Diseño y construcción de un compensador estático de reactivos para laboratorio

Abstract

Los equipos FACTS cada día son más comunes en el mundo gracias al avance de la tecnología en electrónica y semiconductores, permitiendo así operar de manera más holgada los crecientes sistemas eléctricos. En especial, el Compensador Estático de Reactivos (CER), ha tenido gran utilidad en Chile debido a su eficaz control de voltaje en sistemas radiales. Ya se han instalado 5 de estos equipos, los 3 más recietes a partir del año 2000 cuyos nombres son SVC Puerto Montt , SVC Polpaico y SVC Cerro Navia , propiedades de Transelec. Bajo este contexto, el objetivo de este trabajo de título es instruir al lector sobre esta tecnología de compensación que se usa en el país explicando su funcionamiento teórico y práctico. Para eso se diseña y construye un CER a escala para laboratorio basándose en prototipos existentes en la literatura y utilizando un microprocesador vigente. Además el modelo a escala es capaz de operar en una red de comunicaciones bajo el protocolo Modbus. Previo al diseño se revisa el estado de arte de los compensadores estáticos de reactivos tanto a escala como para aplicaciones de potencia, estudiando también su funcionamiento y principales componentes. Se revisa específicamente el modelo del microprocesador a utilizar en el modelo a escala junto con su programación y manejo. El diseño empleado consiste en un banco trifásico de inductancias junto a dos bancos de condensadores, operados por tiristores y relés respectivamente, conectados a la red de baja tensión mediante un transformador trifásico y coordinados por un sistema de control electrónico. Se realiza un algoritmo de adquisición de variables para la medición de la tensión en las líneas mediante conversión análoga digital, además de implementar un algoritmo de disparo en las inductancias para control de potencia. De la construcción final se obtiene un banco de inductancias junto a las placas electrónicas de disparo, adquisición y alimentación que componen el CER a escala. Como desarrollo futuro se propone programar un control PI en el microprocesador y mejorar la interfaz de adquisición de datos realizada en Matlab-Simulink.