REGULADORES DE TENSIÓN MONOFÁSICAS

CHARLA DE ENTRENAMIENTO
SUCRE-BOLIVIA

Reguladores de Tensión Monofásicos
Automáticos para Sistemas de Distribución

Reguladores de Tension Monofásicos

• Introducción
• Evolución de los equipamientos electricos-eletrónicos;
• Aumento de la sensibilidad en las fuentes y otros
circuitos de los equipamientos;
• Aumento de la reclamación de los consumidores;
• Aplicación – Inicio de la década de 40 en los EUA;
• Resultados:
– Satisfacción del Consumidor;
– Aumento en la facturación de las Concesionárias.
• Extensión geográfica e Infraestructura de lineas
eléctricas de Distribución muy extensas.


• Introducción

Esquema básico de un sistema eléctrico de potencia


• Introducción

Introducción
La calidad de servicio eléctrico exige hoy en día un
mayor cuidado en los niveles de tensión en los sistemas
eléctricos y sobre todo en las cargas de los usuarios ;

Las empresas de Distribución suelen resolver los
problemas de caída de tensión en sus redes
,empleando diversas alternativas de solución costosas
que comúnmente se hacen y que a continuación se
describen :

• Cambio en los gradines de AT del transformador de la
subestación;
• Construcción de nueva subestación;
• Mejoría del factor de potencia
(Instalación de Bancos de Condensadores);
• Cambio en la derivación taps del transformador de
distribución;
• Equipos de compensacion reactiva en sistemas de
Distribuciòn.
Estas alternativas representan cambios directos que exigen la
reevaluación de todo el sistema de distribución y además de eso,
en la mayoría de las situaciones, la adopción de una de las
alternativas, no resolverá el problema de sobre tensión o sub
tensión experimentados en la red eléctrica, además de un costo
elevado.


• Introducción
• Soluciones:
– Elevar el nível de tensión en la subestación de modo
que, con la perdida en la linea, la tensión mínima del
alimentador se fije dentro de los limites;
– Reducir la impedancia del alimentador;
– Reducir la longitud del alimentador;
– Utilizar un regulador de tensión trifásico;
– Utilizar un banco de reguladores de tensión
monofásicos.

La mejor solución en términos
económicos así como en eficacia son
los:

REGULADORES DE TENSIÓN
MONOFÁSICOS

MODERNO, ECONÓMICO Y
CONFIABLE


• Princípio de funcionamiento
• Autotransformador


• Autotransformador elevador


• Autotransformador reductor


• Llave inversora de polaridad


• Adicionar derivaciones en la bobina C
(Bobina de Conmutación)


• Corriente circulante Ic = 0


• Corrente circulante Ic = ∞


• Circuito con reator Ic = 0


• Circuito con reator Ic = k.IN


• Detalle del reactor Ic = 0


• Detalle del reactor Ic = k.IN


• Reactor: solución para el fin de seccionamiento

Reguladores de tensão monofásicos

• Princípio de funcionamento
• Circuito com bobina de equalização Ic = k.IN


• Circuito con bobina de equalización Ic = k.IN


• Identificación de las componentes Tipo “B”


• Descripción básica
• El regulador de tensión monofásico ITB es un
autotransformador dotado de 33 taps, 1 posición
neutra ,16 posiciones para elevar la tension hasta
10% la tensión de entrada, 16 posiciones para
bajar la tensión hasta -10% la tensión de entrada
que pueden ser conmutados sin la interrupción del
alimentador.
• Este cambio de taps es realizado
automáticamente por un dispositivo electrónico
microprocesado que mide la tensión, compara
tensiones y acciona el conmutador de
derivaciones bajo carga en caso de haber la
necesidad de correccíon.


• Conmutador de derivaciones bajo carga


• Comutador de derivaciones bajo carga
• Encoder absoluto con cursor solidário acoplado.


• Aplicaciones
• De instalación simple, construcción robusta y
unitária, permiten la instalación en postes y
plataformas;
• Pueden ser utilizados en las salídas de las
subestaciones , en cualquier punto de la red ó en
la subestación de entrada para un consumidor
específico;
• Se aplican en redes radiales ó en anillos pues
nuestros reguladores disponen del sistema de
detección de flujo inverso de potencia.

TIPOS DE INSTALACION
Instalación Tipo Uniposte

TIPOS DE INSTALACION
Instalación Tipo Pedestal


• Seguridad
– Procedimento para puesta en servicio de
los reguladores en servicio;
– Importancia de la redundancia de la
indicación de posición neutra;
– Procedimento para retirar los reguladores
fuera de servicio;


• Posíbles conexiones
– Monofásico


– Monofásico
• Características:
– Tensión nominal del regulador es igual a la tensión nominal
fase neutro del alimentador;
– Para una carga puramente resistiva, el desfasaje entre la
corriente y la tensión medidas en el regulador será 0º (Cero
grados);
– Regulación: + / - 10%.

Reguladores de tensión monofásicos

– Delta abierto (red trifásica de 3 hilos)


– Delta abierto (red trifásica a 3 hilos)
– Tensión nominal del regulador es igual la tensión nominal fase
fase del alimentador;
– Para una carga puramente resistiva, el defasaje entre la
corriente y la tensión medidas en el regulador será -30º para
uno de los reguladores y +30º para el otro;
– Regulación: +/ - 10% de la tensión fase fase.

Reguladores de tensión monofásicos

– Delta Cerrado (red trifásica en 3 hilos)


– Delta cerrado (red trifásica a 3 hilos)
– Tensión nominal del regulador es igual la tensión nominal
entre las fases del alimentador;
– Para una carga puramente resistiva, a defasaje entre la
corriente y la tensión medidas en el regulador será -30ºó +30º
para todos los reguladores;
– Regulación: + /- 15% de la a tensión entre fases.


– Estrella aterrizada (red trifásica a 4 Hilos)


– Estrella aterrizada (red trifásica a 4 Hilos)
– Tensión nominal del regulador es igual a la tension nominal
fase neutro del alimentador;
– Para una carga puramente resistiva, el desfasaje entre la
corriente y la tensión medidas es 0º (cero grados) para todos
los reguladores;
– Regulación: + /- 10%.


• Dimensionamiento del regulador
– Datos necesarios
• Tensión del sistema;
• Corrente nominal del sistema ó de la carga a ser
atendida (monofasicamente);
• Conexión a ser utilizada.
• Potencia nominal del sistema *


• Dimensionamento del regulador
– Ejemplo 1
• Tensión del sistema = 13.800V;
• Corriente nominal del sistema ó de la carga a ser
atendida (monofasicamente) = 100A;
• Conexión a ser utilizada = Delta cerrado;
– Solución:
• La potencia del regulador es apenas 10% de la
potencia pasante, o sea que:
– Potencia pasante = 13.800V * 100A = 1.380kVA
– Portanto, 1.380kVA * 10% = 138 kVA


– Ejemplo 2
• Corriente nominal del sistema ó de la carga a ser
atendida (monofasicamente) = 50A;
• Conexion a ser utilizada = Estrella;
– Solución:
• La potencia de los regulador es 10% la potencia
pasante, osea:
– Potencia pasante = (34.500V / 1,73) * 50A = 1000 kVA
– Por tanto, 1.000 kVA * 10% = 100 kVA


– Ejemplo 3
• Potencia nominal del sistema = 9 MVA
• Conexión a ser utilizada = Delta Cerrado;
– Solución:
• La potencia del regulador es apenas 10% de la
potencia pasante, o sea:
– Corriente nominal = 9.000kVA / 13.8kV * 1.73 = 377A
– Potencia nominal del regulador = 13800V * 377A * 10% = 520kVA
– Observando en la tabla , la potencia que más se aproxima a los
cálculos, para mantenerse dentro de la norma es de 552 kVA


• Reguladores Estandarizados ANSI C57.15 NBR
11809/1991


• Punto óptimo para instalación del banco
de reguladores (modelo simplificado)


• Control CTR-1


• Control CTR-1: Introducción
– El control eletrónico para reguladores de
tensión monofásicos tienen como principal
función detectar el desnível de tensión en la
red y comandar un motor del conmutador de
derivaciones bajo carga según sea
necesário.
– Voltímetro (función principal);
– Amperímetro;


• Control CTR-1: Principales funciones
– Tensión de referencia
– Insensibilidad (Faja de Precisión)
– Temporización
– Compensador de Caida de tensión en la linea.
– Ajuste de la faja de regulación (bonus de carga)
– Limitador de tensión


• Control CTR-1: Funciones diferenciadas
• Zerado através de tecla independiente;
• Ajustes independientes para 3 mapas (perfiles de
consumo ó de red) en flujo directo mas el mapa de
flujo inverso de potencia;
• Sistema de protección contra conmutación con
carga en exceso o indebida.


• Control CTR-1: Teclado
Teclas 1 e 2 (“+” e ”-”) permiten navegar por las opciones
de mediciones, de ajustes y de valores conforme lo
seleccionado;
Tecla 3 (“SELECCIONA”) permite entrar en modo de
ajuste haciendo “S” se presentara en la esquina inferior
derecho del display;
Tecla 4 (“CONFIRMA”) acepta la opción seleccionada
cuando “S” está presentando en la esquina inferior
derecho del display;
Tecla 5 (“LIMPIA MEMÓRIA”) actualiza y resetea valores
que permiten esa operación;
Tecla 6 (“AUTO ZERO”) lleva al regulador a la posición
cero y deshabilita cualquier otra operación del regulador;
Tecla 7 (“MANUAL / AUTO”) selecciona el modo de
operación del control;
Teclas 8 e 9 (“ABAIXA” e “ELEVA”) Opera el conmutador
cuando el modo “MANUAL” está activo.
Tecla 10 (“LOCAL / REMOTO”) conmuta la habilitación
para comunicar entre la puerta frontal y la puerta interna
del control.


• Control CTR-1: Display Patrón

“XX” en la esquina superior derecho del display representa el mapa de parámetros vigentes
en el instante de la lectura y será “M1” para “MAPA 1”, “M2” para “MAPA 2”, “M3” para “MAPA
3” e “FI” para “FLUXO INVERSO”;

“B” aparece cuando alguno de los bloqueos está actuando.


• Control CTR-1: Mediciones


• Control CTR-1: Parametrización

Presione la tecla 3 (“SELECIONA”) que el primer parâmetro, listo para ajuste, será presentado en el
display (figura 13) asi como su valor actual;
Presione las teclas 1 (“+”) o 2 (“-“) para navegar entre los parâmetros ajustábles;
Presione las tecla 4 (“CONFIRMA”) para pasar los parâmetros presentados para el modo de ajuste;
Nota: La letra “S” la esquina inferior derecho del display confirma el modo de ajuste del parâmetro
presentado.
Presione las teclas 1 (“+”) y 2 (“-“) para navegar entre los valores posíbles para el parámetro en ajuste;
Presione nuevamente la tecla 4 (“CONFIRMA”) para aceptar el valor seleccionado;
La letra “S” desaparecerá en el display confirmando la aceptación del valor para el parámetro.
Si la tecla 3 (“SELECIONA”) se va presionada en cuanto la “S” y se presenta, el valor antiguo
retornará al parámetro apagando la letra “S”.
Para retornar al display principal, presione la tecla 3 (“SELECIONA”).


Valor
S. Abreviación Descripción Un. Rango Incr. Remota Local
Refer

1 Vrf- V M1 Tensão de Referência Mapa 1 V 90 a 135 1 120 Ajusta Ajusta



4 Vrf- V FI Tensão de Referência Fluxo Inverso V 90 a 135 1 120 Ajusta Ajusta

Ver. 2.1 ou
5 Ins- V M1 Insensibilidade Mapa 1 V 3 Ajusta Ajusta
abaixo :

6 Ins - V M2 Insensibilidade Mapa 2 V 1,0 a 6,0 3 Ajusta Ajusta
0,1
Ver. 2.2 ou
7 Ins - V M3 Insensibilidade Mapa 3 V 3 Ajusta Ajusta
acima:

8 Ins - V FI Insensibilidade Fluxo Inverso V 0,5 a 6,0 3 Ajusta Ajusta

9 Tmp - s M1 Temporização Mapa 1 s 10 a 150 1 30 Ajusta Ajusta



Valor
Refe


12 Tmp - s FI Temporização Fluxo Inverso s 10 a 150 1 30 Ajusta Ajusta

Queda de tensão resistiva na linha
13 Ur - V M1 V -25 a +25 1 0 Ajusta Ajusta
Mapa 1

Mapa 2

Mapa 3

16 Ur - V FI V -25 a +25 1 0 Ajusta Ajusta
Fluxo Inverso

Queda de tensão reativa na linha Mapa
17 Ux - V M1 V -25 a +25 1 0 Ajusta Ajusta
1

2

3

Queda de tensão reativa na linha Fluxo
20 Ux - V FI V -25 a +25 1 0 Ajusta Ajusta
Inverso


Valor
Refe

21 Bma Bloqueio posição máxima - 8 a 16 1 16 Ajusta Ajusta

22 Bmi Bloqueio posição mínima - -8 a -16 -1 -16 Ajusta Ajusta

23 Vmi Limitador de tensão mínima V 105 a 118 1 105 Ajusta Ajusta

24 Vma Limitador de tensão máxima V 120 a 135 1 135 Ajusta Ajusta

Bloqueio por sobre corrente (Corrente
25 Ima - 0.5 a 2.0 0,1 2,0 Ajusta Ajusta
nominal x)

Modo de atuação em caso de Fluxo
26 FLX - 0a4 1 1 Ajusta Ajusta
Inverso.

27 Atu Tipo de atuação no comutador - 0a1 1 0 Mostra Ajusta

Método de leitura da posição atual do
28 Ind - 0a1 1 0 Mostra Ajusta
comutador

29 Def Defasamento entre tensão e corrente - 0a2 1 0 Mostra Ajusta

30 Per Período de aquisição de dados Min. 0 a 60 1 15 Ajusta Ajusta


Valor
Refe

31 End Endereço para a comunicação serial - 001 a 250 1 001 Mostra Ajusta

Conforme
32 RTP Relação do TP para o controle - 25.0 a 283 1 - Ajusta
placa (*)

Conforme
33 RTC Relação do TC para o controle - 250 a 6000 1 - Ajusta
placa (**)

34 M2L - S Semana para iniciar vigência do Mapa 2 - 0a8 1 0 Ajusta Ajusta

35 M2L - h Hora para iniciar vigência do Mapa 2 - 0 a 23 1 0 Ajusta Ajusta

36 M2L - m Minuto para iniciar vigência do Mapa 2 - 0 a 59 1 0 Ajusta Ajusta

Semana para finalizar vigência do Mapa
37 M2D - S - 0a8 1 0 Ajusta Ajusta
2

38 M2D - h Hora para finalizar vigência do Mapa 2 - 0 a 23 1 0 Ajusta Ajusta

39 M2D - m Minuto para finalizar vigência do Mapa 2 - 0 a 59 1 0 Ajusta Ajusta

40 M3L - M Mês para iniciar vigência do Mapa 3 - 0 a 12 1 0 Ajusta Ajusta


Valor
Refe

41 M3L - S Semana para iniciar vigência do Mapa 3 - 0a8 1 0 Ajusta Ajusta

42 M3L - h Hora para iniciar vigência do Mapa 3 - 0 a 23 1 0 Ajusta Ajusta

43 M3L - m Minuto para iniciar vigência do Mapa 3 - 0 a 59 1 0 Ajusta Ajusta

Quantidade de meses de vigência do
44 M3D - M - 0 a 12 1 0 Ajusta Ajusta
Mapa 3

Semana para finalizar vigência do Mapa
45 M3D - S - 0a7 1 0 Ajusta Ajusta
3

46 M3D - h Hora para finalizar vigência do Mapa 3 - 0 a 23 1 0 Ajusta Ajusta

47 M3D - m Minuto para finalizar vigência do Mapa 3 - 0 a 59 1 0 Ajusta Ajusta

48 Min Minuto do relógio - 0 a 59 1 Atual Ajusta Ajusta

49 Hor Hora do relógio - 0 a 23 1 Atual Ajusta Ajusta

50 Dia Dia do relógio - 1 a 31 1 Atual Ajusta Ajusta


Valor
Refe

51 Mes Mês do relógio - 1 a 12 1 Atual Ajusta Ajusta

52 Sem Semana do relógio - 1a7 1 Atual Ajusta Ajusta

53 Ano Ano do relógio - 0 a 99 1 Atual Ajusta Ajusta


• Control CTR-1: Interfaz remoto –
ITBComm2


• Control CTR-1: Instalación del software de
comunicación
– Baje el archivo comprimido que puede ser encontrado en
http://www.itb.ind.br/ITBSetup.zip;
– Descomprima el archivo baijado en su diretório raiz;
– Ejecute el programa de instalación “setup.exe” que será encontrado en
la carpeta descomprimida;
– En la ´pantalla de la presentación, realize clik en boton “OK”;
– Para iniciar la instalación, clik en el botón cuadrado en la esquina
superior izquierda;
– Aguarde el procedimento automático de instalación hasta que aparezca
el mensaje de “ITBComm setup is complet successfuly”;
– Realize clik en el boton “OK”.
– El programa estará instalado en un atajo estará disponíble, para abrir-
en el menu dirigir a “Iniciar / Programas”.


• Control CTR-1: Software de comunicación
ITBComm2
– Ejecutando ITBComm “off line”

• El programa de comunicación ITBComm podrá ser ejecutado off line, esto
significa, sin estar conectado a ningun control CTR-1. En este caso se podrá
ejecutar operación de lectura de ajustes obtenidos previamente, que esten
almacenados en archivos ó efectuar lectura, ajustes y gravación en archivos
de parámetros ,ellos seran aplicados en el control cuando estos estuvieran
conectados.


ITBComm2
– Conectando el control al computador
• Via porta de comunicación serial
• Utilize un cable serial con conectores DB9 macho en un extremo y una hembra en
otra, conectando conforme el diagrama de la figura 1 y con una extension maxima de
10m.
• Conecte el cable en el puerto serial del computador;
• Con el control del regulador ya en operación ,conecte el cable serial en el conector DB-
9 que está en el panel frontal de el control ITB CTR-1.
• Ejecute el programa de comunicación y en el cuadro “Porta” seleccione el puerto de
comunicación “Com 1”, “Com 2”, “Com 3” ou “Com 4” donde este configurada el puerto
de comunicación de su computador.
• El programa realizará un barrido para intentar localizar y conectarse al puerto
seleccionado en los tres primeros direcciones posibles. Estas direcciones son 001, 002
y 003. Encontrando algun control CTR-1 conectado y operando en alguna direccion
entregada , este se mostrará como conectado y encontrara en sus campos los valores
obtenidos en tiempo real en control cuyo numero de serie y dirección de comunicación
estará presentado en el cuadro “Série”.
• Para seleccionar otra dirección, manualmente, realize click sobre el cuadro“Série” y
escoja la dirección del control que se desea accesar. En caso ese control no se
encuentre conectado el programa presentará en su barra de status un mensaje
“desconectado” y limpará los campos referentes a las mediciones en tiempo real.


• Control CTR-1: Software de
comunicación ITBComm2
– Accionamientos remotos
• Através del programa de comunicación ITBComm, se puede cambiar el estado de
automático para manual del control CTR-1 y de manual para automático. Bastando
para eso hacer click en boton “Manual / Auto”. El cambio será confirmado por el
cambio de estado del led “Auto” en el control CTR-1 y en el circulo inicial del ITBComm.
• Cuando se opera en modo manual, se puede accionar remotamente el conmutador en
sentido de elevar o de bajar , haciendo click en uno de los dos botones “Eleva” ó
“Abaixa” que se encuentran en el circulo inicial del ITBComm.
• Observación: Cuando se hacen los clicks esos botones accionaran el conmutador en
el 1 tap en sentido escojido y desconectará el motor. En cuanto el motor estuviera
energizado el boton accionado permanecerá verde y el botón opuesto estará
deshabilitado para uso.


ITBComm2
– Ajuste del reloj en el control
• Para ajustar el relój del control CTR-1, accione en doble click sobre el campo
denominado “Relógio do controlador” que inmediatamente el relój del control conectado
será actualizado conforme al relój de su computador.


ITBComm2
– Obtención de registros
• Los controles ITB CTR-1, en cuanto a la operación, pueden obtener y almacenar 3.274
registros de los valores de tensión, corriente, factor de potencia, posición actual del
conmutador, fecha y hora. Esos datos serán recopilados en intervalos ajustábles en
parámetro 30 de la tabla 2. El período de registro será igual al valor ajustado en
minutos y si el valor estuviera ajustado para “0” no habrá almacenamiento de registros.
• La obtención de los registros almacenados solo será posíble através del programa de
comunicación ITBComm que dispone el boton “Registros” para esa función.
• Una vez conectado el control CTR-1 al computador, si realizamos click en “Registros”
el programa iniciará el procedimento de obtención de los datos almacenados en el
control seleccionado y, una vez concluída esa etapa, este solicitará que sea informado
un nombre de archivo en donde este deberá salvar esos datos en formato “.txt” que
podrá ser abierto en qualquer editor de texto ó planilla eletronica.


GRACIAS

www.itb.ind.br
itb@itb.ind.br
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