Bus Swing con tensión fija de 100%(0 grados).


Rectificador de 6 pulsos se considera como una fuente de corrientes armónicas, con inyección teórica de corrientes, es decir con armónicas del orden de:


      h=6k ± 1, con k=1, 2, 3... (armónicas eb el lado alterno)


lo que corresponde a tener armónicas 5, 7, 11, 13.....hasta la 49. Los indices armonicos individuales estan en proporcion a 1/h, por lo tanto los índices para las armónicas 5, 7 11 y 13 corresponden a 20, 14, 9 y 7 % de la fundamental, respectivamente.


De esta forma, las bombas alimentadas por el conjunto rectificador-motor corresponden -en el diagrama de la figura 1- a una fuente de corriente de potencia igual a 288 KW (trifásicos) y F.P. igual a 0.80 (buses 5,6,8 y 9, de REC1 a REC4).


Bus 4 (STA3) tiene conectado un banco de condensadores de 300 KVAR (trifasicos).     Identico para Bus 7 (STA2), pero con dos bancos de 300 KVAR, es decir 600 KVAR totales (trifásicos).


Bus 11 corresponde a una carga PQ, con P=55 KW y Q=51 KVAR trifasicos (FP=0.73).

ETAPA 1: Solución mediante la instalación de Bancos de Condensadores.

En las tablas A1 y B1 se detallan los resultados obtenidos en las barras 4 y 7 (STA3 y STA2 respectivamente), en los que se incluyen: punto resonante de la barra (hr), modulo y angulo de 50 Hz del voltaje de barra [mod(ang)]; y las potencias activas y reactivas de 50 Hz en la barra Swing [P(Q)].     Las tablas A2 y B2 incluyen ademas distorsion armonica total y armonica maxima de voltaje de barra (THDv y Vmax), distorsion armonica total y armonica maxima de corriente por los bancos de Condensadores (THDIc e Imax).

Nota   En las tablas siguientes se especifica la condición actual y la recomendada por CPE como:

* : condición actual, sin bancos de condensadores.


**: condición recomendada, con 4 bancos de condensadores.


Todas las tablas presentadas incluyen una carga del tipo PQ.


La resolución en el eje de frecuencias es de 5 Hz.

Tabla A1: 0 Rec.-1Gen. (carga PQ). fo frec. fund.

Barra	C	hr (h)	Mod (ang) Barra de fo (%)	Swing P(Q) de fo (%)
*4	0	11.9	95.2 (-0.3)	0.55 (-0.59)
*7	0	11.9	95.2 (-0.3)	-
**4	2	3.4	103.6 (-1.6)	0.87 (-12.5)
**7	2	3.4	103.6 (-1.6)	-

Tabla A2: 4 Rec.-1Gen. (carga PQ). fo frec. fund

Barra	C	hr (h)	THDv (%)	Vmax (%)	THD de Ic (%)	Ic max (%).	Mod (ang) Barra de fo (%)	Swing P(Q) de fo (%)
*4	0	11.9	108.9	v11=84.4	-	-	85.1 (-4.6)	12.7 (10.7)
*7	0	11.9	110.9	v11=86.2	-	-	84.6 (-4.7)	-
**4	2	3.4	9.8	v5=9.1	56.5	I5=45.5	93.6 (-5.5)	12.4 (-0.9)
**7	2	3.4	10.2	v5=9.4	58.5	I5=47.2	93.3 (-5.7)	-

Tabla B1: 0 Rec.-2Gen. (carga PQ). fo frec. fund.

Barra	C	hr (h)	Mod (ang) Barra de fo (%)	Swing P(Q) de fo (%)
*4	0	14.3	95.1 (-0.2)	0.55 (-0.59)
*7	0	14.3	95.1 (-0.2)	-
**4	2	3.9	101.1 (-1.4)	0.82 (-12.2)
**7	2	3.9	101.3 (-1.5)	-

Tabla B2: 4 Rec.-2Gen. (carga PQ). fo frec. fund

Barra	C	hr (h)	THDv (%)	Vmax (%)	THD de Ic (%)	Ic max (%).	Mod (ang) Barra de fo (%)	Swing P(Q) de fo (%)
*4	0	14.3	61.5	v13=49.2	-	-	87.6 (-3.1)	12.6 (10.0)
*7	0	14.3	63.1	v13=50.6	-	-	87.1 (-3.2)	-
**4	2	3.9	13.3	v5=12.7	72.6	I5=63.4	93.6 (-4.0)	12.3 (-1.2)
**7	2	3.9	14.0	v5=13.3	76.4	I5=66.6	93.4 (-4.2)	-

ETAPA 2: Construcción de dos Rec. de 12 pulsos a partir de cuatro Rec. de 6 pulsos

Un rectificador de 12 pulsos consiste en la conexión de dos rectificadores de 6 pulsos alimentados mediante un transformador con dos secundarios o a traves de dos transformadores (Figura Nº2).     En ambos casos, la conexion de la alimentacion del rectificador debe ser uno en estrella y el otro en delta.     Esto produce un desfase de 30º en los voltajes de alimentacion.     La importancia de esta modificacion se traduce en que se inyectan corrientes armónicas 5ª y 7ª de signo contrario.     Por lo tanto, con un grado equivalente de carga en ambos rectificadores, se puede producir una cancelacion completa de estas armonicas (las mas importantes).     Disminuyendo de esta forma, los niveles de distorsión armónica de voltaje en las barras 6.6 y 22.9 Kv.
 

Fig. Nº2: Rectificador de 12 pulsos a partir de dos Rec. de 6 pulsos
 

Nota: b) y c) se consideran rectificadores de 12 pulsos desde el punto de vista de la corrientes armónicas que éstos inyectan a la red (h=11, 13, 17, 19, 21...).

La configuración que se recomienda para la Minera fue b) debido a la conexion en delta de los primarios.    Esto evita la inyección de armónicas múltiplos de 3 hacia la red.     Las cuales pueden aumentar los indices de distorsión armónica de voltajes de barras, ya que la resonancia del sistema estaba cerca de la armónica 4 (Tabla A2 y B2).

Para ver formas de onda de tensión, corriente y gráficos de impedancia v/s frecuencia con el efecto de conectar los bancos de condensadores haga click aquí

Consultas por e-mail: cpe@inet.cl o al Fono: (562) 3353819, Fax: (562) 3353817

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