Qué es el compensador estático VAR: diseño y funcionamiento

El dispositivo más importante del sistema de control es el compensador, que se utiliza para regular otros sistemas. En muchos casos, se utiliza para regular la salida o la entrada del sistema de control. Existen esencialmente tres tipos de compensadores: de avance, de retardo y de retardo. Para mejorar el rendimiento, el ajuste del sistema de control podría perjudicar el rendimiento, como la estabilidad débil o desequilibrada. Por lo tanto, para que el sistema funcione como se espera, es aconsejable reestructurar el sistema e incluir un compensador que contrarreste la inadecuada eficiencia del sistema actual. Este artículo ofrece una explicación detallada de uno de los principales tipos de compensadores, el compensador estático de varillas.

¿Qué es el compensador estático?

Se trata de un absorbedor o generador de VAR estático conectado en paralelo en el que la salida se modifica para sustituir la corriente inductiva o capacitiva ajustando o gestionando los factores de corriente correspondientes, especialmente el factor de tensión del bus. Un compensador VAR estático depende de los tiristores, que no tienen la capacidad de desconectar la puerta. La funcionalidad y las características de los tiristores incluyen la impedancia reactiva adaptativa del SVC. Los dispositivos cruciales incluidos en este dispositivo son el TCR y el TSR, que son un condensador controlado por tiristores y un reactor controlado por tiristores.

El dispositivo también proporciona una potencia reactiva funcional y rápida en caso de sistemas de transmisión eléctrica de tensión extrema. Los SVC entran en la clasificación de redes de transmisión de CA adaptables, control de tensión y estabilización del sistema. El esquema básico del circuito del compensador estático VAR es el siguiente:

Conceptos básicos del compensador estático VAR puede explicarse como sigue:

El conjunto de interruptores tiristores del dispositivo ajusta la reactancia y el ángulo de conmutación se utiliza para ajustar los valores de tensión y corriente que fluyen por el inductor. De este modo, se puede ajustar la potencia reactiva del inductor.

Este dispositivo tiene la capacidad de reducir la regulación de la potencia reactiva incluso en intervalos prolongados, mostrando un retardo de tiempo cero. Mejora la constancia del sistema y el factor de potencia. Algunos de los patrones que siguen los dispositivos SVC son

• Condensador regulado por tiristores
• Reactor regulado por tiristores
• Reactor automático
• Reactor controlado por tiristores con un condensador constante
• Condensador regulado por tiristores con un reactor regulado por tiristores

Diseño

En la configuración monolínea del SVC, a través de la modulación de tipo PAM mediante tiristores, se puede desplazar la reactancia dentro del circuito y esto da lugar a un tipo de VAR constantemente variable para el sistema eléctrico. En este modo, los niveles de tensión extendidos se regulan mediante condensadores y se sabe que esto proporciona un control eficiente. Así, el modo TCR ofrece un buen control y una mayor fiabilidad. Además, los tiristores se pueden ajustar electrónicamente.

Al igual que los semiconductores, los tiristores también producen calor y se utiliza agua desionizada para su refrigeración. En este caso, se generan armónicos no deseados cuando se introduce la carga reactiva en el circuito, y para limitarlos se suelen utilizar filtros de alta gama para atenuar la onda. Como hay una funcionalidad capacitiva en los filtros, también distribuyen los MVAR al circuito de potencia. El diagrama de bloques se muestra a continuación:

El aparato está equipado con un sistema de control y se incluye con:

• Una sección de distribución que define los condensadores y las reactancias del tiristor que deben conmutarse interna y externamente y calcula el ángulo de conexión
• Una sección de sincronización que incluye un bucle de bloqueo de fase sincronizado con el generador de impulsos y el nivel de tensión secundario que transmite el número de impulsos necesario a los tiristores
• Una sección de cálculo mide la tensión positiva que hay que regular.
• Un sistema de control de tensión que determina la variación entre los niveles de tensión calculados y los de referencia.

El dispositivo de compensación estática VAR se va a utilizar en una técnica de simulación de fasores que se simula mediante una sección potente. También puede utilizarse en redes eléctricas trifásicas junto con generadores síncronos, cargas dinámicas para la ejecución y observación del dispositivo sobre las variaciones electromecánicas.

También se pueden diseñar compensadores estáticos VAR de alta gama cuando se requiere un nivel preciso de control de la tensión. El control de la tensión puede hacerse mediante un regulador de bucle cerrado. Esta es la diseño del compensador estático VAR.

Funcionamiento del compensador estático VAR

En general, los dispositivos SVC no pueden utilizarse a niveles de tensión de línea, por lo que se necesitan transformadores para reducir los niveles de tensión de transmisión. Esto reduce el tamaño de los equipos y dispositivos necesarios para el compensador, aunque los conductores tengan que manejar los altos niveles de corriente asociados a la tensión mínima.

Mientras que en algunos compensadores estáticos VAR utilizados en aplicaciones comerciales, como los hornos eléctricos, puede haber una serie de barras intermedias. En este caso, un compensador estático de VAR tendrá una conexión directa para ahorrar el precio del transformador. El otro punto de conexión general de este compensador es el devanado terciario en triángulo de los autotransformadores tipo Y, que se utilizan para conectar las tensiones de transmisión a otras tensiones.

El comportamiento dinámico del compensador será el de los tiristores conectados en serie. Los SC de tipo disco tienen una amplia gama de diámetros y suelen colocarse en salas de válvulas.

Características del compensador estático VAR VI

Un compensador VAR estático puede utilizarse de dos maneras:

• Como modo de control de la tensión en el que ésta se regula dentro de los valores umbral
• Como modo de regulación var en el que el valor de la susceptibilidad del dispositivo se mantiene a un nivel constante

Para el modo de control de la tensión, las características del VI se muestran a continuación:

Mientras el valor de la susceptibilidad se mantenga constante dentro de los límites de los umbrales inferior y superior impuestos por toda la potencia reactiva de los condensadores y reactores, el valor de la tensión se controla en el punto de equilibrio, que se define como la tensión de referencia.

Normalmente, se produce una caída de tensión de entre el 1 y el 4% en presencia de una potencia reactiva extrema. La característica VI y las ecuaciones para esta condición se muestran a continuación:

V = V_ref + Xs.I (Cuando la susceptibilidad está entre los rangos alto y bajo de las baterías de condensadores y reactores)

V = -(I/Bc_max) a la condición (B = Bc_max)

V = (I/Bc_max) a la condición (B = Bl_max)

Ventajas y desventajas

Pocos de los ventajas del compensador estático VAR son

• La capacidad de transmisión de energía de las líneas de transmisión puede mejorarse con estos dispositivos SVC
• La resistencia transitoria del sistema también puede aumentarse implementando los SVC
• En el caso de un rango de tensión elevado y para el control de los estados estables, se suele utilizar el SVC, que es una de las ventajas más importantes
• El SVC aumenta la potencia nominal de la carga y, por tanto, las pérdidas en la línea disminuyen y la eficiencia del sistema aumenta.

El desventajas del compensador estático VAR son:

• Como el dispositivo no tiene piezas revolucionarias, se necesita un equipo adicional para aplicar la compensación de la impedancia de sobretensión
• El tamaño del dispositivo es pesado
• Respuesta dinámica deliberada
• El dispositivo no es adecuado para la regulación de alta y baja tensión debido a las cargas del horno

Se trata del concepto SVC. Este artículo se centra en explicar el funcionamiento, el diseño, las ventajas, las limitaciones y las características del compensador estático VAR. También explica cuáles son las aplicaciones cruciales del compensador estático VAR?