Cálculo de sobretensiones en la conexión de baterías de condensadores a la red

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dc.contributor.advisor Burgos Díaz, Juan Carlos
dc.contributor.author Arizaga Foronda, Marcelo
dc.date.accessioned 2018-03-09T12:23:00Z
dc.date.available 2018-03-09T12:23:00Z
dc.date.issued 2014-09-23
dc.date.submitted 2014-09-30
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10016/26395
dc.description.abstract Most loads that are connected to an electric system has coils or motors in which a magnetic field exists. Such items require a fluctuating energy over time (consumed on the network in a quarter cycle to create the magnetic field and returned to the network in the next quarter cycle by reducing the magnetic field to zero). This fluctuating power superimposed on the average power is what is known as reactive power. The electric charge that consumes a high reactive power is not desirable in a power system for three reasons. First, the current drawn by a load demand active power and reactive power exceeds the load would sue only active power, and therefore all elements of the system (circuit breakers, conductors, transformers, etc) must be designed for a higher current and thus the installation cost increases. Secondly, this increased demand load current consumed active power and reactive power through a series of elements, such as transformers, conductors, etc, causing losses of active power and making the performance of the system decreases. Third, this increased demand load current brings in elements spanning (transformers, conductors) some voltage drops that cause the voltage to the load (and the rest of the consumers connected in parallel with it) decrease. To overcome these drawbacks can use capacitor banks to supply the reactive power demand of the loads. Its low cost has allowed its use is widespread, but the limitation is facing charges whose reactive power demand is variable causes other systems such as synchronous compensators (STATCOM) and fixed (SVC) are chosen. However, the connection and disconnection of capacitor may cause harmful transients for the capacitor and to the adjacent elements (cables, transformers, motors, other consumers, etc) or network disturbances which reduce the quality of the electrical energy receive other network clients. These transients result in overcurrent and overvoltage. The study of transients that occur in the connection and disconnection of capacitor banks is necessary to understand the factures that influence the amount of overvoltage and overcurrent are reached and know how to buffer these transitory and meet the requirements of quality and safety required by law. The subject Electrical Installations Degree in Electrical Engineering from the University Carlos III of Madrid surges networks are studied, including the surge in the connection and disconnection of capacitor banks. This Final Project Work was raised as an aid to said subject, and aims to develop a series of computer models that can be used by students of the subject to understand more clearly the origin and characteristics of these transients.
dc.description.abstract La mayoría de las cargas que se conectan a un sistema eléctrico dispone de bobinas o motores en los cuales existe un campo magnético. Este tipo de elementos requieren una energía fluctuante en el tiempo (se consume de la red en un cuarto de ciclo para crear el campo magnético y se devuelve a la red en el cuarto de ciclo siguiente al reducirse el campo magnético a cero). Esta potencia fluctuante superpuesta a la potencia media es lo que se denomina potencia reactiva. El que una carga eléctrica consuma una potencia reactiva elevada no es deseable en un sistema eléctrico por tres motivos. - En primer lugar la corriente que consume una carga que demanda potencia activa y potencia reactiva es superior a la que demandaría una carga que sólo demandara potencia activa, y por ello todos los elementos de la instalación (interruptores automáticos, conductores, transformadores, etc) han de ser dimensionados para una corriente mayor y por tanto el coste de la instalación aumenta. - En segundo lugar, esta mayor corriente que demanda una carga que consume potencia activa y potencia reactiva atraviesa una serie de elementos, como son transformadores, conductores, etc, provocando unas pérdidas de potencia activa y haciendo que el rendimiento de la instalación disminuya. - En tercer lugar, esta mayor corriente que demanda la carga ocasiona en los elementos que atraviesa (transformadores, conductores) unas caídas de tensión que hacen que la tensión que llega a la carga (y al resto de los consumidores conectados en paralelo con ella) disminuya Para solucionar estos inconvenientes se pueden utilizar baterías de condensadores para abastecer la energía reactiva que demandan las cargas. Su reducido coste ha permitido que esté ampliamente extendido su uso, aunque la limitación que tiene frente a las cargas cuya demanda de potencia reactiva es variable hace que se elijan otros sistemas como los compensadores síncronos (STATCOM1) y fijos (SVC2). Sin embargo, la conexión y desconexión de baterías de condensadores puede provocar transitorios perjudiciales para el propio condensador y para los elementos adyacentes (cables, transformadores, motores, otros consumidores, etc) o perturbaciones en la red que reduzcan la calidad de la energía eléctrica que reciben otros clientes de la red. Estos transitorios se traducen en sobreintensidades y sobretensiones. El estudio de los transitorios que tienen lugar en la conexión y desconexión de las baterías de condensadores es necesario para comprender los factures que influyen en la cuantía de las sobretensiones y sobreintensidades que se alcanzan y conocer la forma de amortiguar dichos transitorios y cumplir los requisitos de calidad y seguridad que se exige por normativa. El la asignatura Instalaciones Eléctricas del Grado en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Carlos III de Madrid se estudian las sobretensiones en las redes, incluyendo las sobretensiones en la conexión y desconexión de baterías de condensadores. Este Trabajo Fin de Grado se planteó como una ayuda a la mencionada asignatura, y tiene por finalidad desarrollar una serie de modelos informáticos que puedan ser utilizados por los alumnos de la asignatura para comprender de forma más clara el origen y características de estos transitorios.
dc.format.mimetype application/pdf
dc.language.iso spa
dc.rights Atribución-NoComercial-SinDerivadas 3.0 España
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.subject.other Baterías de condensadores
dc.subject.other Sistemas eléctricos
dc.subject.other Sobretensiones
dc.title Cálculo de sobretensiones en la conexión de baterías de condensadores a la red
dc.type bachelorThesis
dc.subject.eciencia Ingeniería Industrial
dc.rights.accessRights openAccess
dc.description.degree Ingeniería en Tecnologías Industriales
dc.contributor.departamento Universidad Carlos III de Madrid. Departamento de Ingeniería Eléctrica
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