REGULADORES DE VOLTAJE EN LOS SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN Un regulador de tensión es básicamente un autotransformador con taps en uno de sus devanados, que permite variar el voltaje entregado, y que puede ser operado bajo carga. El dispositivo común es un regulador monofásico, el cual se puede aplicar a sistemas monofásicos o puede ser conectado junto con otras unidades para formar un banco trifásico. La metodología desarrollada considera para la instalación de reguladores de tensión, tanto unidades monofásicas como bancos trifásicos con conexión en estrella. El problema de la ubicación de reguladores de tensión, corresponde principalmente, a la determinación del lugar (localización), del número mínimo de reguladores de tensión en el alimentador y de la posición óptima del tap (para cada una de las fases sobre las que esté operando e l equipo), de forma que el perfil de tensión esté dentro de unos límites preestablecidos y se reduzcan las pérdidas del sistema de distribución para ciertas condiciones de carga. Obviamente, la solución será interesante si se obtiene una adecuada relación costo/beneficio.
Modelo Regulador Conexión estrella aterrizada: A continuación, continuación, se representa representa el esquema de conexión conexión estrella aterrizada de los Reguladores de Tensión:
Con las ecuaciones (1), (2) y (3), se pueden encontrar las tensiones de fase a la salida del regulador de tensión. Va'n = Van* Tap1 Vb'n = Vbn* Tap2 Vc'n = Vcn* Tap3
(1) (2) (3)
donde: Van, Vbn y Vcn son los voltajes de entrada al regulador de tensión.
MÉTODOS PARA LA REGULACIÓN DE VOLTAJE Los clientes que se conectan al alimentador de una red de distribución en forma de taps en derivación, producen, debido a la demanda de corriente en cada sección, una caída de voltaje que aumenta en la medida que se aleja de la subestación.
Se debe observar que si el voltaje en la subestación se ajusta a un valor nominal, los clientes al extremo de la línea o alimentador pueden tener un voltaje bajo en condiciones de cargas elevadas, y por otro lado, si se ajusta el voltaje para que los clientes al final del alimentador tengan un valor nominal, entonces los clientes conectados cerca de la subestación tendrían un valor elevado bajo condiciones de carga elevada. Esto quiere decir que se debe hacer un compromiso para que se tenga un valor aceptable de voltaje para todos los clientes, en forma independiente del valor de la carga y la caída de voltaje, debe tener un valor aceptable para cualquier carga. Como un compromiso favorable de caída de voltaje no siempre es posible para todas las condiciones de carga, esto hace necesario que se consideren otros medios para la regulación de voltaje, como son el uso de transformadores con cambiador de derivaciones (Taps), o bien la aplicación de capacitores para la regulación de voltaje.
APLICACIÓN DE CAPACITORES AL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN La red de distribución está formada por líneas (o cables) y transformadores, su modelo es una impedancia (resistencia y reactancia inductiva en serie). Las cargas son múltiples y variadas, pero podemos pensar que en esencia son cargas resistivas y resistivas-inductivas (motores), su conjunto visto desde la red se puede representar con un modelo simple de una resistencia que consume la potencia activa y una reactancia que corresponde a la potencia reactiva. En ciertos casos en la red encontramos capacitores, su función es ayudar a un mejor comportamiento de la red (o de la carga), pero en principio se puede concebir la red y las cargas sin capacitores, estos parecen necesarios y convenientes para reducir pérdidas, mejorar valores de tensión, filtrar armónicas
APLICACIÓN DE CAPACITORES EN PARALELO Las reactancias y condensadores en paralelo constituyen un medio sencillo y económico de inyectar o consumir potencia reactiva en el nudo en el que son conectados. Típicamente las reactancias se conectan en horas valle, cuando las líneas están menos cargadas y las tensiones tienden a subir, mientras los condensadores se conectan en horas punta, cuando las tensiones son más bajas. Los condensadores en paralelo son muy frecuentes, tanto en la red de transporte como en líneas de distribución. En la red de transporte, se encuentran repartidos con el fin de minimizar las pérdidas y las diferencias de tensión. En las líneas de distribución, se usan para compensar el factor de potencia de las cargas y para controlar el perfil de tensiones. El principal inconveniente de los condensadores es que su generación de potencia reactiva es proporcional al cuadrado de la tensión, por lo que su capacidad de aportar potencia reactiva disminuye cuando las tensiones son muy bajas, precisamente cuando es más necesaria.
