DISCUSSION

La Tabla 2.3 presenta una comparación de las características principales de los diferentes tipos de CEVs.

Tabla 2.3 Comparación entre diferentes tipos de CEVs (Adaptado de [CIGRE, 1986]).

Característica SR-FC TCR-FC TSC TCR-TSC-FC

Rango de Control Inductiva y

capacitiva

Inductiva y capacitiva

Solo capacitiva Inductiva y

capacitiva Ajuste de

Admitancia

Continuo Activo continuo Gradualmente

continuo Activo continuo - Ajuste en el control - Control de voltaje - Señales de estabilización - Balanceo por fase Pobre Limitado No No Bueno Si Si Si Limitado Limitado No Limitado Bueno Si Si Si Velocidad de respuesta Rápido Rápido, dependiendo del control/sistema Rápido, dependiendo del control Rápido, dependiendo del control Generación de harmónicos

Muy bajo Bajo, requiriendo

filtro

dependiendo la condición del sistema

Ninguno Muy Bajo, requiriendo filtro dependiendo la condición del sistema Limitación de sobrevoltajes y sobrecarga

Muy bien Bueno Ninguno Limitado

Perdidas Moderadas Medias,

incrementadas con corriente en atraso Pequeñas, incrementa con corriente en adelanto Pequeñas, medias dependiendo de la colocación Conexión directa a EHV No Si (TCT) No No

Energización Rápido, directo Rápido con

control en la

Rápido con control en la

Rápido con control en la acción

Aplicación de Compensadores Estáticos de Vars a Sistemas Eléctricos de Potencia

Hay muchos factores los cuales afectan el desempeño de los CEVs y de aquí la existencia de diferentes tipos y de aplicaciones que suelen tener, los cuales pueden emplearse para resolver problemas específicos en un sistema eléctrico de potencia. Las más importantes medidas de desempeño de un CEV son [Mathur and Varma, 2002]:

- Ajuste continúo o discontinuo de la potencia reactiva de salida, valores de voltajes de referencia y límites de operación.

- Habilidad en el ajuste de los parámetros del sistema de control. - Control individual por fase, habilidad para el balanceo de fases. - Velocidad de respuesta.

- Sensibilidad a las variaciones de frecuencia. - Sensibilidad a sub o sobre voltajes.

- Limitación en la capacidad bajo sobrecarga y sobrevoltaje. - Características en las pérdidas de salida.

- Armónicos generados. - Requerimientos de filtrado.

- Costo en el equipo, requerimientos de espacio. - Confiabilidad.

Varios de estos parámetros como son confiabilidad, requerimientos de mantenimiento, costo en equipo y requerimientos de espacio son difíciles de cuantificar e intervienen otros aspectos para su análisis (Capítulo 4). Por tanto, hacemos una comparación entre las ventajas y desventajas de cada una de las configuraciones que se han estudiado, destacando sus características principales de operación como se muestra en la Tabla 2.3

Capítulo 2: Estructura del Compensador Estático de Vars

Una comparación gráfica con respecto a las pérdidas en potencia que llegan a presentar en cada una de las configuraciones posibles de los compensadores estáticos de vars, es mostrada en la Figura 2.25. Se observa como a medida que la configuración del CEV es más compleja, las pérdidas en potencia son menores.

CAPÍTULO 3:

OPERACIÓN DEL COMPENSADOR

ESTÁTICO DE VARS

3.1 INTRODUCCIÓN

Sabemos que la potencia eléctrica es producida en las estaciones generadoras y transmitida a los consumidores a través de toda una red que resulta ser compleja, la cual está compuesta por varios componentes como son líneas de transmisión, transformadores, y dispositivos interruptores entre otros. Con todo esto, un sistema eléctrico de potencia debe tener la característica de ser altamente eficiente y desde luego confiable; sin embargo, es claro que no siempre resulta sencillo lograrlo. Para esto, se opta por manejar y utilizar otros dispositivos que ayuden a mejorar los parámetros del sistema. Los compensadores de potencia reactiva son una de las alternativas que se tienen hoy en día para lograrlo debido a sus características de operación.

Es importante señalar que en un sistema eléctrico de potencia se tienen ciertos requerimientos que se deben cumplir, por lo que la necesidad de ajustar la compensación de potencia reactiva puede ser dividida dentro de tres categorías principalmente [Miller, 1982]:

i) Necesidad de mantener la estabilidad en máquinas síncronas. Debido a los disturbios en el sistema, los ángulos en el rotor de las máquinas síncronas cambian rápidamente llevándolas a un estado de inestabilidad, sin embargo, la estabilidad transitoria y estabilidad ante pequeños disturbios de un sistema pueden ser mejoradas mediante aquellos compensadores que son capaces de manejar voltajes en condiciones dinámicas.

ii) Necesidad del control de voltaje en los rangos aceptables de estado estacionario para proporcionar servicio de calidad a los centros de consumo. Una de las causas debido a los cambios abruptos en las cargas es que dañan las instalaciones y equipos de los consumidores, por lo que se debe actuar para corregir estos disturbios y no ocasionar daños severos, manteniendo los niveles

Aplicación de Compensadores Estáticos de Vars a Sistemas Eléctricos de Potencia

iii) Necesidad de regular los perfiles de voltaje en la red, para prevenir flujos innecesarios de potencia reactiva en las líneas de transmisión. Una de las ventajas en el empleo de la compensación reactiva, es que las pérdidas en las líneas de trasmisión se mantienen prácticamente a un valor mínimo, lo que hace que disminuyan flujos innecesarios de potencia reactiva y por lo tanto hacen más eficientes las líneas de transmisión en el sistema.

El compensador estático de vars puede entenderse y modelarse como una suceptancia variable en derivación [CIGRE, 1986]; sin embargo sus capacidades van más allá. Debido a su rápida capacidad de respuesta, el compensador puede ayudar a mejorar la respuesta del sistema eléctrico de potencia durante la presencia de fallas. Por tanto, es importante analizar el comportamiento del CEV bajo las diferentes condiciones de operación tanto en estado estacionario como en estado dinámico.

3.2 OPERACIÓN DEL CEV EN ESTADO ESTACIONARIO

La característica en estado estacionario del CEV describe la relación que existe entre el voltaje (V) y la corriente reactiva total (I) en las terminales del compensador, se asume que el sistema opera bajo condiciones normarles y el CEV puede regular el voltaje dentro de un rango lineal de operación [CIGRE 1986], como se muestra en la Figura 3.1, por lo tanto el CEV se comporta diferente cuando opera dentro y fuera de su rango de operación. Existe la posibilidad de que el compensador se comporte como un capacitor para una región de bajo voltaje (0,0; Imin,Vmin) y como un inductor para cuando excede los límites de (Imax, Vmax).