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XVII CURSOS DE VERANO DE LA UNIVERSIDAD DE CANTABRIA Laredo, julio-agosto 2001

PERTURBACIONES Y RENDIMIENTO DE LA RED
LUIS IGNACIO EGUÍLUZ MORÁN Dpto. de Ingeniería Eléctrica y Energética Universidad de Cantabria

RESUMEN Se presentan las propuestas de descomposición de la potencia aparente, tanto en redes monofásicas como trifásicas, presentadas por el Grupo de Trabajo de IEEE parasituaciones no-sinusoidales; su principal objetivo era su aplicación a una nueva filosofía de la facturación de la energía eléctrica; su mayor acierto reside en la formulación entre las relaciones de las potencias aparentes y las tasas de distorsión armónica, tanto de la tensión como de la corriente. En la descomposición de redes trifásicas, se introduce la potencia aparente de desequilibrio, relacionada-muy directamente- con las componentes inversa y homopolar de las magnitudes de la red. Sin embargo, para circuitos trifásicos a cuatro hilos, no se tiene en cuenta la influencia de la corriente del neutro, originándose los correspondientes errores en el cómputo de la potencia aparente; como solución a esta deficiencia se ha definido otra intensidad equivalente que considera el valor de lacorriente del neutro. Se presenta una formulación de las pérdidas en la línea, relacionándolas con el factor de potencia equivalente, quedando de manifiesto que definiciones clásicas, como la potencia aparente vector o la eficaz, no son adecuadas para el cómputo energético de las redes trifásicas.

-1-

1. Introducción
A partir de 1991, los estudios en esta materia, se han centrado en elestablecimiento del flujo de potencia en redes trifásicas en régimen no-sinusoidal o desequilibrado sinusoidal, ya que existen distintas expresiones para totalizar el balance de los componentes de potencia de las distintas fases, y diferentes estrategias para su formulación. El Grupo de Trabajo de IEEE de situaciones no-sinusoidales ha expuesto unas propuestas de flujos de potencia que ha originado unaviva polémica entre distintos especialistas [1]. Resulta, particularmente, significativa la procedencia de los miembros de este equipo: ingenieros de compañías eléctricas y de centros de investigación, técnicos de empresas fabricantes de equipos de facturación de energía eléctrica, y profesores universitarios. El equilibrio entre las profesiones de los integrantes de este Grupo garantiza, de unaparte, la solvencia técnico-científica de sus propuestas y, de otra, la inmediata aplicación de sus trabajos a una nueva filosofía de la facturación de la energía eléctrica. Nuestro Grupo de Trabajo del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Energética de la Universidad de Cantabria, ha desarrollado algunos estudios relacionados con el rendimiento de redes trifásicas en distintos regímenes defuncionamiento, demostrando la relación existente entre el factor de potencia, obtenido a partir de la potencia aparente equivalente y las pérdidas en el transporte. Concretamente, se han analizado los efectos de lo que se ha definido como factorización, es decir, la descomposición del factor de potencia en términos parciales; la principal ventaja de la factorización consiste en que refleja la incidenciacuantitativa de cada perturbación simple en la disminución del rendimiento de la red [2-5]. En este texto, se ha intentado utilizar la notación empleada, por los diversos autores, en las obras indicadas en las referencias.

2. Potencia en redes monofásicas según el IEEE Working Group
El IEEE Working Group presenta en [1] la descomposición de la potencia aparente de una red monofásica en régimenno-sinusoidal. Sea v( t ) la tensión aplicada v( t ) = V0 + 2 i( t ) es la intensidad consumida por la red: i( t ) = I 0 + 2

h ≠0

∑ Vh sen( hω t + α h )

∞

(1)

h ≠0

∑ I h sen( hω t + β h )

∞

(2)

Los valores eficaces de V e I, resultan: V =

h =0

∑ Vh

∞

2

(3)

-2-

I= Se descomponen resto de frecuencias:

h =0

∑ Ih

∞

2

(4)

los valores...