CURVAS DE CAPABILIDAD

INTRODUCCION

Las curvas de capacidad del generador proporcionadas por el fabricante y usadas en planificacion de la operacion, tipicamente presentan un rango de operacion mayor al que debe ser observado durante la operacion real de una unidad de generacion en un sistema de potencia. Generalmente, estas curvas de capacidad son estrictamente una funcion de los parametros de diseño de la maquina sincrona y no consideran las condiciones de operacion de la unidad de generacion y del sistema como factores limitantes. Recientemente el interes sobre la capacidad reactiva del generador ha tomado importancia debido a la necesidad de maximizar su entrega de potencia reactiva para mantener niveles adecuados de voltage para condiciones de alta transferencia de potencia activa.

FIG: 1 CURVA DE CAPABILIDAD COMPLETA DEL GENERADOR SINCRONO DE POLOS SALIENTES

En la FIG.2 , se muestra la curva de capabilidad del generador C.H. huinco. Se puede observar los limites de operacion superpuestos , los cuales delimitan la region de operacion del generador sincrono de polos salientes.

FIG.2 CURVA DE CAPABILIDAD DE UNA UNIDAD DE LA CENTRAL HIDROELECTICA DE HUINCO.

En la FIG.3 se muestra la curva de capabilidad del generador C.T. santa rosa. A diferencia de la FIG.2, este generador es de rotor cilindrico (s≈0), asi el limite de estabilidad permanente teorico es una recta vertical en Q = -34.2 MVAr y el limite de minima excitacion teorico es una circunferencia muy pequeña (casi un punto).

FIG.3 CURVA DE CAPABILIDAD DE LA CENTRAL TERMICA STA. ROSA

-34,2MVAr

EVALUACION DE DIFERENTES CONDICIONES DE OPERACION

Se evalua diferentes condiciones de operacion usando las curvas de capabilidad de los generadores mostrados anteriormente es propuesto dos analisis:

Distancia de potencia a f.p. constante. Variacion de la tension terminal.

A. Distancia de potencias a f.p. constante los puntos de operacion dentro de la curva de capabilidad pueden generar cierta informacion util que proviene del conjunto de distancias medidas(en potencia active y reactiva) desde el punto de operacion hasta cada una de las fronteras (limites de operacion)en las fig.4 y 5 son mostradas las curvas de nivel de las distancias de potencia para los generadores HUINCO Y SANTA ROSA, respectivamente, de acuerdo a cambios de carga (en potencia activa y reactiva), a un factor de potencia constante, asumidos por el generador sincrono. La distancia de potencia es la distancia en MVA desde el origen hasta el punto de interseccion entre el limite mas proximo y la direccion establecida por el factor de potencia constante.

FIG.4 CURVAS DE NIVEL DE DISTANCIAS DE POTENCIAS DE C.H.HUINCO

FIG.5 CURVAS DE NIVEL DE DISTANCIAS DE POTENCIAS-UNIDAD C.T. SNTA ROSA

B. Variacion de la tension terminal;La operacion del generador sincrono es afectada por la variacion de la tension terminal. Esto puede verse en el cambio de forma de la curva de capabilidad, deformando la region original.

FIG.5 CURVAS DE CAPABILIDADPARA VARIACION DE TENSION TERMINAL

C.H.HUINCO

FIG.6 CURVAS DE CAPABILIDADPARA VARIACION DE TENSION TERMINAL-UNIDAD

C.T. STA ROSA

APLICACION:

La visualizacion de la operacion de la maquina dentro de la curva de capabilidad nos permite una interpretacioon practica y facil del funcionamiento y de los requerimientos para su operacion optima, evitando calentamientos de devanados o perdida de sincronismo con el consiguiente deterioro o perdida de estabilidad dentro de un sistema electrico de potencia.

CONCLUSION:

Las curvas de capabilidad proporcionadas por los fabricantes sirven como referencia para una operacion segura y confiable de sus productos. Sin embargo, cuando un generador sincrono opera en un sistema electrico de potencia, magnitudes como la tension de la barra de conexion al sistema, asi como los limites de tension en la barra de servicios auxiliaries influyen en la potencia reactiva que puede entregar la unidad de generacion.

BIBLIOGRAFIA:

EVALUACION DE LA OPERACION DEL GENERADOR SINCRONO BASADO EN LA FORMULACION MATEMATICA DE LA CURVA DE CAPABILIDAD/ D.Zocimo

Ñaupari Huatuco , Manfred F. Bendriñama Arones /EDITORIAL GUZLOP(proyecto libro digital,lima-peru)/ 2011.

GRAFICAS EN TIEMPO REAL DE CURBAS DE CAPBILIDAD DE GENERADORES SINCRONOS EN SISTEMAS DE POTENCIA/ David Alexander Rodriguez Chicaiza/proyecto previo a la obtencion del titulo de ing. Electricista/Escuela Politecnica Nacional-Quito-Ecuador/ 2008