Dispositivos de compensación en paralelo y serie

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

Nombre: Rubén Columba

Curso: 7mo Eléctrica G2

Fecha: 26/06/2018

Tema: Dispositivos de compensación en paralelo y serie.

Compensador var estático

Es un controlador tipo derivación que controla el flujo de potencia en el sistema de transmisión y mejora la estabilidad transitoria de las redes eléctricas. Este controlador regula el voltaje en sus terminales al controlar la cantidad de energía reactiva inyectada o absorbida por el sistema de potencia.

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Fig.1        Compensador var estático

Cuando el voltaje del sistema es bajo, el SVC genera la potencia reactiva y cuando el voltaje es alto, absorbe la potencia reactiva. La potencia reactiva se varía conmutando el inductor trifásico y los bancos de condensadores. Los SVC son básicamente dispositivos de potencia reactiva controlados por tiristores y los tipos comunes de SVC se dan a continuación.

Reactor controlado por tiristores (TCR)

Es un absorbedor de var estático conectado en derivación o generador. Consiste en un reactor fijo en serie con interruptores de tiristores bidireccionales. La impedancia de este dispositivo varió de forma continua al variar los ángulos de conducción de los tiristores.

La salida de este dispositivo se ajusta para intercambiar corriente inductiva o capacitiva. Mantiene y controla los parámetros (típicamente un voltaje de bus) del sistema de potencia. Es una alternativa a STATCOM en términos de costo.

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Fig.2        Reactor controlado por tiristores

Condensador de tiristor conmutado (TSC)

Consiste en un condensador conectado en derivación que está conectado en serie con interruptores de tiristores bidireccionales. La impedancia o reactancia de este dispositivo se varía paso a paso controlando los tiristores en una operación de conducción cero o completa. Este controlador no ofrece armónicos , no transitorios y bajas pérdidas.

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Fig.3        Condensador de tiristor conmutado

Tiristor Switched Reactor (TSR)

Es un caso especial de un TCR donde el control de fase de la corriente no se ejerce, sino que el reactor se conmuta de modo que los tiristores estén completamente encendidos o apagados como en el caso del TSC. La ventaja de TSR sobre TCR es que no hay generación de corriente armónica. Además, este controlador usa tiristores sin control de disparo y, por lo tanto, menores costos y pérdidas.

El control de compensación reactiva en el sistema de energía eléctrica utiliza los tipos de SVC indicados anteriormente en diferentes configuraciones, como la combinación de TCR y TSC, combinación de TCR y TSC con circuito de filtro y TCR con circuito de filtro como se muestra en la figura.

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Fig.4        Tiristor Switched Reactor

STATCOM

STATCOM significa compensador síncrono estático y tiene características similares a las del condensador síncrono, pero no tiene inercia ya que es un dispositivo electrónico.

Consiste en un inversor de fuente de voltaje de estado sólido acoplado con un transformador y esta disposición está conectada a una línea de transmisión. Esta disposición suministra o atrae potencia reactiva a un ritmo más rápido en comparación con el condensador de motor síncrono.

Este controlador inyecta la corriente casi en cuadratura con el voltaje de línea, de modo que coincida con una reactancia capacitiva o inductiva en el punto donde está conectada. STATCOM puede ser una fuente de voltaje o un controlador basado en la fuente de corriente, pero se prefiere principalmente la fuente de voltaje.

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Fig.5        STATCOM

Compensador síncrono de la serie estática (SSSC)

Es una versión en serie de STATCOM y es una clase avanzada de compensación de serie de control. Produce la tensión de salida en cuadratura con la corriente de línea de manera que la caída de voltaje reactiva general a través de la línea aumenta o disminuye.

Aunque es como un STATCOM, el voltaje de salida está en serie con la línea y, por lo tanto, controla el voltaje a través de la línea, por lo que su impendencia. Tiene la capacidad de inducir voltaje inductivo y capacitivo en serie con la línea y, por lo tanto, el control de potencia.

Un compensador de serie síncrono estático o SSSC es un tipo de sistema de transmisión de CA flexible , que consiste en un inversor de fuente de voltaje de estado sólido acoplado con un transformador que está conectado en serie con una línea de transmisión . Este dispositivo podría inyectar una tensión casi sinusoidal en serie con la línea. Esta tensión inyectada podría considerarse como una reactancia inductiva o capacitiva , que está conectada en serie con la línea de transmisión. Esta característica puede proporcionar compensación de voltaje controlable. Además, SSSC puede invertir el flujo de potencia inyectando una tensión de compensación reactiva en serie lo suficientemente grande.

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Fig.6        Compensador estático de serie síncrona

Controlador de flujo de potencia unificado (UPFC)

UPFC es la combinación de STATCOM y SSSC que están acoplados a través de un enlace DC común. Puede exhibir las características de SSSC con inyección de voltaje en serie y STATCOM con inyección de corriente en derivación, con características adicionales.

Tiene una capacidad única para realizar un control independiente del flujo de potencia real y reactiva. Además, estos pueden controlarse para proporcionar una compensación de línea de serie de potencia reactiva y real simultánea sin el uso de una fuente de energía externa.

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Fig.7        Controlador de flujo de potencia unificado

En el UPFC anterior, SSSC (o convertidor-2) inyecta una tensión con magnitud controlable y ángulo de fase en serie con la línea a través de un transformador en serie. La función de STATCOM (o convertidor-1) es absorber o suministrar la potencia reactiva demandada por SSSC en el enlace CC común.

También puede suministrar o absorber la potencia reactiva controlable a la línea de transmisión para proporcionar una compensación reactiva de derivación independiente.

Condensador de la serie controlada por tiristores (TCSC)

Es un compensador de reactancia capacitiva. Consiste en un banco de condensadores en serie que se conecta en paralelo con un reactor controlado por tiristores que proporciona una reactancia capacitiva de la serie variable suave.

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