Capitulo 5

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Control de Potencia Reactiva - Voltaje

Control de Voltaje y Potencia Reactiva
Para una operación eficiente y confiable de los sistemas de potencia, el control del voltaje
y la potencia reactiva debe satisfacer los siguientes objetivos:
(a) Los voltajes en los terminales de todos los equipos en el sistema están dentro de
límites aceptables. Tanto los equipos de la empresaeléctrica como del
consumidos son diseñados para operar a un cierto voltaje nominal. La operación
prolongada de los equipos a voltajes fuera de rango pueden causar efectos
adversos en su desempeño y posiblemente causar daño.
(b) La estabilidad del sistema es aumentada para maximizar la utilización del sistema
de transmisión. Como se verá mas adelante, el control de la potencia reactiva y el
voltajetienen un impacto significante en la estabilidad del sistema
(c) El flujo de potencia reactiva es minimizado para recudir las perdidas I2R y XI2 a
un mínimo practico. Esto asegura que el sistema de transmisión opera
eficientemente, principalmente para la transferencia de potencia reactiva.
El problema de mantener los voltajes dentro de los límites requeridos es complicado por
el hecho de queel sistema de potencia suple potencia a un vasto número de cargas y son
alimentadas desde varias unidades de generación. Como las cargas varían, los
requerimientos de potencia reactiva varían también. Debido a que la potencia reactiva no
puede ser transmitida por grandes distancias, el control de voltaje ha de ser efectuado por
el uso de dispositivos especiales dispersos a través del sistema.Este en contraste el
control de la frecuencia el cual depende del balance completo de la potencia activa en el
sistema. La selección y coordinación apropiada de equipos para control de potencia
reactiva y voltaje son los mayores restos de ingeniería en los sistemas de potencia.

Producción y Absorción de Potencia Reactiva
Los generadores sincrónicos pueden generar o absorber potencia reactivadependiendo
de la excitación. Cuando son sobre excitados ellos suple potencia reactiva, y cuando son
subexcitados ellos absorben potencia reactiva. La capacidad de continuamente suplir o
absorber potencia reactiva es, sin embrago, limitado por la corriente de campo, la
corriente de armadura, y la región de terminal de recalentamiento. Los generadores
sincrónicos son normalmente equipados conun equipo con reguladores automáticos de
voltaje los cuales continuamente ajustan la excitación así como el control de voltaje de
armadura.
Las líneas de transmisión aéreas, dependiendo de la corriente de carga, ellas pueden
absorber o entregar potencia reactiva. A cargas por debajo de la carga natural
(impedancia surge), las líneas producen una potencia reactiva neta; a cargas por encimade la carga natural, las líneas absorben potencia reactiva.
Los cables subterráneos, debido a su alta capacitancia, poseen una alta carga natural.
Ellos son siempre cargados por debajo de su carga natural, y entonces generan potencia
reactiva bajo todas las condiciones de operación.
Francisco M. Gonzalez-Longatt

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Control de Potencia Reactiva - Voltaje
Los transformadores, siempreabsorben potencia reactiva independientemente de su
carga, sin carga, la reactancia magnetizante afecta predominantemente, y a plena carga la
inductancia de acoplamiento serie afecta plenamente predominantemente.
Las cargas, normalmente absorben potencia reactiva. Una barra típica para un sistema de
potencia esta compuesta de una gran numero de dispositivos. La composición cambia
dependiendo deldía, la estación, y las condiciones climáticas. Las características
compuesta son normalmente tales que una barra de carga absorbe potencia reactiva.
Tanto la potencia activa como la potencia reactiva de una carga compuesta varían como
una función de la magnitud del voltaje. Cargas con factor de potencia bajo atrasado cusa
una excesiva caída de tensión en la red de transmisión y son...