Regulador de tensión

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  • LO QUE INTERESA CONOCER RESPECTO DE LOSREGULADORES DE TENSIN MONOFSICOS

    CON 32 ESCALONES

    9 NORMAS DE REFERENCIA NBR 11809/1192: "REGULADORES DE TENSO" - REGULADORES DE

    TENSIN ANSI C.57.15/1986 "TERMINOLOGY, AND TEST CODE FOR STEP

    VOLTAGE AND INDUCTION VOLTAGE REGULATORS" -TERMINOLOGIA Y PROCESOS DE ENSAYOS DE REGULADORES DETENSIN - PASATAPAS Y DE INDUCCIN

  • 29 FICHA TCNICA:

    Elaboracin tcnica y concepcin : Reginaldo Lana Pimentel

    Digitacin : Patrcia Barcelos e Lourdes Frana

    Planos : Alexsandro Vtor

    9 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

    NBR 11809/1992: "REGULADORES DE TENSO" - REGULADORES DE

    TENSIN

    ANSI C.57.15/1986 "TERMINOLOGY, AND TEST CODE FOR STEP-

    VOLTAGE AND INDUCTION-VOLTAGE REGULATORS" - TERMINOLOGIA Y

    PROCESOS DE ENSAYOS DE REGULADORES DE TENSIN PASATAPAS Y

    DE INDUCCIN

    "ABC DOS REGULADORES DE TENSO" - ABC DE LOS REGULADORES DE

    TENSIN CESP

    "ESTUDO DA DISTRIBUIO" - ESTUDIO DE LA DISTRIBUICIN - ED-1.2

    DEZ/1978 (CORRECCIN DE LOS NVELES DE TENSIN EN REDES DE

    DISTRIBUICIN AREAS DE CEMIG)

    "ESTUDO DA DISTRIBUIO" - ESTUDIO DE LA DISTRIBUICIN ED-1.9

    (PLANEAMIENTO DE LOS ALIMENTADORES DE CEMIG)

  • 39 NDICE

    1. Introduccin............................................................................ 5

    2. Esquema bsico de la transmissin y distribuicin de laenergia elctrica .................................................................... 6

    3. Principio de funcionamiento ................................................... 7 3.1. Funcionamiento como elevador.................................................... 7 3.2. Funcionamiento como rebajador................................................... 8

    4. Forma constructiva del regulador............................................ 8 4.1. Funciones del reactor ................................................................... 9 4.1.1. Divisor de tensin................................................................ 9 4.1.2. No permitir la interrupcin del circuito en la conmutacin.. 10 4.1.3. Limitar la corriente circulante ............................................. 10 4.2. Bobinado de equalizacin............................................................. 13

    5. Tipos de reguladores............................................................... 20 5.1. Tipo A ........................................................................................... 20 5.2. Tipo B ........................................................................................... 20 5.3. Clculo de corrientes..................................................................... 21 5.3.1. Regulador tipo A.................................................................. 21 5.3.2. Regulador tipo B.................................................................. 22 5.3.3. Anlisis comparativa entre regulador tipo A x Tipo B ........ 24

    6. Tipos de conexiones en banco de reguladores ........................ 26 6.1. Conexin en estrella ..................................................................... 26 6.2. Conexin en delta cerrado............................................................ 28 6.3. Conexin en delta abierto ............................................................ 30

    7. Reguladores padronizados por la Norma NBR 11809/1192 ..... 33

    8. Dimensionamiento del regulador ............................................ 34

    9. Localizacin de bancos de reguladores .................................. 35

  • 410. Funcionamiento del regulador .............................................. 35

    11. Ajuste del sistema de control (Rel Regulador) ...................... 36 11.1. Ajuste del valor de referencia de tensin.................................... 37 11.2. Ajuste de insensibilidad (Anchura de faja) ............................... 37 11.3. Temporizacin............................................................................. 38 11.4. Compensador de cada de tensin en la lnea .......................... 38

    11.5. Ajuste de la capacidad de conduccin de corriente (LoadBonus) ....................................................................................... 39

    11.6. Limitador de tensin................................................................... 40 11.7. Detector de flujo inverso de potencia ......................................... 40 11.8. Comunicacin via notebook y automacin................................... 4212. Ajuste del compensador de cada en la lnea ....................... 42

    12.1. Ajuste de la compensacin de cada en la lnea para los tipos de ligaciones de los reguladores .............................................. 44 12.2. Ejemplos de clculo ................................................................... 56

    13. Aplicacin de los reguladores en el planeamiento dealimentadores de distribuicin............................................. 60

    13.1. Recomendaciones..................................................................... 60 13.2. Software utilizado..................................................................... 61

  • 5REGULADOR DE TENSIN MONOFASICO CON 32 ESCALONES

    1. INTRODUCCIN

    La aplicacin de reguladores de tensin en los sistemas de distribuicin de

    energia elctrica tuve inicio en la dcada de 40, en los pases desarrollados.

    Principalmente en los EUA, en funcin de su gran extensin territorial, adonde

    los centros de consumo estan dispersos por vastas reas, lejas de los puntos de

    generacin, y agregado a esto, el aparecimiento de gran cantidad de nuevos

    aparejos electroelectrnicos, sensibles a las oscilaciones de tensin, hice

    incrementaren los reclamos de los consumidores, que pasaron a exigir buena

    calidad en la distribuicin de energia elctrica. Debido a esto, hoy encuentranse

    instalados en varios puntos de aquel pas dezenas de millares de reguladores,

    suministrando a los puntos de consumo una regulacin de tensin adecuada y

    proveendo calidad al suministro de energia. Eso trae por lo menos tres

    consecuencias benficas:

    9 Satisfacin del consumidor;9 Reduccin de las prdidas en la distribuicin;9 Incremento de la facturacin de las concessionrias de energia elctrica.

    El Brasil presenta cierta similaridad con los EUA, en lo que refirese al espazio

    territorial, lo que viabiliza la utilizacin de los reguladores de tensin. Estes

    tienen gran aceptacin por parte de las concessionrias, por razones econmicas,

    de simplicidad y versatilidad. Adems, hoy hay reguladores de tensin totalmente

    fabricados en Brasil, lo que elimina los problemas de obtencin de piezas de

    reposicin verificados hasta 1986, cuando tales equipamientos eran total o en

    parte (cambiador de tomas bajo carga) importados de los EUA.

  • 62. ESQUEMA BSICO DE LA TRANSMISIN Y DISTRIBUICIN DE LAENERGIA ELCTRICA

    FIGURA 1

    Lnea de transmisin dealta tensin

    Regulador detensin

    monofasico

    Transformadorde

    poste

    TransformadorElevador

    TransformadorRebajador

    FuenteGeneradora

    HastaHasta

    Residencia

    Generador

  • 73. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

    El principio de funcionamiento s similar al de un autotransformador, o sea,

    existe, adems del acoplamiento magntico entre el primario y el secundario, un

    acoplamiento elctrico, conforme la figura abajo:

    FIGURA 2

    Existen dos maneras de ejecutarmos la ligacin elctrica entre el primario y el

    secundario, tornando el autotransformador elevador o rebajador:

    3.1. Funcionamiento como elevador

    FIGURA 3

  • 83.2. Funcionamiento como rebajador

    FIGURA 4

    s la polaridad de los bobinados que determina la ligacin elctrica para

    autotransformador funcionar como rebajador o elevador.

    Luego, vamos agregar una llave inversora de polaridad en el circuito, para

    posibilitar que el autotransformador funcione como elevador y rebajador:

    FIGURA 5

    4. FORMA CONSTRUCTIVA DEL REGULADOR

    Agregando tapes al bobinado C, pasamos a tener escalones de tensin.

    FIGURA 6

  • 9Luego si la carga estubier ligada en el tape 1, y si necesitarmos cambiar su

    ligacin para el tape 2 teneremos de interrumpir el circuito, o sea, desligar el

    regulador.

    Para que eso no ocurra, la solucin s agregar un reactor al circuito, porque

    mientras una de las extremidades (piernas) del reactor viaja para el tape 2, la

    alimentacin de la carga hacese por medio de la otra extremidad del reactor.

    FIGURA 74.1. Funciones del reactor

    Vamos considerar para mejor detallamiento del circuito del reactor, un pedazo del

    bobinado C.

    4.1.1. Divisor de tensin

    Considerando el reactor en la posicin 0 (neutra):

    FIGURA 8

  • 10

    Vamos ahora para:

    FIGURA 9

    La tensin aplicada a los terminales del reactor s Vd, pero la tensin en la carga

    incrementar o disminuir en la proporcin de 2Vd , debido al tape central, lo que

    aclara el reactor ser un divisor de tensin.

    4.1.2. No permitir la interrupcin del circuito en la conmutacin

    Analisando el circuito anterior, cuando B salir del tape 0, y estubier viajandopara el tape 1, la energizacin del circuito hacese por medio de A, conforme yaaclarado anteriormente.

    4.1.3. Limitar la corriente circulante

    FIGURA 10

  • 11

    Al ser aplicada la tensin Vd en los terminales del reactor, circula una corrientecirculante, IC, y esta corriente debe ser limitada para que no ocurra el desgaste

    excesivo de los contactos del conmutador y la