Estabilidad de Tension



ESTABILIDAD DE TENSION



Introducción


Bases matemáticas del análisis


Métodos de análisis


Indices y márgenes


Medidas correctivas
INTRODUCCION

Descripción de casos reales de colapso de tensión

Francia,Diciembre 1978

Un descenso de temperatura no previsto provoca un importante incremento de carga (4600 MW en 1 hora) principalmente en la zona de París,quesobrecarga todo el sistema de 400 kV debido a la necesidad de traer potencia desde zonas alejadas del Este del país, y provoca tensiones bajas en toda la red.
Se intenta solucionar el problema bloqueando los automatismos de los reguladores bajo carga de transformadores de primario 400 kV,que habitualmente mantienen la tensión en valores constantes en la red de 230 kV
No se consigue controlartotalmente el descenso de tensión,y comienzan a operar protecciones de sobrecarga en diversas líneas del sistema.
El resultado final es la salida de servicio de buena parte de la red ,el funcionamiento “en isla” de los subsistemas que sobreviven y el peor apagón de Francia en la postguerra.
El fenómeno total se desarrolla durante algo más de una hora,y un intento desafortunado de reenergización(trayendo potencia esta vez desde el Oeste del país) provoca un segundo gran colapso.

Bretaña (Francia),Enero 1987

Se produce la falla intempestiva de tres unidades generadoras en la central de Cordennais.Trece segundos después el último generador de la central sale de servicio a causa del excesivo calentamiento del rotor provocado por el intento de mantener el suministro de potencia reactiva a lared.Esta última falta inicia un fenómeno de colapso de tensiones en la zona.
Dado que la frecuencia no varió significativamente (a causa, seguramente, de que el balance de potencia activa se mantuvo,pero a costa de transportar potencia desde generadores lejanos hasta la zona en falta),no actuaron los relés de desenganche de carga por subfrecuencia.
El colapso se controla varios minutos después acosta del desenganche manual de cargas.

Suecia,Diciembre 1983

El problema se inicia con una falta en una estación 400/220 kV que alimenta la zona de Estocolmo,y que “arrastra” la salida de servicio de 2 de las 7 líneas 400 kV que alimentan Estocolmo desde las centrales hidráulicas del Norte.
Las 5 líneas de 400 kV restantes se sobrecargan,pero el sistema sobrevive hasta que los automatismosde los cambiadores bajo carga de los transformadores en la zona de Estocolmo comienzan a tratar de restituir la tensión en las cargas.Esto provoca un aumento en la potencia de carga que esta vez no es soportado por las líneas de 400 kV,que son disparadas por relés de sobrecarga o relés de distancia (que “ven” el aumento de corriente y disminución de tensión como si fueran cortocircuitos en laslíneas).La zona de Estocolmo queda aislada,y el déficit de generación no puede ser resuelto por los esquemas de desenganche de carga por subfrecuencia,provocándose un apagón total en esa zona por algo así como 1 hora.
La duración total desde la falta inicial hasta el colapso es del orden de 1 minuto.

Japón,Julio 1987

Se produce un aumento de demanda muy por encima de lo previsto en un díainusualmente caluroso.
Pese a que se entran en servicio todos los bancos de condensadores disponibles,la tensión comienza a decrecer,y en aproximadamente 10 minutos (con tensiones del orden de 0.75 p.u) la actuación de relés (probablemente relés de distancia,por un motivo similar al explicado en el caso sueco) provoca la salida de servicio de 3 estaciones 500 kV,y un apagón importante en la zona deTokyo.
Se cree que la característica potencia-tensión de la carga (aparatos de aire acondicionado,con característica de potencia casi constante) fue un factor decisivo en el colapso.

Estos incidentes descritos tienen algunas características comunes:
-Las perturbaciones que los provocan pueden ser importantes (salidas de líneas,generadores,etc.) o no (aumentos progresivos de carga)
-Se...