Compensación del efecto de capacitores serie en relevadores de distancia. - Ortiz Villegas, Diego Alejandro (2017)
En base al incremento constate de la demanda eléctrica que se tiene en las redes eléctricas ha vuelto a los sistemas de potencia más complejos y difíciles de operar, se ha impulsado el uso de capacitores serie para incrementar el flujo de la potencia transmitida; dando solución parcial al problema de congestionamiento de redes. Es necesario ponderar y evaluar tanto el incremento en los valores de corriente resultantes por un cortocircuito en líneas compensadas como el error en el alcance de los relevadores de distancia. La presencia del capacitor serie introduce un comportamiento transitorio en las señales de voltaje y corriente afectando la impedancia medida por el relevador de distancia. Por ello, es de suma importancia conocer los problemas que estos generan en los valores de corriente y voltaje medidos por los relevadores afectando el alcance en condiciones de falla. El alcance de los relés de distancia puede experimentar dos problemas principales: 1. La reducción de la inductancia en serie de la línea, la cual se desplaza hacia abajo en el plano complejo impedancia. 2. La resonancia subsincrona que pueden introducir retrasos notables en la respuesta de los métodos de estimación de fasores digitales. Este trabajo de tesis está enfocado en la compensación de los errores de impedancia medidos por relevadores de distancia, provocados por la conexión de capacitores serie en líneas de transmisión. Se caracteriza el error en la impedancia aparente medida por un relevador de distancia, la compensación de la impedancia aparente se realiza mediante la modificación de las señales de operación y polarización del relevador; es considerada la operación dinámica del MOV y su impacto en la operación del relevador de distancia. La impedancia medida por el relevador de distancia al tener instalado el capacitor provoca un sobrealcance en la característica de operación, y en algunos casos la inversión de voltaje. En arreglo de líneas paralelas estos efectos presentan una componente aleatoria y dependiente de la ubicación de la falla; se presenta un problema especial en fallas a tierra, ocasionando que la protección de distancia opere de forma no deseada. Los resultados obtenidos en base a simulaciones y eventos reales muestran que la estrategia propuesta que consistente en modificar las señales de entrada a los comparadores, es efectiva ya que se logró mitigar los errores en la operación del relevador de distancia como son la inversión de voltaje y el sobre y sub alcance.