Medición de calidad de tensión en el Sistema de Transmisión Nacional

Transcripción

1 Medición de calidad de tensión en el Sistema de Transmisión Nacional Herney Dario Tiusaba Zambrano / Fernando Augusto Herrera León DISTASA- UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA Bogotá

2 Contenido 1. Planteamiento de la necesidad 2. Marco Normativo y Regulatorio 3. Factibilidad Técnica 4. Conclusiones 2

3 1. Planteamiento de la Necesidad 1. Medición de calidad de tensión en el STN según el Código de Redes 2. Estándares normativos de calidad de tensión utilizados en redes de transmisión de energía. 3. Exigencias de otros países (Noruega, Australia, Rumania, Brasil, Estados Unidos, Gran Bretaña, Chile y Colombia) 4. Factibilidad técnica de equipos con las características apropiadas para el cumplimiento de lineamientos regulatorios. 3

4 1. Planteamiento de la Necesidad 4

5 2. Estándares Normativos Referente Recomendación Observaciones IEEE Equipos de supervisión y registro Los instrumentos de medida dependerán de los objetivos de la medición Limitaciones en ancho de banda de Transformadores capacitivos IEC Métodos de medición, equipos e interpretación de resultados Niveles de la señal a medir y la respuesta en frecuencia de los transductores. Transformadores capacitivos con ancho de banda limitado a cientos de Hz IEC Instrumentos de registro EN Calidad de la potencia entre 1kV y 35kV IEC Ninguna Ninguna Ninguna 5

6 2. Estándares Normativos Referente Recomendación Observaciones NTC5000. Calidad de la potencia eléctrica (CPE) IEEE 519 (1992). Métodos de análisis, medición y recomendaciones para el diseño IEEE 519 (2014). Modificación a medición de armónicos y referencia a IEC y IEC IEC Guía para el uso de transformadores de instrumentación en mediciones de calidad de potencia Ninguna Las mediciones convencionales requieren bajo ancho de banda. Para mediciones de armónicos los anchos de banda deben ser de khz Ninguna Divisores Resistivos Capacitivos Ninguna Transformadores capacitivos no deben ser usados para medición de armónicos. Ninguna Aplicable a transformadores de instrumentación en Alta Tensión. 6

7 2. Estándares Normativos Anchos de banda de transformadores de potencial Tipo Transformadores Capacitivos Divisores Resistivos Divisores inductivos Ópticos Divisores Resistivos compensados Divisores Capacitivos Puros Ancho de Banda 60Hz Entre los 0Hz y 200 Hz Entre los 15Hz y 20kHz Entre los 0Hz y 2 MHz Entre los 15Hz y 1MHz Entre los 15Hz y 2MHz Adaptado de IEC TR (2012) Technical report instrument Transformers the use for power quality p

8 2. Estándares Normativos Vp C1 Inductancia de compensación Circuito ferroresonante C2 Transformador Carga 8

9 2. Estándares Normativos (Respuesta en frecuencia Transformadores) Adaptado de: Influence of Instrument Transformers on Harmonic Distortion Assessment (2012, p.2) 9

10 3. Exigencias de otros países País Nivel de Tensión [kv] Límite de Distorsión armónica Referente Normativo regulación Tipo de Transformador de Tensión Noruega 245 2% IEC y CENELEC (EN50160) No especifica Australia 230 3% IEC No Especifica Rumania y Brasil 220 / 230 3% EN50160 No Especifica Estados Unidos, Chile y Colombia 220/ 230 1,5% IEE519 No Especifica Gran Bretaña 275 0,5% EN50160 Especifica (R-C) 10

11 4. Factibilidad Técnica Existencia y disponibilidad de equipos en el mercado para dar cumplimiento a los requisitos regulatorios 11

12 4. Factibilidad Técnica Impacto de los transformadores divisores resistivo-compensado en calidad de la potencia Parámetro Frecuencia Magnitud de la tensión Flicker Hundimientos Desbalance Armónicos e Interarmónicos Fluctuaciones rápidas de tensión Impacto en la medición No hay impacto No hay impacto No hay impacto No hay impacto No hay impacto No hay impacto No hay impacto Interrupciones de alimentación Transitorios de tensión No hay impacto No hay impacto Adaptado de IEC TR (2012) Technical report instrument Transformers the use for power quality p

13 4. Factibilidad Técnica Relación de transformación vs Frecuencia. Resistive Capacitive Voltage Dividers for Gas Insulated Switchgear Trench [21] 13

14 4. Transformador Divisor Resistivo- Compensado Fabricado bajo norma IEC (2012). Adaptado de 14

15 4. PQ- Sensor Instalación en transformadores de potencial en servicio y en fabrica. Para frecuencias mayores a 12.8kHz presenta atenuaciones de -3dB Adaptado de PQSensor MkIII Installation & Commissioning Manual. Por BVM Systems Limited. 15

16 5. Conclusiones Existen en el mercado equipos para el cumplimiento de los lineamientos regulatorios para la medición de la calidad de tensión exigidos en las resoluciones CREG 025 de 1995 y CREG 011 de (Transformadores Resistivo-compensado y PQ-Sensor), Por medio de la IEEE 1159 (2009), IEC (2015), IEEE 519 (1992) y el reporte técnico IEC (2012) se puede concluir que por su limitado ancho de banda los transformadores de potencial tipo divisores capacitivos no son aptos para realizar mediciones de calidad de tensión. 16

17 5. Conclusiones Para precisar los lineamientos regulatorios, es necesario especificar las características técnicas de los traductores de medición y supervisión de la calidad de forma de onda. Se recomienda incluir como referencias los estándares, IEEE 519 (2014), IEC60358 (2012) y el reporte técnico IEC (2012) en las norma NTC 5000 (2013) y NTC 5001 (2008). 17

18 5. Conclusiones Realizar aclaraciones en el código de redes y en las normas NTC sobre la respuesta en frecuencia de los transformadores de potencial para la medición y supervisión de la calidad de tensión Se recomienda en los diseños de bahías de conexión contemplar espacios de reserva para los transformadores de potencial aptos para la medición de calidad de tensión. 18

19 GRACIAS 19

20 PREGUNTAS? 20