Capacitores

PUESTA EN SERVICIO Y AJUSTE DE PROTECCIONES
BANCO DE CAPACITORES 69 Y 115 KV

AUTORES: ING. RAUL CERVANTES GARCIA
ING. IGNACIO LANDEROS ZARCO
COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD


RESUMEN:

EL PRESENTE TRABAJO TIENE COMO OBJETIVO DESCRIBIR Y DAR A CONOCER LOS PRINCIPIOS DE OPERATIVOS Y LOS CRITERIOS PARA PROTEGER BANCOS DE CAPACITORES EN ALTA TENSION 69 Y 115 KV.INTRODUCCION:

DESARROLLO:

EN LOS ULTIMOS AÑOS POR NECESIDADES DEL SISTEMA ELECTRICO NACIONAL, PARA COMPERSAR LOS REACTIVOS EN LAS LINEAS DE SUBTRANMISION LA COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD, ADQUIRIO BANCO DE CAPACITORES PARA LAS TENSIONES DE 69 Y 115 KV. POR LO QUE ES IMPORTANTE CONOCER Y TOMAR EN CUENTA LOS PRINCIPIOS ELECTRICOS PARA PONER EN SERVICIO Y PROTEGER UN BANCO DE CAPACITORES ENALTA TENSION DE CAPACIDADES 10 18 O 21 MVAR. COMO EJEMPLO DEL PRESENTE TRABAJO DE PRESENTA PUESTA EN SERVICIO BANCO DE CAPACITORES DE 8.11 MVAR, 69 KV. ZONA ALTAMIRANO

1. DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES CAPACITORAS.
3.1 LAS UNIDADES CAPACITORAS PARA ESTA SUBESTACIÓN SON DE 676 KVAR'S, 9.960 KV,
XC = 146.749 OHMS Y C = 18.08 µF.
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO TÍPICO DE UNA UNIDAD CAPACITORA DE 676 KVAR'S,9.960 KV, CON FUSIBLES INTERNOS, 5 SERIES DE 12 PARALELOS CADA UNA.

Ct = 18.08 mF.
Ceq = 18.08 Mf S

1 = 1 + 1 + 1 + 1 + 1
Ceq 12C1 12C1 12C1 12C1 12C1

1 = 5
Ceq 12C1

C1 = 5Ceq = 5 * 18.08 = 7.533 mF
12 12

CUANDO FALLA UN CAPACITOR INTERNO EL FUSIBLE OPERAY VARIA LA CAPACITANCIA TOTAL DE LA UNIDAD.
PARA UN CAPACITOR INTERNO FALLADO LA CAPACITANCIA TOTAL SERA.

1 = 1 + 1 + 1 + 1 + 1
Ceq 12C1 12C1 12C1 12C1 11C1

1 = 1 + 1 + 1
Ceq 3C1 11C1 33C1

Ceq = 33C1 = 33 * 7.533 = 17.756 mF
14 14
Ceq = 17.756 mF

CON ESTEPROCEDIMIENTO SE CALCULA PARA
MÁS UNIDADES FALLADAS.

3.2 LA RESISTENCIA INTERNA DE
DESCARGA TIENE LA FUNCIÓN DE REDUCIR EL VOLTAJE AL QUE QUEDA CARGADA LA UNIDAD (CUANDO SE DESCONECTA) A 50 VOLTS O MENOS EN UN TIEMPO DE 5 MINUTOS.

3.3 EXISTEN UNIDADES DE FUSIBLES EXTERNOS E INTERNOS.

3.3.1 EL BANCO QUE NOS OCUPA ES DE FUSIBLES INTERNOS, PARA EL CASO DE BANCOS FORMADOS CON UNIDADES DE FUSIBLESINTERNOS SOLO SE FUNDE EL FUSIBLE CORRESPONDIENTE A UNO DE LOS CAPACITORES INTERNOS, Y LA UNIDAD SIGUE OPERANDO, AUNQUE LOS CAPACITORES INTERNOS DE ESE MISMO GRUPO ESTÁN SUJETOS A UN PEQUEÑO SOBREVOLTAJE QUE REDUCIRÁ LA VIDA ÚTIL DE LA UNIDAD, NO OBSTANTE, PODEMOS FORMAR BANCOS CON MENOS UNIDADES EN PARALELO POR GRUPO. CUANDO UNA UNIDAD DE FUSIBLES EXTERNOS FALLA, ÉSTA SALE DE OPERACIÓN Y TIENECOMO VENTAJA PRINCIPAL QUE SE DETECTA FÁCILMENTE, SIN EMBARGO, SE DEBEN DE FORMAR BANCOS DE POR LO MENOS 10 UNIDADES EN PARALELO POR GRUPO PARA QUE LA SOBRETENSIÓN DE LAS UNIDADES DE ESTE NO EXCEDA EL 10 % PERMITIDO.

3.4 LAS UNIDADES CAPACITORAS SON DISEÑADAS PARA OPERAR CONTINUAMENTE:

• AL 110 % DE SU VOLTAJE NOMINAL NO EXCEDIENDO EL VOLTAJE PICO 1.2, √2 DEL VOLTAJE NOMINAL RMS, INCLUYENDOARMÓNICAS, PERO, EXCLUYENDO TRANSITORIOS.
• AL 135 % DE SU POTENCIA REACTIVA NOMINAL, INCLUYENDO LOS KVAR'S DEBIDO A LA TOLERANCIA DE FABRICACIÓN, AL VOLTAJE FUNDAMENTAL Y TODOS LOS VOLTAJES ARMÓNICOS.
• AL 180 % DE LA CORRIENTE NOMINAL RMS, INCLUYENDO LAS CORRIENTES FUNDAMENTAL Y ARMÓNICAS.
3.5 LA NORMA PERMITE UNA TOLERANCIA EN LA CAPACITANCIA DE -0 A +15 %.
3.6 LA POTENCIA DE LAS UNIDADESDISMINUYE CON EL INCREMENTO DE LA TEMPERATURA.

CURVA DE POTENCIA EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA DE UNA UNIDAD CAPACITIVA.

3.7 LAS PÉRDIDAS EN LOS DIELÉCTRICOS DE LAS UNIDADES SON MENORES CUANDO SE INCREMENTA LA TEMPERATURA. LAS PÉRDIDAS SEGÚN EL TIPO DE DIELÉCTRICO SON MENORES EN LAS UNIDADES ALL FILM (SOLO POLIPROPILENO) QUE EN LOS DEL TIPO MIXTO (PAPEL Y POLIPROPILENO).

PÉRDIDAS DEL...