y una reducción de la faja

de variación de tensión.

2

).(10

..

KV

xd KVAr AU =

56 6 Elevación porcentual de la tensión

?@0r 6 Aotencia trifásica instalada en capacitores

d 6 5istancia de la .E. al punto de instalación

del banco de capacitores en ?m. * 6 (eactancia inductiva de los conductores del

alimentador 9B2mC?m:

?@ 6 >ensión nominal entre fases



1+



I!s"alaci! de Au"o ) *oos"er I!s"alaci! de Au"o ) *oos"er El autoDbooster en un auto transformador re!ulador con

cuatro ran!os de re!ulación, que aumenta y disminuye la

tensión en ran!os de 1.+ o #4 conforme la unidad sea de / o

134 faja de actuación puede ir de 3 a 134 ó de D134 a 3, =ientras que los re!uladores de tensión pueden actuar en la

faja de ± 134

5ebido a las restricciones mostradas arriba, el autoD booster

posee un mecanismo más simple, siendo su costo cerca de

+34 del costo del re!ulador.

u aplicación es adecuada en áreas de baja densidad de

car!a.



1/



Ele$aci! de la "e!si! !o#i!al del circui"oEle$aci! de la "e!si! !o#i!al del circui"o &a introducción de otras tensiones en un área si!nifica

estudios mas complejos, sin embar!o, se efectan un

comentario.

&a elevación de tensión permite reducir la corriente enrazón directa de la elevación de tensión y la ca"da de

tensión en el cuadro de esta relaciónF como se muestra

en el ejemplo si!uiente'

ea un cambio de tensión de 13?@ a #+ ?@.



1



Co!s"rucci! de !ue$as subes"acio!esCo!s"rucci! de !ue$as subes"acio!es La co!s"rucci! de !ue$as subes"acio!es debe ser

co!siderada de!"ro del %roceso 'lobal de %la!ea#ie!"o+a!ali,&!dose !o solo la correcci! de los !i$eles de "e!si!+si!o "a#bi-! los as%ec"os rela"i$os a la a#%liaci! de la

ca%acidad del sis"e#a+ co!fiabilidad+ de!sidad de car'a+ e"c.CONCLUSIONES / RECOMENDACIONES CONCLUSIONES / RECOMENDACIONES

Los di$ersos #-"odos de correcci! de los !i$eles de "e!si!a!ali,ados %osibili"a la o%eraci! del sis"e#a de dis"ribuci! deacuerdo co! las fa0as de "e!si! reco#e!dables %ara lo cual se

a!o"a! las si'uie!"es reco#e!dacio!es.• La #e"odolo'1a descri"a+ i!clu2e!do el a!&lisis "-c!ico eco!#ica+

locali,aci! 2 a0us"es de los equi%os de re'ulaci! debe sera%licada e! las e"a%as de %la!ea#ie!"o+ %ro2ec"o 2 o%eraci! delsis"e#a de dis"ribuci!.



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El co!"rol de los !i$eles de "e!si! e! la red %ri#aria %ara #-"odos direc"os e i!direc"os debe reali,arse %or lo #e!os u!a $e, al a3o 2 e! la red secu!dariau!a $e, cada dos a3os. E! es"a $erificaci! debe! sera%licadas las #edidas %ara #e0orar o corre'ir los

!i$eles de "e!si!. La locali,aci! de re'uladores de "e!si! debe

co!siderar el creci#ie!"o de la car'a. El e#%leo de au"o4boos"er %ri!ci%al#e!"e %ara

correcci! de "e!si! e! &reas rurales debe ser"o#ado e! cue!"a dura!"e la %la!ificaci!. Cua!do se $erifica! fa0as de "e!si! i!adecuadas+

debe se'uirse los si'uie!"es %asos5



18



Verificar si el %roble#a es f1sico 6co!e7io!es+ e#%al#es+defec"os e! equi%a#ie!"o8. Si el %roble#a !o es f1sico $erificar el co#%o!e!"e

res%o!sable del sis"e#a Si el %roble#a es e! la red secu!daria+ $erificar las

co!dicio!es de equilibrio de la red. Si el equilibrio de car'a !o resuel$e el %roble#a+ debe! sera!ali,ados "-c!ica 2 eco!#ica#e!"e las o"ras #edidas.

Si el %roble#a se %rese!"a e! la red %ri#aria5 $erificar si %uede ser resuel"o co! "ra!sfere!cia de car'a de u!ali#e!"ador a o"ro co! u!a si#%le o%eraci!+ re$isi! de

a0us"es de equi%a#ie!"o de re'ulaci! de "e!si!e7is"e!"es o el equilibrio de car'as+ e! caso co!"rario$erificar el ca#bio del TA( "ra!sfor#ador+ si !o se resuel$ea!ali,ar "-c!ica 2 eco!#ica#e!"e las o"ras #edidas.



#3



A(LICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE CORRECCIÓN DE LOS A(LICACIÓN DE LOS MÉTODOS DE CORRECCIÓN DE LOSNIVELES DE TENSIÓN NIVELES DE TENSIÓN

Co!sideracio!es 9e!eralesCo!sideracio!es 9e!erales El es"udio de las correccio!es de los !i$eles de "e!si! %uede ser

a%licado e! el su#i!is"ro a !ue$as car'as 6localidades+

co!su#idores i!dus"riales+ e"c.8+ refor#as+ #e0ora#ie!"o 2a#%liaci! de la red. E! "odos los casos %odr& ser ado%"ada la#e"odolo'1a si'uie!"e5 Ide!"ificaci! del (roble#aIde!"ificaci! del (roble#a. Los !i$eles de "e!si! i!adecuados

%uede! ser de"er#i!ados a "ra$-s de #-"odos direc"os 6#edicio!es8+#-"odos i!direc"os 6co#%u"aci! o !o8+ a:! de recla#acio!es deco!su#idores.

Ide!"ificaci! de la causa del %roble#aIde!"ificaci! de la causa del %roble#a. Ni$eles de "e!si!i!adecuados %uede! ser resul"ado de u!a #ala re'ulaci! de "e!si!e! barras de la S.E.+ de las co!dicio!es de o%eraci! de la red

%ri#aria o secu!daria+



#1



O de la asociaci! de #as de u!o de es"os fac"ores+ ade#&s los %roble#as f1sicos co#o co!e7io!es+ e!#ie!das+ defec"os deequi%a#ie!"o+ e"c.

Le$a!"a#ie!"o de da"osLe$a!"a#ie!"o de da"os. Todas las i!for#acio!es co!relaci! al &rea e! es"udio debe! ser le$a!"adas+ co#o %ore0e#%lo+ co!fi'uraci! el-c"rica+ de#a!da+ fa0as de $ariaci!de "e!si!+ 1!dice de creci#ie!"o+ a0us"e de los equi%os dere'ulaci! e7is"e!"es+ e"c.

Selecci! de las al"er!a"i$asSelecci! de las al"er!a"i$as. Deber&! ser ele'idas lasal"er!a"i$as cu2a a%licaci! sea $iable+ "e!ie!do e! cue!"a el

%la,o de e0ecuci! de la obra o #e0ora#ie!"o+ dis%o!ibilidadde equi%os 2 #a"eriales.

A!&lisis de las al"er!a"i$as A!&lisis de las al"er!a"i$as.. Las al"er!a"i$as deber&! sera!ali,adas sobre as%ec"os "-c!ico ) eco!#icos+ o sea+#a'!i"ud de la 'a!a!cia de "e!si!+ fle7ibilidad+co!fiabilidad+ i!$ersio!es 2 cos"os+ !:#ero de co!su#idoresalca!,ados+ ;ori,o!"e de %la!ea#ie!"o 2 creci#ie!"o de lacar'a.



##



De"er#i!aci! de la al"er!a"i$aDe"er#i!aci! de la al"er!a"i$a. La #e0or al"er!a"i$a !o es!ecesaria#e!"e la de #e!or cos"o. La al"er!a"i$a esco'idadebe ser aquella que resul"e e! la #e0or relaci!be!eficioso<cos"o e! "-r#i!os de los 1"e#s a!ali,ados.

RE9ULACIÓN DE TENSIÓN RE9ULACIÓN DE TENSIÓN IN=ORMACIÓN NECESARIA (ARA REALI>AR EL ESTUDIO IN=ORMACIÓN NECESARIA (ARA REALI>AR EL ESTUDIO (ara la elaboraci! de es"udios rela"i$os a la re'ulaci! de

"e!si! es !ecesario el co!oci#ie!"o de u! co!0u!"o de

da"os dis%o!ibles e! re'is"ros de %la!ificaci!+ %ro2ec"o 2o%eraci! de las #is#as+ es"os da"os so! b&sica#e!"ei!for#acio!es rela"i$as a la "o%olo'1a del circui"o 2 de losco!su#idores %ri#arios+ es decir5



#$



Ma%a co!"e!ie!do el "ra,ado del ali#e!"ador e! escalaadecuada a la co!ce!"raci! de car'a de la re'i! e! es"udio.E! es"e #a%a deber& es"ar la si'uie!"e i!for#aci!. Te!si! de o%eraci! Secci! de "i%o de #a"erial de co!duc"ores N:#ero de fases del circui"o Es%acia#ie!"o equi$ale!"e Equi%os i!s"alados 6i!"erru%"ores+ re'uladores+

"ra!sfor#adores+ ca%aci"adores+ e"c.8

(o"e!cia de los "ra!sfor#adores Lis"ado de "ra!sfor#adores %ar"iculares 6co!su#idores

es%eciales8



#%



Re'is"ros rela"i$os a los co!su#idores %ri#arios+co!"e!ie!do5 De#a!da #&7i#a

=ac"or de %o"e!cia #edio #e!sual R-'i#e! de o%eraci! Ra#o de ac"i$idad (la!es de e7%a!si!

Co!"ra"os de su#i!is"ro (o"e!cia i!s"alada Locali,aci!



#+



DATOS O(ERATIVOS DEL SISTEMADATOS O(ERATIVOS DEL SISTEMA Las $ariacio!es de "e!si! ocurridas e! el sis"e#a+ as1 co#o la

de"er#i!aci! de los %u!"os do!de ser&! i!s"aladosequi%a#ie!"o de re'ulaci!+ %odr&! ser defi!idas des%u-s deco!ocidos los da"os o%era"i$os del sis"e#a.

Debe! ser co!ocidas las co!dicio!es o%era"i$as e! #&7i#a 2e! #1!i#a %ara %oder a0us"ar correc"a#e!"e los co!"roles delos equi%a#ie!"os co!sidera!do la dis%o!ibilidad dei!for#aci! se %rese!"a! los #-"odos %ara ob"e!ci! de da"os

%ara el #o!"a0e de barras de redes de dis"ribuci!5

Da"os O%era"i$os #1!i#osDa"os O%era"i$os #1!i#os. Se carac"eri,a %or el co!oci#ie!"ode los si'uie!"es da"os o%era"i$os5 De#a!da de los co!su#idores %ri#arios



#/



Re'is"ros de corrie!"e #&7i#a 2 #1!i#a a la salida delali#e!"ador Te!si! e! barra de la subes"aci! e! ;oras de car'a #&7i#a

2 #1!i#a.

Todos los de#&s da"os rela"i$os al fac"or de %o"e!cia de

co!su#idores %ri#arios+ fac"or de %o"e!cia de"ra!sfor#adores so! es"i#ados e! base a lo si'uie!"e5 Laes"i#aci! de los fac"ores de %o"e!cia %ara los"ra!sfor#adores %ri#arios %uede ser ;ec;a de acuerdo asu ra#o de ac"i$idad 2 %o"e!cia i!s"alada. La es"i#aci! de

los fac"ores de %o"e!cia %ara los "ra!sfor#adores %odr&ser reali,ada e! base a las carac"er1s"icas de la car'aa"e!dida 6reside!cial+ co#ercial8 se reco#ie!da ?.@ %araes"os "i%os de co!su#o.



#



Co! la i!for#aci! ob"e!ida se %uede i!iciar lai!$es"i'aci! del fac"or de de#a!da de los"ra!sfor#adores co!for#e al esque#a si'uie!"e5a 6 umatoria de las demandas en

?@0 de los consumidores primarios el

respectivo

factor de coincidencia del conjunto9estimar 1 en casos de que no sea

conocido:

c 6 5emanda del alimentador en

?@0

b 6 5emanda en ?@0 de los

transformadores mas demanda de

pérdidas en el alimentador en la 2ora de

má*ima car!a.

B 6 0n!ulo del factor de potencia

estimado para los transformadores.

6 0n!ulo del factor de potencia de

los consumidores primarios.



#7



A %ar"ir del dia'ra#a a!"erior se %uede de"er#i!ar el#dulo de b 2 co!secue!"e#e!"e el fac"or de la de#a!daa%ro7i#adas %ara los "ra!sfor#adores #edia!"e lasi'uie!"e relaci!.

Do!de VA Tra!s es la su#a"oria de las %o"e!cias

i!s"aladas e! los "ra!sfor#adores. Debe obser$arse que ese fac"or de de#a!da es #a2or del

real %or que i!clu2e las %-rdidas e! el #odulo b

G.5. >rans 6

∑∑

KVATrans

b)(



#8



Da"os o%era"i$os deseablesDa"os o%era"i$os deseables Se carac"eri,a %orco!oci#ie!"o de los %ar&#e"ros del sis"e#a+ #edidas alo lar'o del ali#e!"ador. Es"as #edicio!es es"&!refle0adas e! 'r&ficos de F 2 VAr+ u! co!0u!"osa"isfac"orio de i!for#acio!es so! ob"e!idos co! las

si'uie!"es #edicio!es Medidas si#ul"&!eas %or lo #e!os e! "res %u!"os de

ali#e!"ador5 a la salida 2 do!de ;ubiese #a2oresco!ce!"racio!es de car'a.

Es"as #edicio!es %ro%orcio!a! la de"er#i!aci! dedifere!"es fac"ores de de#a!da %ara cada "rec;o delali#e!"ador 2 co!secue!"e#e!"e u!a #e0or es"i#aci!de la car'a de los "ra!sfor#adores 2 sus fac"ores de

%o"e!cia.

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