Análisis, Diseño Y Construcción De Un Svc Controlado Por Computador

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSO - CHILE ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

ANÁLISIS, DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN COMPENSADOR ESTÁTICO DE REACTIVOS CONTROLADO POR COMPUTADOR PARA EL SISTEMA DE POTENCIA DEL EQUIPO LABVOLT.

ERICK ANDREE PIZARRO VERGARA

INFORME FINAL DEL PROYECTO PRESENTADO EN CUMPLIMIENTO DE LOS REQUISITOS PARA OPTAR AL TÍTULO PROFESIONAL DE

INGENIERO CIVILELÉCTRICO.

Diciembre 2005

ANÁLISIS, DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN COMPENSADOR ESTÁTICO DE REACTIVOS CONTROLADO POR COMPUTADOR PARA EL SISTEMA DE POTENCIA DEL EQUIPO LABVOLT.

INFORME FINAL

Presentado en cumplimiento de los requisitos para optar al título profesional de INGENIERO CIVIL ELÉCTRICO Otorgado por la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Pontificia Universidad Católica deValparaíso

ERICK ANDREE PIZARRO VERGARA

Profesor Guía Profesor Correferente

Sr. Héctor Peña Mac Leod. Sr. Domingo Ruiz Caballero.

Diciembre 2005

ACTA DE APROBACION La Comisión Calificadora designada por la Escuela de Ingeniería Eléctrica ha aprobado el texto del Informe Final del Proyecto de Titulación, desarrollado entre el segundo semestre de 2004 y el primer semestre de 2005, ydenominado

ANÁLISIS, DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN COMPENSADOR ESTÁTICO DE REACTIVOS CONTROLADO POR COMPUTADOR PARA EL SISTEMA DE POTENCIA DEL EQUIPO LABVOLT.

Presentado por el Señor Erick Andree Pizarro Vergara

Héctor Peña Mac Leod Profesor Guía

Domingo Ruiz Caballero Segundo Revisor

Raimundo Villaroel Valencia Secretario Académico

Valparaíso, Diciembre 2005

ANÁLISIS, DISEÑO YCONSTRUCCIÓN DE UN COMPENSADOR ESTÁTICO DE REACTIVOS CONTROLADO POR COMPUTADOR PARA EL SISTEMA DE POTENCIA DEL EQUIPO LABVOLT. Erick Andree Pizarro Vergara Profesor Guía Sr. Héctor Peña Mac Leod.

RESUMEN

El presente informe final de proyecto muestra, en detalle, el análisis y diseño de un Compensador Estático de Reactivos (SVC o CER) trifásico para el equipo Labvolt del Laboratorio de SistemasEléctricos de Potencia (LASEP) perteneciente al área de Sistemas de Energía de la Escuela de Ingeniería Eléctrica. Una vez diseñado se construye el dispositivo que se caracteriza por presentar una estrategia de control PI integrada a través del soporte lógico Labview, de la tarjeta de adquisición de datos, y que a su vez desarrolla el panel de control del SVC. Se utiliza un módulo de comando TCA785 queenvía los pulsos de disparo que activan los tiristores del SVC a partir de dos señales de control. El SVC consta de dos ramas paralelas, una de ellas con el Reactor Controlado por Tiristores (TCR) y la otra con el respectivo banco de condensadores. Su operación es, básicamente, regular el flujo de corriente que circula por la rama del TCR. Esta capacidad permite generar o consumir potenciareactiva en la barra del sistema en la cual es conectado y, en consecuencia, regular la tensión de barra ante variaciones de carga en el sistema. Se presentan los resultados obtenidos para diferentes condiciones de operación.

iv

ÍNDICE Pag. INTRODUCCIÓN CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN A UN SVC 1.1. INTRODUCCIÓN 1.2. SISTEMAS FLEXIBLES DE TRANSMISIÓN C.A (FACTS) 1.3. COMPENSADOR ESTÁTICO DE REACTIVOS (SVC)1.4. APLICACIONES DEL SVC 1.5. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL SVC 1.6. ANÁLISIS DEL REACTOR CONTROLADO A TIRISTOR (TCR) 1.7. CONCLUSIONES CAPÍTULO 2 ANÁLISIS Y DISEÑO DEL COMPENSADOR ESTÁTICO DE REATIVOS (SVC) 2.1. INTRODUCCIÓN 2.2. ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DEL SVC 2.3. MODELO DEL SVC 2.4. CARACTERÍSTICA ESTÁTICA DEL SVC 2.5. PUNTOS DE UBICACIÓN DEL SVC 2.6. ANÁLISIS PARA LA BARRA DE CARGA2.6.1. Comportamiento Capacitivo 2.6.2. Comportamiento Inductivo 2.7. ANÁLISIS PARA LA BARRA DE TRANSFERENCIA 2.7.1. Comportamiento Capacitivo 2.7.2. Comportamiento Inductivo 2.8. OBTENCIÓN DE LOS ÁNGULOS DE DISPAROS 2.8.1. Comportamiento Capacitivo 2.8.2. Comportamiento Inductivo 2.8.3. Estado de Resonancia 2.9. CÁLCULO DE LOS PARÁMETROS DEL SVC 2.9.1. Obtención de C0 2.9.2. Obtención de L0...