Motores

XIII ERIAC DÉCIMO TERCER ENCUENTRO REGIONAL IBEROAMERICANO DE CIGRÉ
Puerto Iguazú Argentina

24 al 28 de mayo de 2009

XIII/PI-C4 -08

Comité de Estudio C4 - Desempeño Técnico del Sistema

COMPARACIÓN DE LAS PRESTACIONES DE LOS PROGRAMAS DIGSILENT Y ETAP EN EL ESTUDIO DE PROPAGACIÓN DE ARMÓNICOS ALEJANDRO CONTI*, ALEJANDRO JURADO, NORBERTO LEMOZY, MARIO BRUGNONI Grupo Energía y Ambiente(GEA), Departamento de Electrotecnia Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires

Resumen: En el presente trabajo se propone comparar las prestaciones de los programas Power Factory y ETAP en el estudio de la compensación del factor de potencia, mediante filtros pasivos y capacitores en un sistema eléctrico con alto contenido armónico. Con este objetivo se realiza un análisis previo deflujo de armónicos y de posibles estados de resonancia en el sistema. Se analiza además la variación de las pérdidas en el sistema para distintas configuraciones de compensación. Palabras Claves: Armónicos, Programas, Modelos, ETAP, PowerFactory, Resonancia. 1 INTRODUCCIÓN:

Cada vez son mas frecuentes los inconvenientes producidos por la contaminación armónica en instalaciones eléctricas dondeexisten cargas distorsivas, acentuándose los problemas cuando la instalación posee compensación de energía reactiva. Por este motivo se hace indispensable, frente al proyecto de una nueva instalación o modificación de una ya existente, un estudio previo de propagación de armónicos y un análisis de posibles estados de resonancia. Existen gran cantidad de programas comerciales capaces de realizareste estudio de una manera eficaz y sencilla. En el presente trabajo se propone comparar las prestaciones de dos de estos programas, el DigSilent/PowerFactory y el ETAP, a través del estudio de flujo de armónicos en un sistema eléctrico con alto contenido armónico. En el trabajo se contempla también un análisis de posibles estados de resonancia del sistema, como así también el estudio de la variaciónde las pérdidas para distintas configuraciones de compensación. 2 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTUDIADO

El sistema bajo estudio corresponde a una planta industrial, para la cual, se evalúa la posibilidad de compensar el factor de potencia mediante bancos de capacitores o mediante filtros pasivos y la ubicación de los mismos en el sistema eléctrico. La planta industrial se alimenta en media tensióndesde barras de la compañía distribuidora y posee cargas fuertemente distorsivas formadas en su gran mayoría por variadores de velocidad para motores eléctricos. La figura 1 muestra un esquema de la instalación analizada donde se observa la distribución de las cargas y los posibles puntos de conexión de la compensación.

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Fig.1: Sistema eléctrico estudiado

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DESARROLLO:

Para el desarrollo del trabajo se tuvieron en cuenta cuatro escenarios de análisis:

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Sistema sin compensación. Compensación mediante banco de capacitores de 1.17 Mvar en la barra I. Compensación mediante filtros pasivos en cada carga. Compensación mediante filtrospasivos en la barra I

Cada uno de estos escenarios ha sido analizado por medio de los dos programas mencionados en la introducción llegándose en cada caso a resultados compatibles que se analizan y muestran en un apartado posterior. Para el diseño e implementación de los filtros pasivos en los dos últimos casos se han tenido en cuenta las recomendaciones de la norma IEEE 1531-2003 sobreespecificación y aplicación de filtros. 3.1 Caso I: Sistema sin compensación Para este caso se realiza un estudio de flujo de cargas con ambos programas donde se establece la potencia activa y reactiva de la instalación. Se realiza además un estudio de propagación de armónicos para determinar los niveles de contaminación en los puntos más importantes del sistema. La figura 2 muestra el espectro armónico...