Universidad Nacional de Asunción Facultad Politécnica
Reactores Limitadores de Corriente y Tensión Tensión Boris Kostal, Aldo Lisboa, Aldo Lecano, !osué "uerrero, Rodri#o "on$le, Fabi$n Lovera, F$tima %art&ne, Rubén %arecos, Natalia %aldonado, %art&n "on$le'
RESUMEN
(n la )rotección de sistemas de )otencia e*isten +enómenos ue a+ectan la estabilidad de los mismos' (stos +enómenos )ueden ser causados )or corrientes y tensiones no deseadas )ara los cuales e*isten diversos estudios ue se en+ocan en evitar estos +enómenos' (n este traba-o )resentaremos los di+erentes métodos e*istentes en el mercado y los )ar$metros a ser estudiados )ara su )osterior a)licación al sistema de )otencia'
I. Introducción Introducción
Los )roductos y dis)ositivos de alto volta-e son la base )ara una transmisión de ener#&a e+iciente, de alto rendimiento, se#ura y con+iable' (ste traba-o )resenta brevemente )roductos y dis)ositivos de alto volta-e' (ntre los )rinci)ales )rinci)ales com)onentes com)onentes encontramos reactores con ca)acitores, reactores dobles, react eacto ores de +il +iltro, ro, reacto ctores res en deri deriva vaci ción ón,, reac reacto tore ress ./0C ./0C,, reac reacto tore ress de suaviado, reactores de )uesta a tierra, reactores de su)r su)resi esión ón de arco arco,, react reactor ores es en deriv derivac ació ión n variable, tram)as de onda, reactores en serie y react reactor ores es limi limita tado dores res de corr corrie iente nte,, react reactor ores es limitadores de inrus1' Todos odos los dis)osi dis)ositiv tivos os de alto voltavolta-ee cum)le cum)len n una una am)l am)lia ia vari varieda edad d de reu reuisi isito toss local locales, es, y debe deben n o+re o+rece cerr un bene bene+i +ici cio o adic adicio iona nall a los los usuarios' Re)resentan tecnolo#&as clave )ara el +uturo' Al mismo tiem)o, todos los desarrollos e inno innova vaci cion ones es se disti distin# n#ue uen n )or )or la e+icie e+icienc ncia ia ener ener# #éti ética, la econom&a, la +iabilidad y contribuyen a )rote#er el medio ambiente y la sostenibilidad' Los instrumentos de alta tensión son una )arte im)ortante del am)lio estudio de la conversión de ener#&a' Como la mayor&a de los cortocircuitos son de una sola sola l&ne l&neaa a tier tierra ra,, se usan usan los los esu esuem emas as de )rotección mediante relevadores e interru)tores
de circuito de )olos inde)endientes )ara eliminar la +ase +allada en tanto se mantienen en o)eración las +ases sin +alla de la l&nea, con lo cual se conserva conserva cierta trans+erencia trans+erencia de )otencia )otencia a través de la l&nea ue +alló' %ediante estudios se 1a demo demost strad rado o ue ue las las +all +allas as de l&ne l&neaa a tierr tierraa se e*ti e*tin# n#ue uen n sola solass aun aun cuan cuand do sólo sólo esté esté des des ener ener#i #ia ada da la +ase +ase en +alla +alla'' (l aco) aco)la lami mien ento to ca)acitivo entre +ases sin )erturbación y la +ase con +alla des ener#iada no es, en la mayor&a de los casos, su+icientemente +uerte )ara mantener un arco )or cortocircuito' II. Clasificación
A'
Reactores limitadores limitadores de corriente
Reactor limitador de corriente a)ilado de 2 +ases
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Con +recuencia, ello se lo#ra al conectar una (ste ti)o de reactancia se usa )rinci)almente )ara resistencia al circuito' limitar corrientes de corto circuito, )ara evitar Una alternativa económica es a#re#ar una ue las corrientes de +alla no alcancen valores estructura de anillo ue reduca el +actor =' (sto )eli#rosos )ara los eui)os' 0e esta +orma, se contribuye a disminuir el +actor = del reactor )ueden usar interru)tores, cables y otros eui)os 1asta en un décimo, sin la necesidad de instalar de ti)o normal en ve de usar otros con mayor resistencias de amorti#uación adicionales' (stos )otencia de cortocircuito lo ue se traduce en un anillos, ue se montan en el reactor, se aco)lan a1orro im)ortante' Frecuentemente resulta m$s +$cilmente al cam)o ma#nético de la unidad' económico disminuir las corrientes de CC )or (sto elimina los )roblemas relacionados con el es)acio, la cone*ión y la con+iabilidad de los medio de reactores, ue recibir a )lena ma#nitud' com)onentes adicionales, como las resistencias' B' Reactores con capacitores 0' Reactores en derivación Los reactores con ca)acitores se dise3aron )ara instalarse en serie con un bater&a de ca)acitores conectada en derivación )ara limitar las corrientes de entrada como consecuencia de cierres, )ara limitar las corrientes de salida )roducto de cierres )or +allas y )ara controlar la +recuencia de resonancia del sistema des)ués de a#re#ar el banco de ca)acitores' Los reactores se )ueden instalar en volta-es de sistema con una B4L de 567 8/ a 9:;; 8/' Al es)eci+icar los reactores con ca)acitores, la clasi+icación Reactor en derivación con cone*ión terciaria solicitada de corriente continua debe re)resentar el contenido de la corriente armónica, la Los reactores en derivación se usan )ara tolerancia de los condensadores y el sobre volta-e com)ensar los /AR ca)acitivos #enerados )or los )ermitido del sistema' cables subterr$neos o las l&neas de transmisión C' Reactores de filtro Los reactores de +iltro se usan en con-unto con los bancos de ca)acitores )ara crear circuitos de +iltro armónico a-ustado, o bien con los bancos de ca)acitores y resistencias )ara crear circuitos de +iltro armónico de banda anc1a' Al es)eci+icar los reactores de +iltro, se deben indicar las ma#nitudes de la corriente de +recuencia armónica y de la corriente de +recuencia +undamental'
con car#a reducida' "eneralmente, se conectan al devanado terciario del trans+ormador, )ero también se )ueden conectar directamente a sistemas de 1asta 2>7 8/' Los reactores en derivación controlados )or tiristor ?TCR@ se usan am)liamente en sistemas de /AR est$ticos en los ue los /AR reactivos se a-ustan mediante circuitos de tiristor' Por lo #eneral, entre las a)licaciones de reactores com)ensadores de /AR est$ticos, se incluyen las si#uientes Reactores en derivación controlados )or tiristor' La ener#&a de com)ensación se modi+ica al controlar la corriente a través del reactor )or medio de las v$lvulas del tiristor'
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Reactores con condensadores conmutados )or tiristor ?T
transmisiones de velocidad variable y sistemas UP<' "' Tram)a de onda
(' Reactores de HVDC Las l&neas de ./0C se usan )ara la transmisión de ener#&a en masa a lar#a distancia, as& como )ara las intercone*iones rec&)rocas entre distintas redes de transmisión' "eneralmente, los reactores de ./0C incluyen reactores de suaviado, reactores de +iltro armónico de CA y CC, y reactores de +iltro de ruido PLC de CA y CC' Adem$s, los esuemas de ./0C autoconmutados incluyen reactores de convertidor' F' Reactores de suavizado
Tram)as de onda
Reactor de suaviado de ./0C
Los reactores de suaviado se usan )ara reducir la ma#nitud de la corriente ondulada en un sistema de CC ?corriente directa@'
Las tram)as de onda se conectan en serie con las l&neas de transmisión de alto volta-e ?./@' La +unción )rinci)al de la tram)a de onda reside en )ro)orcionar una im)edancia elevada a las +recuencias de las ondas )ortadoras ?2; a 7;; 8.@ a la ve ue introducen una im)edancia m&nima a la +recuencia de la red eléctrica ?7; o 6; .@' La im)edancia elevada limita la atenuación de la se3al de la onda )ortadora en el sistema de la red eléctrica al im)edir ue la se3al )ortadora
Universidad Nacional de Asunción Facultad Politécnica .' Reactores de supresión de arco
Los reactores en derivación variable se conectan en )aralelo a las l&neas y alimentan la red de distribución con )otencia reactiva inductiva donde no es necesario un control r$)ido de la )otencia reactiva' Los /
Bobina de su)resión de arco
Los reactores de )uesta a tierra mono)olares ?reactores de su)resión de arco@ tienen como ob-etivo com)ensar la corriente ca)acitiva desde la l&nea 1acia la tierra durante una +u#a a tierra de una sola +ase' La bobina de su)resión de arco ?A
Reactor en derivación variable ?/R<@
A continuación, se indican las condiciones t&)icas de la red ue +avorecen la a)licación de reactores en derivación variable Redes con #eneración de )otencia distribuida Car#as e*tremadamente variadas conectadas a través de l&neas aéreas lar#as o cables Cone*ión a la red eléctrica de ener#&as renovables remotas ?)' e-', ener#&a eólica@'
