experiencia 3 sep
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Experiencia 3: Compensacin de
Potencia Reactiva.
Laboratorio Sistemas elctricos de potencia.
Alumno: Sebastin Andrs Daz Glvez.
Nicols Sandoval.
Profesor: Flavio Serey Lizama.
Fecha de entrega: 27/05/2012
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
2
INDICE
INTRODUCCION..PAG 3
OBJETIVOS..PAG 3
DESARROLLO.PAG 6
DESARROLLO DE PREGUNTAS PLANTEADASPAG 20
CONCLUSIN.PAG 21
ANEXOS.PAG 22
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
3
Introduccin
En el estudio de los SEP, existen distintos fenmenos no deseados que afectan el ptimo traslado
de flujos de potencia, uno de estos es la cada de tensin entre las lneas. Como analizamos en la
experiencia pasada, la cada de tensin entre las lneas pueden ser provocadas por distintas
causas, entre ellas se encuentra las variaciones de las cargas conectadas, los efectos producidos
por distintos tipos de falla, ya sea corto circuitos, cortes de fases, etc. Tambin, en el caso
contrario de la cada de tensin de las lneas, ocurre una sobre tensin en el extremo de una lnea,
el efecto ferranti.
Existen distintos modos de compensar estas cadas o sobretensiones, estn los mtodos de
inyeccin o absorcin de potencia reactiva, donde se pone nfasis en inyectar reactivos a la red
con el fin de equilibrar los reactivos propios de la red, que, como vimos anteriormente, eran los
causantes de las prdidas en las lneas y de la prdida de capacidad de transmisin. Adems,
podemos utilizar transformadores con taps, transformadores reguladores, dispositivos basados
en la electrnica de potencia, denominados FACTS por sus siglas en ingles. En nuestro caso, y lo
que vamos a tratar a lo largo de sta experiencia, es el uso de un condensador sncrono (maquina
sncrona que se sobrexcita lo que implica inyeccin de reactivos) y el uso de la compensacin en
serie mediante reactores capacitivos.
Objetivos a tratar.
Comprender los distintos tipos de compensacin de Potencia reactiva, trabajando en la
simulacin de DigSilent.
Objetivos especficos
Aprender los problemas que causa la potencia reactiva en los SEP.
Conocer las fuentes y sumideros de potencia reactiva.
Conocer los distintos mtodos de compensacin de potencia reactiva.
Aprender sobre nuevas tecnologas.
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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1. Desarrollo de la experiencia
2. simular en DIgSILENT el circuito de la figura 1. Bajo las siguientes condiciones de
operacin.
Red Externa
Tipo de Barra Voltaje [p.u.]
SL 1
CS 1
Tipo de Barra S nom [MVA] Voltaje [p.u.]
PV 150 1
Cargas
Carga Voltaje [KV] S [MVA] Cos
D 1 66 50 0,5
D 2 66 75 0,4
D 3 66 30 0,8
D 4 13,8 5 0,93
Transformador
Trafo S nom [MVA] Niveles de tensin Conexin
T 1 50 66/13,8 KV Yn-Yn
Lneas
Lnea R [Ohm/Km] X [Ohm/Km] Y [uSiemens/Km] Largo [Km]
1 0,124 0,125 62,83 20
2 0,153 0,128 59,69 10
3 0,0991 0,144 53,41 20
4 0,124 0,125 62,83 5
5 0,0991 0,144 53,41 15
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Figura 1. Sistema a simular
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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DESARROLLO
Simule el SEP creado, sin CS 1
Se procedi a realizar la simulacin y se obtuvieron los siguientes datos:
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 56,58 0,86 1,56 73,12
barra 5 55,99 0,85 1,14 6,75
barra 6 11,69 0,85 0,92 1,84
barra 4 55,82 0,85 1,09 18
barra 1 66 1 0 138,09
barra 2 56,87 0,86 1,46 125,57
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
1 101,49 84,34 138,09 125,57 17,15 12,52 13,83%
2 44,85 44,5 73,22 73,12 0,35 0,1 0,51%
3 14,48 14,28 9,05 12,15 0,2 -3,1 1,85%
4 9,72 9,74 5,85 4,89 -0,02 0,96 -0,30%
5 14,5 14,39 4,38 6,75 0,11 -2,37 1,04%
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
barra 3 barra 5 barra 6 barra 4 barra 2
Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-5,00%
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentaje de cadade tensin
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Se observa claramente que por la lnea 1 hay una gran cada de tensin que no cumple la
norma, se debe instalar algn mtodo de compensacin de potencia reactiva.
Esta cada esta asociada mas que nada a que la red externa esta asociada a la barra 1 que
es Barra slack, lo que regula a toda la red.
Desconecte la carga L 5, simule con y sin CS 1
Con CS1
-5
0
5
10
15
20
lnea 1 lnea 2 lnea 3 lnea 4 lnea 5
Prdidas en las lneas
Prdidas Potenciaactiva [MW]
Prdidas potenciareactiva [MVAr]
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Se observa claramente, que los niveles de tensin estn dentro de los valores aceptados
de regulacin de tensin. Al inyectar reactivos en paralelo, se ve un aumento de prdidas
de potencia reactiva en las lneas.
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 66 1 -6,01 73,12
barra 5 64,11 0,97 -6,38 6,75
barra 6 13,39 0,97 -6,55 1,84
barra 4 64,17 0,97 -6,35 18
barra 1 66 1 0 138,09
barra 2 65,79 1 -5,67 125,57
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 93,43 84,93 81,46 84,57 8,5 -3,11 0,32%
lnea 2 30,75 30 142,69 143,06 0,75 -0,37 -0,32%
lnea 3 29,18 28,65 14,82 18,56 0,53 -3,74 2,46%
lnea 4 4,65 4,65 0,56 1,85 0 -1,29 0,09%
lnea 5 0 0 0 0 0 0 2,86%
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
barra 3 barra 5 barra 6 barra 4 barra 2
Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-505
101520
Prdidas en las lneas
PrdidasPotenciaactiva [MW]
0,00%
2,00%
4,00%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentajede cada detensin
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Sin CS1
Al desconectar el condensador sncrono se observan los desequilibrios esperados entre los niveles
de tensin entre extremos de lneas, donde la mayor cada ocurre en la lnea 1 por la barra de
referencia.
Al desconectar la lnea aumenta el flujo de potencia reactiva que va hacia la red externa.
Las potencias se mantienen dentro de los mismos valores que si estuviera la lnea conectada, por
lo tanto podemos deducir que la prdida de una lnea no afecta mayormente la regulacin de
tensin.
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 56,44 0,86 1,69 68,74
barra 5 54,66 0,83 0,64 1,86
barra 6 11,41 0,83 0,41 1,84
barra 4 54,72 0,83 0,68 18
barra 1 66 1 0 142,09
barra 2 56,68 0,86 1,57 128,76
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 102,6 84,67 142,09 128,76 17,93 13,33 14,12%
lnea 2 30,27 30 68,77 68,74 0,27 0,03 0,42%
lnea 3 30,27 28,65 16,69 18,93 1,62 -2,24 3,46%
lnea 4 4,65 4,65 0,93 1,86 0 -0,93 0,11%
lnea 5 0 0 0 0 0 0 3,15%
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentajede cada detensin
0
0,5
1
barra 3barra 5barra 6barra 4barra 2
Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-10
0
10
20
lnea 1 lnea 2 lnea 3 lnea 4 lnea 5
Prdidas en las lneas
Prdidas Potencia activa[MW]
Prdidas potencia reactiva[MVAr]
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Desconecte la carga D 1, simule con y sin CS 1
Con CS1
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 66 1,00 -4,18
barra 5 65,41 0,99 -4,4
barra 6 13,66 0,99 -4,56
barra 4 65,25 0,99 -4,4
barra 1 66 1,00 0 60,75
barra 2 65,98 1,00 -3,98
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 63,29 59,09 60,75 59,71 4,2 1,04 0,03%
lnea 2 43,78 43,57 63,48 63,39 0,21 0,09 -0,03%
lnea 3 15,31 15,19 3,97 8,39 0,12 -4,42 1,11%
lnea 4 8,81 8,83 9,61 8,29 -0,02 1,32 -0,25%
lnea 5 13,57 13,48 6,82 10,15 0,09 -3,33 0,89%
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Se aprecia los niveles de tensin regulados dentro de la norma.
Se observa un aumento de prdidas capacitivas en la lnea 3, por la desconexin de la carga en la
barra 4.
Sin CS1
-0,50%
0,00%
0,50%
1,00%
1,50%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentaje decada detensin 0,00
0,50
1,00
1,50
barra3
barra5
barra6
barra4
barra2
Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
lnea 1 lnea 2 lnea 3 lnea 4 lnea 5
Prdidas en las lneas
Prdidas Potencia activa [MW]
Prdidas potencia reactiva[MVAr]
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 60,01 0,91 -4,18 138,65
barra 5 59,46 0,90 -4,4 10,15
barra 6 12,42 0,90 -4,56 1,84
barra 4 59,31 0,90 -4,4 18
barra 1 66 1,00 0 82,96
barra 2 60,28 0,91 -3,98 59,09
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 65,91 59,25 82,96 81,27 6,66 1,69 8,67%
lnea 2 44,79 44,48 72,7 72,66 0,31 0,04 0,45%
lnea 3 14,46 14,29 8,57 12,13 0,17 -3,56 1,61%
lnea 4 9,71 9,74 5,87 4,78 -0,03 1,09 -0,25%
lnea 5 14,48 14,39 3,92 6,64 0,09 -2,72 0,92%
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Al igual que en el caso de la lnea cada, se observa que al desconectar el condensador sncrono, se
desestabilizan los niveles de tensin en los extremos de la lnea.
Desconecte la carga D 4, simule con y sin CS 1
Con CS 1
La carga se caracteriza por ser una carga inferior a las dems presentes en el sistema. Su
desconexin no afecta relativamente los distintos valores medidos, adems se presenta el efecto
-5,00%
0,00%
5,00%
10,00%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentajede cada detensin
0,89
0,90
0,90
0,91
0,91
0,92
barra 3 barra 5 barra 6 barra 4 barra 2
Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
lnea 1 lnea 2 lnea 3 lnea 4 lnea 5
Prdidas en las lneas
Prdidas Potencia activa [MW]
Prdidas potencia reactiva[MVAr]
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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ferranti en la lnea 4 y lnea 2 (aumento de tensin).
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 66 1,00 -4,18
barra 5 65,47 0,99 -4,4
barra 6 13,69 0,99 -4,56
barra 4 65,27 0,99 -4,4
barra 1 66 1,00 0 77,92
barra 2 65,85 1,00 -3,98
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 87,37 79,8 77,92 80,09 7,57 -2,17 0,23%
lnea 2 40,93 40,32 124,95 125,2 0,61 -0,25 -0,23%
lnea 3 13,87 13,77 1,57 6,02 0,1 -4,45 0,88%
lnea 4 10,23 10,26 11,98 10,67 -0,03 1,31 -0,31%
lnea 5 10,32 10,26 7,3 10,67 0,06 -3,37 0,80%
-0,50%
0,00%
0,50%
1,00%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentajede cada detensin
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
barra 3 barra 5 barra 6 barra 4 barra 2
Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-10
-5
0
5
10
lnea 1 lnea 2 lnea 3 lnea 4 lnea 5
Prdidas en las lneas
Prdidas Potencia activa [MW]
Prdidas potencia reactiva[MVAr]
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Sin CS 1
Realice compensacin serie en ambos extremos de la lnea L 1, para esto pruebe valores
del rango de 0.1 y 1 S para cada capacitor serie
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 56,95 0,86 -5,67
barra 5 56,48 0,86 -5,78
barra 6 11,81 0,86 -5,78
barra 4 56,28 0,85 -5,78
barra 1 66 1,00 0 134,76
barra 2 57,22 0,87 -5,35
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 95,55 79,59 134,76 123,47 15,96 11,29 13,30%
lnea 2 41,97 41,65 71,93 71,86 0,32 0,07 0,47%
lnea 3 12,61 12,46 8,23 11,44 0,15 -3,21 1,64%
lnea 4 11,54 11,58 6,56 5,59 -0,04 0,97 -0,36%
lnea 5 11,65 11,58 3,12 5,59 0,07 -2,47 0,83%
-5,00%
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentaje decada detensin
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
barra 3 barra 5 barra 6 barra 4 barra 2
Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-5
0
5
10
15
20
lnea 1 lnea 2 lnea 3 lnea 4 lnea 5
Prdidas en las lneas
Prdidas Potencia activa [MW]
Prdidas potencia reactiva[MVAr]
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Compensacin serie suma S=1
Observamos que en la compensacin en serie hay una cantidad de perdidas considerable en la
lnea compensada, pero se ve que los niveles de tensin entre fases se ven dentro de los valores
permitidos.
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 64,99 0,98 5,74
barra 5 64,5 0,98 5,42
barra 6 13,47 0,98 5,25
barra 4 64,35 0,98 5,38
barra 1 66 1,00 0 119,92
barra 2 65,24 0,99 5,67
terminal 2 61,52 0,93 3,27
terminal 3 69,4 1,05 2,42
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 96,76 84,15 119,92 112,61 12,61 7,31 1,15%
lnea 2 44,72 44,46 71,93 71,96 0,26 -0,03 0,38%
lnea 3 14,44 14,29 7,83 12,1 0,15 -4,27 1,36%
lnea 4 9,71 9,73 5,9 4,61 -0,02 1,29 -0,23%
lnea 5 14,38 14,38 3,23 6,46 0 -3,23 0,75%
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
16
-0,40%
-0,20%
0,00%
0,20%
0,40%
0,60%
0,80%
1,00%
1,20%
1,40%
1,60%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentajede cada detensin
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00 Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-10
-5
0
5
10
15
lnea 1 lnea 2 lnea 3 lnea 4 lnea 5
Prdidas en las lneas
Prdidas Potencia activa[MW]
Prdidas potencia reactiva[MVAr]
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Compensacin serie suma S=0,75
Al disminuirel valor de los condensadores, se observa un aumento de la regulacion de tension
entre extremos de la lnea 1, aunque todavia se encuentra dentro de los valores permitidos. Se ve
que todos los vboltajes aumentaron con respecto a los nominales, es el llamado efecto ferranti.
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 67,2 1,02 6,98
barra 5 66,73 1,01 6,67
barra 6 13,94 1,01 6,51
barra 4 66,59 1,01 6,63
barra 1 66 1,00 0 109,43
barra 2 67,44 1,02 6,91
terminal 2 62,69 0,95 3,87
terminal 3 70,29 1,07 3,16
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 84,12 95,8 109,43 115,64 -11,68 -6,21 -2,18%
lnea 2 44,69 44,45 71,57 71,64 0,24 -0,07 0,36%
lnea 3 14,43 14,3 7,49 12,09 0,13 -4,6 1,26%
lnea 4 9,7 9,72 5,91 4,53 -0,02 1,38 -0,21%
lnea 5 14,45 14,37 2,9 6,38 0,08 -3,48 0,70%
-2,50%
-2,00%
-1,50%
-1,00%
-0,50%
0,00%
0,50%
1,00%
1,50%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentaje decada detensin
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-15
-10
-5
0
5
lnea 1 lnea 2 lnea 3 lnea 4 lnea 5
Prdidas en las lneas
Prdidas Potencia activa [MW]
Prdidas potencia reactiva[MVAr]
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
18
Compensacin serie suma S=0,5
Seguir disminuyendo la suceptancia de los reactores implica el aumento de los voltajes en las
barras con respecto a las tensiones bases, adems la regulacion de tension en la lnea 1 aument
considerablemente, fuera de la norma
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 71,09 1,08 9,31
barra 5 70,65 1,07 9,03
barra 6 14,76 1,07 8,89
barra 4 70,52 1,07 9
barra 1 66 1,00 0 108,48
barra 2 71,31 1,08 9,25
terminal 2 64,69 0,98 5,07
terminal 3 71,83 1,09 4,57
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 94,34 84,06 108,48 103,99 108,48 4,49 -8,05%
lnea 2 44,64 44,43 70,92 71,05 0,21 -0,13 0,31%
lnea 3 14,42 14,3 6,86 12,07 0,12 -5,21 1,11%
lnea 4 9,7 4,65 5,93 4,38 5,05 1,55 -0,18%
lnea 5 14,43 14,36 2,31 6,24 0,07 -3,93 0,62%
-10,00%
-5,00%
0,00%
5,00%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentajede cada detensin 0,90
0,95
1,00
1,05
1,10Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-50
0
50
100
150
lnea 1 lnea 2 lnea 3 lnea 4 lnea 5
Prdidas en las lneas
Prdidas Potencia activa[MW]
Prdidas potencia reactiva[MVAr]
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Compensacin serie suma S=0,25
Seguir disminuyendo la suceptancia, y sihue aumentando las perdidas, los niveles de voltaje y la
regulacion de la lnea 1.
Esta configuracin no es aceptada.
Tipo de barra Kv pu angulo [deg] flujo de reactivos [MVAr]
barra 3 80,01 1,21 15,64
barra 5 79,65 1,21 15,41
barra 6 16,64 1,21 15,3
barra 4 79,53 1,21 15,38
barra 1 66 1,00 0 91,88
barra 2 80,2 1,22 15,6
terminal 2 68,95 1,04 8,62
terminal 3 75,19 1,14 8,51
Lnea P inicial [MW] P final [MW] Qinicial [MVAr] Qfinal [MVAr] P perdidas [MW] Q perdidas [MVAr] cada de tensin
lnea 1 83,96 91,76 91,88 93,2 108,48 -1,32 -21,52%
lnea 2 44,56 69,58 69,33 69,58 -25,02 -0,25 0,24%
lnea 3 14,4 14,31 5,31 12 0,09 -6,69 0,84%
lnea 4 9,69 9,7 6 4,02 -0,01 1,98 -0,15%
lnea 5 14,4 14,35 0,84 5,87 0,05 -5,03 0,45%
-30,00%
-20,00%
-10,00%
0,00%
10,00%
1 2 3 4 5
Porcentaje de cada de tensin
Porcentaje decada de tensin
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
1,20
1,25
Voltaje p.u.
Voltaje p.u.
-100
0
100
200
Prdidas en las lneas
PrdidasPotenciaactiva [MW]
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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Segn lo desarrollado en la experiencia, se responden las siguientes inquetudes:
En qu influye la potencia reactiva en las prdidas?
Al aumentar la potencia reactiva en la red, las perdidas activas disminuyen, esto ocurre
por que al inyectar reactivos a la red, disminuye el parmetro de suseptancia de las lneas, lo que
implica un aumento de la capacidad de transmisin de potencia activa y disminucin de perdidas.
Cul es la relacin de la potencia reactiva con los niveles de tensin en las cargas?
A mayor equilibrio de reactivos en la red, las tensiones en las cargas se acercarn a los valores
nominales de tensin en la misma, lo que asegura un ptimo consumo de potencia por las cargas.
En que afecta la compensacin en serie?
La compensacin en serie en general se utiliza en lneas muy largas debido a diversos problemas
que surgen con su uso. Por otra parte, tiene un efecto colateral muy peligroso; una lnea
compensada en serie mediante un banco de condensadores y alimentada desde una central
trmica (centrales difciles de regular), puede originar, en caso de perturbacin o variacin de la
frecuencia, resonancia subsncrona en el eje mecnico de algn generador de la central, que
puede ser sometido a esfuerzos tan elevados que terminen provocando su ruptura. Por esta razn
no es ptima su utilizacin en lneas del sep simulado.
En un sistema radial como afecta la potencia reactiva?
Afecta disminuyendo la capacidad de todo el sistema, aumentando las perdidas si el desequilibrio
aumenta, adems, aumentan las cadas de tensin con respecto a los extremos.
En un sistema enmallado como afecta la potencia reactiva?
Balancea los niveles de tensin entre distintas barras, se observ generalmente en esta
experiencia que los niveles de tensin cuando se inyectaba potencia reactiva, tendan a
balancearse dentro de un valor cercano al nominal.
Multas que se aplican por mal factor de potencia.
El factor de potencia representa la cantidad de energa activa que es demandada por los usuarios,
su valor vara entre 0 y 1, para obtenerlo, a travs de la factura de electricidad se debe utilizar la
siguiente expresin:
Dnde kVArh=Energa reactiva mensual.
kWh= Energa activa mensual.
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
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En nuestro pas, si el factor de potencia es meno a 0,93 ind o menor a 0,98 capacitivo, la compaa
distribuidora procede a cobrar un cargo por mal factor de potencia. Esto debido a que si todos
tuvieran un mal factor de potencia, los costos operacionales asociados a la transmisin y
transformacin de la energa aumentan.
La multa consiste en una recarga de un 1% por cada centsima fuera del rango, y se aplica al costo
de la suma del cargo fijo, la energa consumida y la demanda facturada.
Conclusin:
Se analiz la compensacin tanto en serie y paralelo, de lo cual podemos concluir que:
Compensacin en paralelo.
La compensacin en paralelo tiene la cualidad de ser aplicable sin intervenir el sistema, los
valores obtenidos mediante la compensacin, fueron ptimos los que puede ser una buena
alternativa para compensar reactivos, el problema radica en los costos de aplicar esta
compensacin, en nuestro caso fue el uso de un motor sncrono sobre excitado ( Condensador
Sncrono), el cual tiene que estar todo el tiempo funcionando, su nivel de potencia es alto, lo que
implica un gran costo de operacin, implementacin y mantencin.
Compensacin en serie.
Con la compensacin en serie se tiene que tener cuidado de no llevar el sistema a sincronismo, lo
que puede ser perjudicial para toda la red, adems esta es utilizada preferentemente en lneas de
gran longitud, ya que sta acta sobre las perdidas en la lnea, siendo que a mayor longitud se
tiene mayor cantidad de perdidas. Tambin son tiles para balancear los voltajes entre los
extremos de la lnea que se compensar la red.
-
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Anexos
Primera simulacin
0
-
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Carga desconectada L5 con CS1
-
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24
-
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25
L5 Sin CS1
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
26
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
27
Carga d1 desconectada con Cs1
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
28
.
Carga desconectadaD1, sin cs1
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29
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30
Sin carga D4 con cs 1
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31
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
32
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
33
Carga d4 desconectada sin CS1
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
34
Compensacin serie suma 1s
-
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35
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
36
Compensacin CS1 desconectado y suma .75
-
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37
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
38
Suma 0.5
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Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
39
-
Experiencia 3 laboratorio de SEP: Compensacin de Potencia Reactiva.
40
Suma 0.25
-
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4.1 Realice lo siguiente en la simulacin anterior:
-
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Simule el SEP creado, sin CS 1 +
Desconecte la carga L 5, simule con y sin CS 1+
Desconecte la carga D 1, simule con y sin CS 1+
Desconecte la carga D 4, simule con y sin CS 1+
Realice compensacin serie en ambos extremos de la lnea L 1, para esto pruebe valores
del rango de 0.1 y 1 S para cada capacitor serie
Analice niveles de perdidas, niveles de voltajes en barra y reactivos en red externa y CS1
en cada caso
5 Informe
En el informe desarrolle lo siguiente:
Tabule y describa lo desarrollado en la experiencia
Grafique tensiones en cada caso
En que influye la potencia reactiva en las perdidas?
Cul es la relacin de la potencia reactiva con los niveles de tensin en las cargas?
En que afecta la compensacin serie?
En un sistema radial como afecta la potencia reactiva?
En un sistema enmallado como afecta la potencia reactiva?
Investigue sobre las multas que se aplican por mal factor de potencia.
Concluya
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Redes