Regulacion de voltaje

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REGULACIÓN DE TENSIÓN

4.1.- INTRODUCCION

La regulación de tensión consiste  en evitar las variaciones de tensión  que  se detectan en puntos receptores de un sistema de transmisión  o distribución de energía.
El problema de la regulación difiere según se trate de una red de transmisión o una red de distribución. En una red de distribución interesa mantener la tensión lo masconstante posible. Si la tensión es demasiado alta se originan los siguientes problemas: 
La vida útil de artefactos se deteriora, produciéndose en algunos casos daños irreparables. En redes de transmisión se acepta una fluctuación considerable (+/- 7,5 % del valor nominal), ya que no existen aparatos de utilización directa conectados a ella y en baja tensión, en alimentadores o subalimentadores lacaída de tensión no debe exceder  más del 3% del valor nominal, siempre que la caída de tensión en el punto más desfavorable de la instalación, no exceda el 5% de dicha tensión. De todas formas se debe tener en cuenta los siguientes aspectos: Una tensión muy elevada puede dañar el aislamiento de los equipos o saturar los transformadores.
Actualmente la solución al problema de regulación se hace máscomplicada, debido a la
complejidad y gran desarrollo de las redes de distribución de energía.
Es conveniente por lo tanto regular localmente, en los diversos centros de consumo, el
nivel de voltaje. Se dispone para ello de los siguientes métodos:
Conexión  de potencia reactiva.
Modificación de la Reactancia.
Regulación de voltaje  adicional (variación de taps).

El medio mássencillo de obtener la regulación por voltaje adicional, es variando la
relación de vueltas entre el primario y secundario de un transformador o auto transformador.

ANALISIS TEORICO 
Se considera una central generadora A, que transmite la potencia aparente P1 + jQ1 a la
subestación receptora B, a través de un sistema de transmisión y transformadores elevadores y reductores de tensión, segúnse muestra en la figura (4.1).

Suponiendo que la impedancia total entre las barras A y B es Z = (R + JX), despreciando la admitancia de la línea de transmisión, con lo que la corriente I (ecuación 4.1), será la misma en todo el sistema de transmisión. Entonces, para condiciones de operación en B se puede anotar.

Donde 
Ia : Parte real de la corriente en la barra B
Ir : Parte imaginariade la corriente en la barra B
De acuerdo con el diagrama vectorial de la figura Nº 4.2, siendo Ia e Ir las componentes activa y reactiva, respectivamente de la corriente en B

* Modificación de la relación de transformación.
* Conexión  de potencia reactiva.
* Modificación  de la reactancia.
* Regulación por voltaje adicional (variación de taps).

4.3.- REGULACION PORCONEXION DE POTENCIA REACTIVA.

La ecuación (4.6) indica que para reducir la caída de tensión
BDV, es necesario minimizar el transporte de potencia reactiva, la que debería ser suministrada, en la medida que fuese posible, en el mismo punto de consumo. Este procedimiento se conoce con el nombre de Conexión  de Potencia Reactiva, para ello se dispone de condensadores sincrónicos, condensadoresestáticos.
La regulación de tensión por conexión  de potencia reactiva, se fundamenta en la
posibilidad de conectar potencia reactiva capacitiva en ciertos puntos de una red. En lo que sigue se dará una breve referencia de los aparatos destinados a cumplir estas funciones.

4.3.1.- Condensador sincrónico

En esencia éste, es un motor síncrono diseñado para trabajar en vacío y con un ampliorango de regulación.
Las máquinas síncronas son susceptibles de trabajar con potencia reactiva inductiva o
capacitiva según el grado de excitación del campo. Si están sobre excitadas se comportan como condensadores. Por el contrario si están sub-excitadas se comportan como inductancias.
La potencia de un condensador sincrónico en condiciones de sobre-excitación, está limitada por la...
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