Reducción de perturbaciones en la red eléctrica de una planta siderúrgica con horno eléctrico de arco a través de la instalación de un svc

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REDUCCIÓN DE PERTURBACIONES EN LA RED ELÉCTRICA DE UNA PLANTA SIDERÚRGICA CON HORNO ELÉCTRICO DE ARCO A TRAVÉS DE LA INSTALACIÓN DE UN SVC

INTRODUCCIÓN

Los hornos eléctricos de arco instalados en plantas de producción de acero representan una de las cargas que producen los mayores niveles de perturbaciones con respecto a la calidad de energía en los sistemas eléctricos, debido a sunaturaleza no lineal. Principalmente se les identifica como los causantes de fluctuaciones de tensiones elevadas, del incremento en los niveles de armónicos y de la aparición del efecto flícker. En general, la principal causa de las perturbaciones es la generación del arco eléctrico entre los electrodos del horno eléctrico de arco. Los efectos anteriormente indicados tienen repercusiones en elfuncionamiento de los equipos al interior de una planta siderúrgica, además de posibles incumplimientos normativos y regulatorios en el punto de conexión de los clientes con las empresas de transmisión o distribución de energía eléctrica según sea el caso. En ocasiones estas cargas también traen como consecuencia caídas de tensión en los lugares mas alejados del sistema (dependiendo del tipo de red),perjudicando cargas de otras empresas, por lo cual en algunos casos los entes reguladores no permiten la operación de dicha planta a su máxima capacidad hasta reducir dichos efectos a través de la instalación de algún sistema de compensación. De otro lado, los avances tecnológicos permiten que encontremos en el mercado soluciones modernas que no solo reducen notablemente estos efectos en la red,sino también pueden ayudar a incrementar la productividad de la planta, es decir, permiten producir mayor cantidad de material final de la acería y con ello obtener beneficios económicos adicionales. Algunas de estas tecnologías son más costosas que otras (dependiendo de las ventajas que presenten), por lo cual siempre una evaluación económica (de mediano o largo alcance) es conveniente cuando sequiere sustentar la adquisición de alguna tecnología moderna.

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CAPITULO I ANTECEDENTES

1.1.

Objetivo El objetivo del presente informe es verificar la reducción de los niveles de

perturbaciones (armónicos y flícker) en la red eléctrica de una planta de producción de acero con horno eléctrico de arco al instalar un sistema de Compensación Estática de Potencia Reactiva, en adelante“SVC” (del idioma inglés Static Var Compensator). 1.2. Justificación Para el caso de la planta de producción de acero objeto de nuestro estudio se demuestra mediante el análisis de red efectuado a través de mediciones de calidad de energía, que los niveles de distorsión armónica y flícker no cumplen con las normativas y que además causan perjuicios tanto a los equipos dentro de la planta (generandoinconvenientes en la operación del sistema y pérdidas económicas), así como a otros clientes del sistema. Por lo anterior, es necesario encontrar e implementar una solución óptima técnica y económicamente que nos permita mitigar dichos efectos en la red así como futuras penalidades por parte de las empresas reguladoras. 1.3. Alcance Análisis de las perturbaciones de la red eléctrica (niveles dearmónicos y flícker), de una planta de acero con horno eléctrico de arco (objeto de nuestro estudio), comparación entre posibles soluciones, selección de la solución óptima, comparación de la operación de la planta con y sin la instalación de dicha solución, evaluación de los beneficios técnicos, evaluación económica y análisis respecto a las normativas de calidad de energía en el país. 1.4. HipótesisSe demostrará que la mejor alternativa de solución es la instalación de un sistema de Compensación Estática de Potencia Reactiva (SVC), ya que además de mitigar los niveles de distorsiones armónicas y flícker nos permite tener control sobre los perfiles de tensión y con ello la posibilidad de obtener un incremento en la producción de la planta de acero.

3 En el caso del efecto flícker que...
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