Siemens Corporate Design PowerPoint-Templates · 2019-03-30 · El dispositivo más eficiente para...

SiemensTransformadoresPhase Shifter TransformersHarold A. Pérez M.Jornadas Técnicas CNO - CAPT23.08.2017

siemens.comRestricted © Siemens AG 2017

07.07.2017

Restricted © Siemens AG 2017 Eduardo Gómez Hennig / EM TR

Transformadores SiemensNuestra huella global

23.08.2017 Harold A. Pérez M. / EM TR

EM TR

DTMPTLPT

~2,000 km~2,000 km

Mexico

Guanajuato

USA

Jackson

Tenjo

Colombia

Canada

Trois-Rivieres

Trento

Italy

Kirchheim

Germany

Nuremberg

Germany

Linz

Austria

Weiz

Austria

Nuremberg

Germany

Budapest

Hungary

Zagreb

Croatia

Kalwa

India

Voronezh

RussiaBrazil

Jundiai Dresden

Germany

China

Jinan

China

Wuhan

China

Guangzhou

Locations

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Transformadores SiemensEn todos los niveles de transmisión y distribución

System InterconnectingTransformers

Liquid immersed DTsfor Distribution networks

Liquid DTs and CRTsfor Infrastructure Solutions

Static VARFACTS Transformers

Grid Access Solutions

Phase ShiftersShunt andSeries Reactors

Generator Step-UpTransformers

HVDCTransformers

Unit AuxiliaryTransformers

Special Transformersfor Industrial Applications

Nivel Consumidores

Line Feedersfor rail system power supply

VoltageRegulators

Traction Transformersfor rail vehicles

500 kV230 kV

115 kV69 kV

13,2 kV230 V

24 kV500 kV


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Phase Shifters (desfasadores de ángulo)“Claves” en tiempos de entornos energéticoscambiantes

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Phase Shifter Transformer“Claves” en tiempos de entornos energéticoscambiantes

Retos que enfrentan clientes y usuarios• Cuellos de botella en la transmisión produciendo sobrecargas en líneas

específicas.• Urbanización desbalanceada de las ciudades, con incremento local y

concentrado de la demanda de energía.• Flujo de potencia indeseado de operadores de redes vecinos por propias

redes.• Flujos de potencia no deseados pueden no ser compensados por contratos

de comercialización.• Dificultad para reconectar redes que tienen amplios ángulos de

desfasamiento.• Dificultad para el control del flujo de potencia en importación y exportación de

energía.• Dificultad para aprovechar la capacidad instalada en una red de transmisión

con circuitos en paralelo.


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Bloquear flujo–

Phase Shifter TransformerEl dispositivo más eficiente para control de flujo depotencia

Generalidades

Un Phase Shifter Transformer es la manera más eficiente para controlar el flujode potencia activa en una línea de una red interconectada.El control de flujo de potencia se hace por medio de manipulación del ángulo dedesfase del voltaje entre la fuente y la carga.Es incluso posible bloquear o reversar el flujo de potencia.

Forzar flujo


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Transferencia de potencia en una línea


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Aproximación de Transferencia de PotenciaPara simplificar el análisis, para efectos prácticos se puede asumir R=0,entonces Z=jX

Se observa que:•La transferencia de potencia activa depende del ángulo de fase entre losterminales.•Para reducir la transferencia de potencia es necesario retardar el ángulo efectivode fase.•Para aumentar la transferencia de potencia es necesario adelantar el ánguloefectivo de fase.•La potencia Ps cambia dramáticamente cuando el ángulo de diferencia varía enel tiempo.


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¿Cómo es que el ángulo de fase influencia el flujo de potencia?

La distribución “natural” de corriente depende de las impedancias de las líneas.


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La distribución “natural” de corriente puede ser ineficiente si X1 y X2 difierenconsiderablemente.


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Para hacer la ecualización de las corrientes, debe introducirse una fuente devoltaje adicional.


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¿Cómo es que el ángulo de fase influencia el flujo de potencia?Esta fuente de voltaje adicional, perpendicular al voltaje de fase, genera unacorriente “circulante” que incrementa el valor de la corriente i1 y reduce el valorde la corriente i2.


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Ejemplo Antes – Después:

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Configuración física interna de un PST1. Una parte activa. Configuración asimétrica:

Utilizado para rangos pequeños de desfasamiento de ángulo.• Devanado de excitación conectado en delta.• Un devanado de derivaciones.• Un conmutador bajo carga.


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Configuración física interna de un PST2. Una parte activa. Configuración simétrica:

Utilizado para mayores rangos de desfasamiento de ángulo.• Devanado de excitación conectado en delta.• Dos devanados de derivaciones.• Dos conmutadores bajo carga.


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Configuración física interna de un PST3. Una parte activa. Configuración simétrica alternativa:

Utilizado para bajos niveles de tensión.• Devanados de excitación y de derivaciones conectados en

configuración hexagonal.• Un devanado de derivaciones. Un conmutador bajo carga.


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Configuración física interna de un PST4. Dos partes activas. Configuración simétrica en cuadratura:

Utilizado mayormente en el mercado norteamericano por ser la configuraciónmás clásica.

• Parte activa de excitación y parte activa en serie.• Un devanado de derivaciones. Un conmutador bajo carga.


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Resultado real. Antes – Después:Flujo de Potencia en la Interconexión en la frontera Eslovenia – Italia.


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Phase Shifter TransformerEstabilidad de la red – Flexibilidad – Utilizaciónoptimizada de la infraestructura


Solución productiva para el cliente

• Incremento de la capacidad de potencia la red, debido a una mejorutilización.

• Solución eficiente costo–beneficio para el control de flujo depotencia.

• Estabilidad de la red al evitar sobrecargas.• Independencia entre operadores de redes adyacentes y protección

de la red propia contra cargas no deseadas.• Maximización de posibilidades de comercialización

Referencias Recientes Siemens

• 50 Hertz, Alemania: 1200MVA / 410kV ±20°

• City of Santa Clara, U.S.: 420MVA / 230kV ±22°

• Orlen Ochrona, Polonia: 75MVA / 33kV +28°/-18°

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Phase Shifter TransformerEstabilidad de la red – Flexibilidad – Utilizaciónoptimizada de la infraestructura


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Phase Shifter TransformerEspecificación para un Transformador Desfasador deÁngulo


Guía de información necesaria para la solicitud de un PST

1. Potencia nominal – MVA.2. Tensión nominal.3. Ángulo de fase nominal.4. Dirección del desfase requerido.5. Número de posiciones.6. Impedancia.7. Potencia de corto circuito del sistema.8. Nivel de aislamiento al impulso tipo rayo – BIL.9. Condiciones especiales de sobrecarga.10.Operación del PST.11.Tipo de desfase simétrico o asimétrico.12.Tipo clásico (en cuadratura) o no.13.Posibilidad de usar varistores internos – ZnO.

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Contacto

HAROLD A. PÉREZ MOLANO

Diseño y Soporte Técnico

Transformadores de Potencia

Teléfono: +57 1 294 2292Correo Electrónico:[email protected]

siemens.com


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