Carbon based Electrodes

5.1.2.1. Mitigación “flicker” de lámpara

Las técnicas de mitigación de “flicker” están basadas en la limitación de la amplitud de las fluctuaciones de voltaje, las cuales pueden ser limitadas de dos formas:

Incrementar la potencia de corto circuito en el punto de común acopla-

miento (PCC) [17], lo cual implica:

• Conectar la carga a un nivel mas alto de voltaje.

• Alimentar a las cargas fluctuantes a través de líneas dedicadas (Segregación

de cargas).

• Incrementar la potencia del transformador de suministro.

• Instalación de capacitores en serie [34].

Reducción de cambios de potencia reactiva a través de la instalación de

compensadores/estabilizadores dinámicos [35], tales como:

• Control de maquinas sincrónicas a través de la corriente de excitación me-

diante de lazos de control.

• Compensadores estáticos de Vares (SVC) los cuales emplean elementos pa-

sivos que son conmutados a través de tiristores, que permiten controlar el flujo de potencia reactiva de la carga.

1_{No existe un estándar que establezca límites para desbalance de corriente, sin embargo, el Código}

de Red proporciona niveles de desbalance, sin indicar una referencia de literatura, en la sección 2.4.1.4.3 se explica esta incongruencia presentada en el Código de Red.

• Compensadores estáticos (STATCOM) los cuales emplean elementos pasivos que son conmutados a través de elementos de estado sólido, que permiten controlar el flujo de potencia y mejorar la estabilidad transitoria (Son una versión mejorada de los “SVC”).

De las técnicas de mitigación descritas anteriormente, las primeras depende del suministrador del servicio eléctrico y las segundas corresponden a la cargas; de tal ma- nera es preferido que las cargas conectadas al suministro controlen sus cambios de carga de manera que no ocasionen fluctuaciones de voltaje; una vez que el centro de carga se han encargado de controlar sus procesos, la mitigación dependerá del suministrador ya que tal vez se quieren conectar mas cargas a un mismo bus, entonces es requerido incrementar la potencia del bus antes de añadirlas.

5.1.2.2. Mejora del factor de potencia

La recomendación mas conocida para la mejora del factor de potencia es la insta- lación de bancos de capacitores para compensar la potencia reactiva consumida por la carga, esta solución es muy utilizada, sin embargo ante la presencia de cargas no lineales la aplicación de esta solución puede causar algunos problemas, tal como el amplificar el efecto de las corrientes armónicas y aun mas importante pueden entrar en resonancia con la red eléctrica; con resultados como una distorsión excesiva de voltaje, operación

repentina de “breakers” y daño a los aislamientos de los equipos eléctricos [36,37].

Ante la presencia de cargas no lineales, se puede implementar la instalación de compensadores dinámicos tales como los descritos en la sección anterior (SVCs y STAT- COMs) ya que estos se encargan de controlar los flujos de potencia y pueden compensar cargas reactivas [34,38].

Otra opción es la instalación de filtros de armónicas, que aunque su función es fil- trar armónicas especificas para las cuales fueron diseñados, estos mismos filtros pueden aportar potencia reactiva a ciertas frecuencias, si bien no es es su función principal es

una característica adicional de los filtros. [37,39]

5.1.2.3. Supresión de armónicas de corriente

Al igual que la instalación de bancos de capacitores es una medida común ante la corrección del factor de potencia, así lo son los filtros de armónicas ante la supresión de corrientes armónicas, si bien estos mismos son diseñados con base a los requerimiento de la carga y armónica a mitigar, son de fácil construcción y son una opción económica

para cargas con poca variación de potencia [39].

Ante casos de cargas con cambios rápidos de potencia, tales como soldadoras o hornos de arcos, donde las armónicas que aparecen no son constantes, ya que dependen

de la utilización de la carga lo mejor es optar por dispositivos dinámicos para la supre-

sión de armónicas tales como los SVCs y STATCOMs [39] ya que estos son capaces de

compensar instantáneamente con base al comportamiento de la carga.

La supresión de armónicas individuales afectara directamente al índice de distor- sión armónica total de corriente minimizando el porcentaje de distorsión, si bien son los parámetros que son medidos independientemente, estos están relacionados en su totalidad, esto es, la distorsión armónica total depende de cada armónica individual.

5.1.2.4. Compensación de desbalances

Si bien se explico que los requerimientos de desbalance de corriente no tienen un fundamento literario; este mismo tema del desbalance (voltaje o corriente) es un parámetro que ha adquirido gran importancia en los últimos años dado que si bien la carga puede presentar un desbalance de corriente debido al desbalance de voltaje suministrado por el dueño de la red; también existe el fenómeno inverso, donde el voltaje del suministrador se encuentra perfectamente balanceado, pero la carga es la encargada de consumir corriente de desbalance y generar un voltaje inducido en las reactancias de las líneas.

La mayor parte del tiempo la conexión de una carga desbalanceada es la fuente del desbalance. Una situación donde el desbalance puede ser de gran magnitud es cuando

una fase o el neutro se encuentran desconectados [40].

Las soluciones para compensar el desbalance en los sistemas eléctricos; a parte de la técnica de balanceo de cargas; es la utilización del circuito de Steinmetz el cual se encarga de transformar una carga monofásica en una carga balanceada trifásica, este

mismo caso puede ser llevado a cargas trifásicas desbalanceadas [41].

Utilizando las bases del circuito de Steinmetz, se tiene el principio de los compen- sadores estáticos de Vares (SVCs) los cuales también son usados para la compensación

de desbalances en las cargas mediante el control de potencia reactiva [42].

En cuanto al caso donde existe desbalance de voltaje este mismo puede ser com- pensado a través de compensadores dinámicos (SVCs y STATCOMs) los cuales con ciertas configuraciones se encargan de compensar las desigualdades del voltaje de ali- mentación [42,43].

5.1.2.5. Supresión de transitorios por conexión de capacitores

En el Apéndice C se muestran los eventos transitorios que fueron presenciados en el tiempo de estudio de cada centro de carga, si bien en los Apéndices A y B se menciona que estos transitorios son causa de maniobras con capacitores, las medidas

mas utilizadas para la reducción de estos transitorios son las siguientes [44]:

transitorios presenciados, estas resistencias solo son conectadas por una fracción de ciclo con el fin de evitar el primer pico del transitorio.

Reactores limitadores de corrientes de energizaciónson reactores en serie con el capacitor que se encargan de modificar la impedancia para reducir el valor pico de la corriente de energización, además debido a que la corriente no puede cambiar instantáneamente en un reactor, las altas frecuencias del transitorio son limitadas, por lo tanto la severidad de la corriente de energización es disminuida.

Interruptores con cruce por cero los cuales se encargan de conectar los ca- pacitores específicamente por los cruces por cero del voltaje de cada una de las fases, lo cual da como resultado que capacitores descargados energizados en cero volts no generaran transitorios; estos interruptores trabajan mejor en conjunto con alguna de las medidas anteriores; aunque por su complejidad son normal- mente mas caros en comparación con los interruptores automáticos, estos son de mayor beneficio con respecto a su costo.

5.2.

Trabajo Futuro

Como trabajo futuro, dentro de los mismos alcances del proyecto, es posible definir una estrategia o plan de trabajo para la instalación de equipo para mitigar los fenómenos observados, donde claramente esto dependerá de la prioridad que tenga el suministrador y los centros de carga con respecto a la calidad de energía, ya que se debe desarrollar un plan de trabajo colaborativo donde ambas partes se comprometan a la mejora de la calidad de energía (específicamente para la mitigación de los fenómenos observados) dado que muchos de estos parámetros tienen su origen tanto en la carga como en el suministro eléctrico. Además es posible establecer estrategias de mitigación para fenómenos no observados en este trabajo.

Como punto adicional, dado que el centro de carga 3 (CC3) es un bus donde se tienen conectados varios centros de carga, para investigaciones posteriores sería de gran interés el analizar cada carga por separado, para así observar cual es la carga que mas contribuye a los fenómenos observados en el CC3, por ejemplo el fenómeno “flicker”, al analizar cada carga individualmente, sera posible ver cual es aquella carga que ocasiona mayores cambios de carga reactiva, lo cual se ve reflejado directamente en la presencia del fenómeno de “flicker”.

Con respecto a investigaciones a futuro acerca de la calidad de energía de los mismos centros de carga analizados en este trabajo; es posible profundizar sobre cada

2_{Las variables y símbolos usados en esta sección no se encuentran en la tabla corres-}

uno de los parámetros con el fin de tener una visión amplia de cada uno de los fenómenos y saber los efectos y causas de cada fenómeno analizado por separado.

De lo anterior se puede derivar un trabajo de investigación enfocado en el desba- lance de sistemas trifásicos, con el fin de poder parametrizar el desbalance de corriente en función del desbalance de voltaje; esto con el fin de refutar basado en experimenta- ción la consideración del Código de Red acerca de establecer límites para el desbalance de corriente. Un poco de este trabajo basado en el desbalance en sistemas trifásicos en mostrado en la siguiente sección.