Seminario CIGRE 2012: Estado del Arte de la Tecnología en los Sistemas de Transmisión.
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- Elena Ponce Sandoval
- hace 5 años
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1 Seminario CIGRE 2012: Estado del Arte de la Tecnología en los Sistemas de Transmisión. Perturbaciones en las redes eléctricas Dispositivos para su reducción convencionales y actuales GRID
2 Consideraciones Previas Actualmente durante las maniobras normales de explotación de interruptores de poder (operaciones de cierre y apertura), existen elevados riesgos de provocar fenómenos transitorios durante la conmutación de tensión y corrientes fuertes. Es importante tener en consideración que estos transitorios, si bien se producen en los circuitos de poder, es posible que estos fenómenos se reflejen también en circuitos de control y servicios auxiliares, así como en sistemas de baja tensión circundantes. Technical Institute - 25/05/ P 2
3 Consideraciones Previas La energización de bancos de condensadores, reactores shunt, transformadores de poder y líneas en vacío, pueden causar transitorios graves sobretensiones elevadas o corrientes de inrush elevadas. Por otro lado, la desenergización de cargas capacitivas, filtros de armónicas o reactores en derivación, pueden producir recebados o reencendidos, que resultan en impulsos de tensión progresivos escarpados. Technical Institute - 25/05/ P 3
4 Consideraciones Previas La magnitud de estos fenómenos transitorios dependen, en forma aleatoria, del punto en la onda donde se produce la apertura y/o cierre de los contactos principales del interruptor de poder. Actualmente existen dispositivos convencionales, para reducir estas anormalidades, como resistencias de pre-inserción, reactores de amortiguación, o descargadores, a fin de limitar la magnitud y efecto de los transitorios de conmutación, sin embargo, estos dispositivos son costosos y en algunos casos resultan ser ineficaces o inseguros. Technical Institute - 25/05/ P 4
5 Principio de funcionamiento de una cámara Technical Institute - 25/05/ P 5
6 Principio de funcionamiento de una cámara Technical Institute - 25/05/ P 6
7 Nociones básicas del arco eléctrico Condición: Interruptor cerrado Corriente i de forma sinusoidal U caída de tensión A-B Technical Institute - 25/05/ P 7
8 Nociones básicas del arco eléctrico Technical Institute - 25/05/ P 8
9 Nociones básicas del arco eléctrico Technical Institute - 25/05/ P 9
10 Nociones básicas del arco eléctrico Condición: Apertura resistiva Technical Institute - 25/05/ P 10
11 Nociones básicas del arco eléctrico Condición: Apertura final Technical Institute - 25/05/ P 11
12 Nociones básicas del arco eléctrico Cuando el arco se extingue al pasar por cero se observan 2 fenómenos: 1. La tensión del arco tiende a alcanzar la tensión restablecida de la red. 2. La rigidez dieléctrica del medio entre los electrodos se regenera. Technical Institute - 25/05/ P 12
13 Nociones básicas del arco eléctrico El corte sólo será exitoso si: La velocidad de restablecimiento de la rigidez dieléctrica (VD) es superior a la velocidad de aumento de la tensión transitoria de restablecimiento de la red (VATR). Technical Institute - 25/05/ P 13
14 Nociones básicas del arco eléctrico Technical Institute - 25/05/ P 14
15 Principio de interrupción Vt Vc Technical Institute - 25/05/ P 15 Posición CERRADO Vt : Volumen Térmico Efecto térmico + compression stage Vc : Volumen de Compresión Efecto Térmico Posión Abierto
16 Cámara de corte Descripción Technical Institute - 25/05/ P 16
17 Cámara de corte Descripción Technical Institute - 25/05/ P 17
18 Cámara de corte Descripción Technical Institute - 25/05/ P 18
19 Cámara de corte Secuencia: Cierre Technical Institute - 25/05/ P 19
20 Cámara de corte Secuencia: Apertura Separación de los contactos principales Technical Institute - 25/05/ P 20
21 Cámara de corte Secuencia: Apertura Separación de los contactos de Arco Technical Institute - 25/05/ P 21
22 Cámara de corte Secuencia: Apertura Soplado Extinción del Arco Technical Institute - 25/05/ P 22
23 Cámara de corte Secuencia: Apertura Posición final Technical Institute - 25/05/ P 23
24 Secuencia de maniobra Cierre: Cp < Caux. Apertura: Cp > Caux. Technical Institute - 25/05/ P 24
25 Maniobras típicas Technical Institute - 25/05/ P 25
26 Maniobras típicas Technical Institute - 25/05/ P 26
27 Maniobras típicas Technical Institute - 25/05/ P 27
28 Maniobras típicas Technical Institute - 25/05/ P 28
29 Maniobras típicas Technical Institute - 25/05/ P 29
30 Maniobras típicas Technical Institute - 25/05/ P 30
31 Maniobras típicas Technical Institute - 25/05/ P 31
32 Dispositivos convencionales Sistema de Pre-inserción? Sistema mecánico? Para que se utiliza? Conexión serie o paralelo? Permanente o transitoria? Technical Institute - 25/05/ P 32
33 Technical Institute - 25/05/ P 33
34 Resistencia de Pre-inserción Las resistencias de Pre-inserción se utilizan para limitar sobré tensiones en la red, durante operaciones de conmutación. Las resistencias de Pre-inserción se utilizan únicamente durante el cierre y consisten en bloques de resistencias que son conectados en paralelo con la cámara de interrupción. Los bloques de resistencias cerraran el circuito aproximadamente 8-12ms antes de los contactos de arco. Valor típico es alrededor de 400 Ohms. Las resistencias de Pre-inserción se utilizan principalmente para líneas en vacío, con tensiones de sistema superiores a 362kV. Technical Institute - 25/05/ P 34
35 Resistencia de Pre-inserción Circuito Interruptor Abierto Inserción del resistor Resistencia de Corto Circuito Technical Institute - 25/05/ P 35
36 Resistencia de Pre-inserción Technical Institute - 25/05/ P 36
37 Cámara de corte con resistencia de Pre inserción Contacto Móvil Biela Aislante Acción Gato Hidráulico Superficie Superior Pistón Acumulador óleo neumático Superficie Inferior Technical Institute - 25/05/ P 37
38 Cámara de corte con resistencia de Pre inserción Technical Institute - 25/05/ P 38
39 Cámara de corte Descripción Technical Institute - 25/05/ P 39
40 Ciclo de Operación Resistencia de Pre-inserción Technical Institute - 25/05/ P 40
41 Resistencia de Pre-inserción Technical Institute - 25/05/ P 41
42 Condensadores? Cuándo se utilizan? Technical Institute - 25/05/ P 42
43 Condensadores Capacitores equipotenciales: Son en ciertas ocasiones utilizados en interruptores multi-apertura (dos o mas cámaras de ruptura idénticas conectadas en serie) con el fin de distribuir uniformemente la tensión a través del espacio entre los contactos. Capacitores en paralelo: son utilizados para incrementar la capacidad de corto circuito de los interruptores. A capacitancia adicional incrementa el tiempo de demora de la tensión inicial de recuperación RRRV y por lo tanto tiene impacto principalmente en la respuesta frente a fallas en líneas cortas. Technical Institute - 25/05/ P 43
44 Interruptor mando tripolar Camara del Interruptor Columna aislante Gabinete de accionamiento Mecanismo Estructura Technical Institute - 25/05/ P 44
45 Interruptor mando Monopolar Camara del Interruptor Soporte de Columna Aislante Estructura Accionamiento Mecánico Gabinete Eléctrico Technical Institute - 25/05/ P 45
46 Dispositivos actuales En general las maniobras de los interruptores se efectúan de forma aleatoria. La instalación de un relé de sincronización permite predeterminar las maniobras en un punto particular de la sinusoide. Actúa sólo en maniobras de explotación. Estos dispositivos son de fácil integración. Menor inversión y gastos respecto a los sistemas mecánicos de inserción. Technical Institute - 25/05/ P 46
47 Dispositivos actuales Technical Institute - 25/05/ P 47
48 Dispositivos actuales Technical Institute - 25/05/ P 48
49 Dispositivos actuales Technical Institute - 25/05/ P 49
50 Dispositivos actuales Technical Institute - 25/05/ P 50
51 Dispositivos actuales Technical Institute - 25/05/ P 51
52 Dispositivos actuales Sistema de Compensación Technical Institute - 25/05/ P 52
53 Dispositivos actuales Technical Institute - 25/05/ P 53
54 Dispositivos actuales Technical Institute - 25/05/ P 54
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