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Cabezal
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Como se mencionaba en el Newsletter anterior (# 20), los reguladores de tensión modernos son íntegramente automáticos, con módulos de control electrónicos que ejecutan de forma automática la corrección de tensión.

EnergyAxis1

Esto implica que el módulo de control, el cerebro del equipo por así decirlo, no solo sepa qué nivel de tensión hay en la línea, sino que también tenga en cuenta en qué posición se encuentra el tap.
Esta función no es simplemente para mostrar por pantalla en qué posición está el tap (dato que para el operario es fundamental) sino que es parte de un bucle de feedback necesario para que el equipo no fuerce su posición por encima del tap máximo o por debajo del tap mínimo.

Una de las características distintivas frente a otros productos similares y que hacen superior al regulador de tensión ITB, es el encoder de posición del tap.
Este encoder asegura un enclavamiento en 2 niveles de protección (redundancia en la protección) que impide reposicionamientos inválidos del tap tanto por encima o por debajo de su rango de accionamiento, evitando así daños a nivel mecánico (deformar piezas, recalentamiento del motor) y eléctrico (saltos de tensión).

A diferencia de otros equipos, el regulador ITB posee un encoder mecánicamente solidario a los contactos y que efectúa una protección en dos niveles:

Bloqueo a nivel mecánico.
Bloqueo a nivel electromecánico/electrónico.

Gracias a este encoder, la lógica del módulo de control cuenta con el dato de posición de forma digital y puede procesarlo, mostrarlo en el panel, en el indicador externo, usarlo como parámetro de limitación, mostrarlo en un sistema SCADA para supervisarlo a distancia, etc.

Grafico01

Grafico02

Otra característica importante del regulador ITB es el indicador de posición actual, máxima y mínima alcanzada por el tap. Este indicador es enteramente digital y electrónico, lo que aventaja al indicador tradicional mecánico y a otras configuraciones electromecánicas en que al ser enteramente electrónico, la toma de la señal no requiere ni partes móviles ni acoplamientos que siempre conllevan:

Filtraciones: por ejemplo de aceite hacia el exterior por entre las junturas.
Ingreso de humedad: por ejemplo ingreso de humedad que puede condensar hacia el interior del regulador.
Degradación de los componentes: La operación continua de un equipo con partes móviles conlleva el desgaste de sus piezas.

Al ser electrónico, la señal sale a través de un sello sin partes móviles que posee una perfecta aislación mecánica.

Grafico03


El Regulador de tensión como elemento de eficiencia energética.
Un alto porcentaje de las pérdidas en el sistema de energía eléctrica se presentan en la parte de distribución. Generalmente las cooperativas no disponen de sistemas de supervisión remota de tipo SCADA que les permita realizar un seguimiento y control de las variables en tiempo real, principalmente por los costos de inversión que implican generar una infraestructura de red y telecomunicaciones que estos sistemas automáticos requieren.

Por otro lado, las pérdidas y la eficiencia en la mayoría de los equipos eléctricos depende del nivel de tensión de operación, con lo cual baja tensión implicará más pérdidas. Una posible alternativa para mejorar los problemas de pérdidas en el sistema por baja tensión, es considerar la instalación de reguladores a lo largo de la red de distribución. La ubicación de los mismos implica la elección de las zonas de mayor valor estratégico.

La correcta ubicación de reguladores de tensión permite mejorar el perfil de tensión y además reducir pérdidas técnicas en un sistema de distribución, algo que normalmente pasa desapercibido pero es muy importante desde el punto de vista de la eficiencia energética.

Grafico03

En la literatura especializada, se ha abordado muchas veces el tema de la ubicación de reguladores de tensión solo con el objetivo de mejorar el perfil de tensión como en los trabajos (1) y (2), pero como se ha mostrado en otros estudios (3), una correcta y estratégica ubicación de los reguladores de tensión puede alcanzar una reducción en las pérdidas de energía del 33 %, 17 % y 11 %, para el período de carga máxima, media y mínima, respectivamente, disminuyendo los costos de operación de manera considerable, lo cual permite la inversión en los reguladores de tensión. Además de obviamente una mejora en el nivel de calidad de servicio eléctrico.

En condiciones óptimas, la elección de la ubicación del banco de reguladores requiere información de la red existente como ser cuales son cuantitativa y cualitativamente las pérdidas de energía y perfiles de tensión de la red, su topología, las impedancias de las líneas, longitud de las líneas y las capacidades nominales de los reguladores a instalar, además de si estarán en sistemas de distribución balanceados o desbalanceados, con conexión trifásica en estrella o triangulo, etc.
Pero lógicamente es muy difícil disponer de esta información, aun así, puede elegirse la ubicación de los reguladores de tensión siguiendo los siguientes criterios:

• Los reconectadores que protegen una rama de la red generalmente dan mediciones de tensión en los puntos instalados, es el caso de los reconectadores NuLec y los reconectadores ABB, que también dan un perfil de carga y tensiones muestreadas cada 15 min. Mediante estos datos o datos de equipos similares (como analizadores de red, etc.) se puede relevar un perfil de tensiones promedio.

• Los medidores trifásicos instalados en los transformadores dan cuenta del estado general de tensión de todas sus derivaciones (de toda la malla que depende de ese punto). Mediante este dato se puede relevar también un perfil de tensiones útil.

• Los medidores trifásicos y monofásicos instalados a los clientes dan cuenta de forma muy local cuáles son los niveles de tensión. De todas maneras pueden utilizarse como indicadores de las zonas propensas a la baja tensión. En este caso habría que pensar en colocar el regulador en el alimentador de esa zona.

• Se debe combinar en una gráfica, el perfil de tensiones en función de la posición en la línea con las tolerancias de nivel de tensión mínimo y máximo aceptable. Eso definirá el punto aproximado de ubicación del banco de reguladores.

• Para líneas reales, estadísticamente un alimentador de 1Ω/km en una línea sin derivaciones, a 100A de corriente, a los 20km el nivel de caída de tensión estará cercano al -6,5% de la tensión nominal.

Grafico05Perfil de tensión en función de la posición con regulador incluído.


Grafico06

Ejemplo de grafica para la ubicación de un regulador de tensión.
Puede verse en la misma que el punto teórico de colocación no siempre
coincide con el punto real donde es posible ser colocado (por ejemplo
por la topología del terreno, la topología de la red, interferencia o interacción
no deseada con otros equipos, falta de espacio, derivaciones, etc.).
En esta gráfica puede verse como con un solo banco de reguladores extendimos
la distancia de llegada sin baja tensión a un poco más del doble del valor
original (de 5,5km a 11,5km).



Ing. Fabián L. Santillán - Dpto. Soporte Técnico-Comercial - MYEEL

(Fin Parte 3:4)

 
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