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41
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d
e
l
a
ene
r
g
í
a
P
uede plantearse que hoy día aún no exi
s
te una
definición riguro
s
a del concepto de Generación
Distribuida (GD), el cual, de manera general,
s
e refiere
mucho más pequeña
s
que la
s
grande
s
centrale
s
conven-
cionales, y
s
ituadas cerca de la
s
in
s
talacione
s
que consu-
puedan conectar ca
s
i en cualquier punto de un sis-
tema eléctrico” [1].
Š
Sistemas de generación eléctrica o de almacena-
miento, que e
s
tán situado
s
dentro o cerca de los cen-
tros de carga.
Š
Producción de electricidad por generadore
s
colo-
cado
s
, o bien en el si
s
tema eléctrico de la empre
s
a, en el
sitio del cliente, o en lugare
s
ai
s
lado
s
fuera del alcance
de la red de di
s
tribución.
Š
Generación de energía eléctrica a pequeña escala
cercana a la carga, mediante el empleo de tecnologías
eficiente
s
, destacando a la cogeneración, con la cual
se maximiza el uso de lo
s
combu
s
tible
s
utilizados.
Puede decirse entonce
s
que la GD e
s
un
s
i
s
tema que
comprende la generación de energía eléctrica localizada,
cercana al centro de carga con almacenamiento y ad-
aislada o integrada a la red eléctrica, para proporcionar
múltiples beneficios en ambos lados del medidor.
El auge de los sistemas de GD se debe a los beneficios
inherentes a la aplicación de esta tecnología, tanto para
a la generación de energía eléctrica mediante in
s
talacionesel usuario como para la red eléctrica. A continuación se
mencionan algunos de los beneficios.
B
e
n
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c
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s
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s
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r
i
o
men e
s
ta energía eléctrica.
S
egún la definición del
Š
Incremento en la confiabilidad.
Instituto de Ingeniero
s
Eléctrico
s
y Electrónico
s
—Institute
Š
Aumento en la calidad de la energía.
of Electrical and Elect
r
onic Enginee
rs
(IEEE)—, la cual es
Š
Reducción del número de interrupciones.
una de la
s
más conocida
s
, la Generación Di
s
tribuida “ (…)
Š
Uso eficiente de la energía.
es la generación de electricidad mediante in
s
talacio-
Š
Menor costo de la energía.
nes que
s
on suficientemente pequeña
s
en relación con
Š
Uso de energías renovables.
las grande
s
centrale
s
de generación, de forma que se
Š
F
acilidad de adaptación a las condiciones del sitio.
Š
Disminución de emisiones contaminantes.
B
e
n
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s
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st
r
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d
o
r
Teniendo en cuenta el concepto de diver
s
o
s
autores
Š
Reducción de pérdidas en transmisión y distribución.
se podría traducir como:
Š
Abasto en zonas remotas.
Š
Generación en pequeña e
s
cala in
s
talada cerca del
Š
Libera capacidad del sistema.
lugar de consumo.
Š
P
roporciona mayor control de energía reactiva.
Š
Producción de electricidad con in
s
talacione
s
que son
Š
Mayor regulación de tensión.
suficientemente pequeña
s
en relación con la
s
grandes
Š
Disminución de inversión.
centrales de generación, de forma que
s
e puedan conec-
Š
Menor saturación.
tar casi en cualquier punto de un
s
i
s
tema eléctrico.
Š
Reducción del índice de fallas.
Š
Generación conectada directamente en la
s
redesEntre las tecnologías que se han ido introduciendo en
de di
s
tribución.los sistemas eléctricos con la concepción de la Genera-
Š
Generación de energía eléctrica mediante instala-ción Distribuida, están los Grupos Electrógenos (GE) que
cione
s
mucho má
s
pequeña
s
que la
s
centrale
s
conven-han mostrado una mayor posibilidad de uso por su fa-
cionale
s
y
s
ituada
s
en la
s
proximidade
s
de la
s
cargas.cilidad de operación, simpleza y seguridad (
F
igura1).
ministración de la mi
s
ma, que puede trabajar de forma
F
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1
G
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upo
s
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g
e
no
s
Este artículo apareció publicado originalmente en la revista electrónica Energética, vol. XXVIII, no. 2 (2007): 35-44.
Su equipo editorial cedió amablemente los derechos de publicación en nuestra revista.
42
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d
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í
a
En la red eléctrica, lo
s
GE han
s
ido utilizados, por lo
general, para compen
s
ar la
s
interrupcione
s
de energía de
las redes de distribución, donde la falta de esta puede
causar daño
s
importante
s
o donde la red eléctrica no está
di
s
ponible, e
s
in
s
uficiente o no e
s
rentable —lugares muy
apartado
s
o de difícil acce
s
o donde llevar la electricidad
de forma tradicional no e
s
económico por las grandes
di
s
tancia
s
, ejemplo: i
s
la
s
o pequeño
s
a
s
entamientos en
paraje
s
intrincado
s
—.
De igual manera, el grupo electrógeno
s
e ha constituido
en un elemento de extrema nece
s
idad y
s
eguridad en
grandes tienda
s
, negocio
s
y todo lugar donde exista una
movilidad de per
s
ona
s
.
Los GE pueden pre
s
tar
s
ervicio
s
generando:
Š
De forma co
n
ti
nu
a durante 24 hora
s
e ininterrum-
pidamente como generación ba
s
e.
Š
De forma intermite
n
te para
s
ervicio
s
donde es ne-
cesario equilibrar lo
s
con
s
umo
s
, cubrir picos de con-
sumo.
Š
Como
s
ervicio
d
e emerge
n
cia en hospitales,
sanatorio
s
, etcétera.
Aún cuando la red de alimentación de energía eléctrica
en un
s
istema cualquiera
s
e mantenga en general sin
problemas en el servicio, e
s
recomendable la colocación de
grupos electrógeno
s
en todo
s
lo
s
edificio
s
donde existan
posibilidade
s
de rie
s
go
s
per
s
onale
s
—policlínicos, hos-
pitale
s
—, así como también en edificio
s
de más de tres
pisos de altura, teatro
s
, clube
s
y e
s
tadio
s
deportivos;
lugares donde por
s
u importancia económica o social sea
nece
s
ario el servicio continuo de electricidad.
Según la norma I
S
O 8528 [2] lo
s
GE poseen dos
regímenes de funcionamiento:
Š
Grupos de generación o producción.
Š
Grupos de emergencia.
Los GE presentan lo
s
s
iguiente
s
modo
s
de operación:
Š
Operación co
n
ti
nu
a a carga co
ns
ta
n
te: operación
del grupo
s
in tiempo límite tomando en con
s
ideración
lo
s
período
s
de mantenimiento.
Ejemplo: operando como carga ba
s
e en ciclo combinado.
Š
Operación co
n
ti
nu
a a carga varia
b
le: operación
del grupo
s
in tiempo límite tomando en con
s
ideración
lo
s
período
s
de mantenimiento.
Ejemplo: cuando el grupo opera en una localización
donde no exi
s
te otra in
s
talación o donde la alimentación
de la in
s
talación exi
s
tente no e
s
confiable.
Š
Operación limita
d
a a carga co
ns
ta
n
te: se define
como la operación del grupo limitada en tiempo a car-
ga constante.
Ejemplo: cuando el grupo opera en paralelo con al-
guna in
s
talación o con el
s
i
s
tema durante los pe-
ríodos de carga pico.
Š
O
p
eració
n
limita
d
a e
n
tiem
p
o a carga varia
b
le: se
define como la operación del grupo limitada en tiempo a
carga variable.
Ejemplo: cuando el grupo realiza función de soporte
básico a una instalación dada —grupo de emergencia—
ante la falta de la alimentación a la instalación.
Cuando los GE están conectados a una red eléctrica
puede caracterizarse por su conexión de forma aislada o
varias unidades en paralelo (baterías); esta forma de GD
trae nuevas consecuencias técnicas en la red, como son:
Š
Las redes dejan de ser radiales para convertirse en
anillos con varias unidades generadoras, por lo que
se obtienen flujos de potencia y de cortoci
r
cuito en
varias direcciones.
Š
S
e tienen más altas constantes de tiempo y se
deben tener más cortos tiempos de limpieza por
problemas de estabilidad.
Š
S
e requiere un cambio en el sistema de protecciones
que garantice una calidad del suministro eléctrico a los
consumidores durante las condiciones de operación
normal y de emergencia, lo cual constituye un reto para
los ingenieros en protección.
Otra de las direcciones en la que hay que trabajar y
definir los problemas es la Calidad de la Energía (CEL).
Como se conoce, la CEL es un concepto que hoy forma
parte intrínseca de la gestión de una empresa eléctrica
pues no sólo pasa por cuestiones relacionadas con el
comportamiento de indicadores técnicos como pueden
ser la Duración Equivalente de las Interrupciones del
S
ervicio (DE
S
), la
F
recuencia Equivalente de las In-
terrupciones del
S
ervicio (
F
E
S
) o la Distorsión Individual
o Total de Armónicas (DTA), sino que tiene en cuenta
también aspectos relacionados con la atención al
cliente.
P
or lo general se plantea que existen cuatro variables
que definen la CEL:
Š
Amplitud de la señal.
Š
F
recuencia de la señal.
Š
F
orma de la señal.
Š
Continuidad del servicio.
La entrega de potencia que los GE deben hacer al
sistema necesita cumplir con estos requerimientos;
pero, también, debe tenerse en cuenta las influencias
que el sistema pueda tener sobre el compo
r
tamiento
de estos grupos. Desde este punto de vista, es con-
veniente considerar los diferentes tipos de perturba-
ciones que pueden afectar el funcionamiento de los
GE, vistos como un todo y agrupados en siete
categorías:
Š
Transitorios electromagnéticos.
Š
Variación de tensión de corta duración.
Š
Variación de tensión de larga duración.
Š
Desbalance de tensión.
Ton
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s
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C
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b
a
de las fluctuacione
s
de ten
s
ión, que
s
on una
s
uce
s
ión de
variacione
s
de tensión o de variacione
s
cíclica
s
o aleato-
Š
Di
s
tor
s
ión de la forma de la
s
eñal.la medición. De aquí se extrajo la conclusión de que era
Š
Fluctuaciones de ten
s
ión.muy posible que la empresa que se alimentaba de la barra
Š
Variaciones de la frecuencia indu
s
trial.monitoreada, una empresa de muy alta carga, podría estar
Entre las perturbacione
s
má
s
conocida
s
, que formanintroduciendo señales de armónicas que navegarían a
parte de estos grupo
s
, e
s
tán lo
s
armónico
s
, cuyo
s
efec-través de la red de 220 kV, no siendo así en el caso de la red
tos nocivos provocan en generadore
s
y motore
s
un in-de 110 kV y/ o distribución.
cremento en el calentamiento de lo
s
mi
s
mo
s
, debido aDe forma resumida, la situación en Cuba con
las pérdidas de hierro y cobre a la
s
frecuencia
s
de lasrelación a la CEL, es la siguiente:
armónicas; la eficiencia de e
s
to
s
equipo
s
re
s
ulta afec-
Š
No hay regulaciones sobre el tema ni dentro del
tada al ser necesario limitar la carga para mantenerpropio sector eléctrico ni hacia productores o comer-
dentro de límite
s
determinado
s
, para que no afecte suscializadores de equipos e, incluso, ni hacia los clien-
caracterí
s
tica
s
, el ai
s
lamiento de lo
s
enrollado
s
. Otrotes o usuarios de los equipos.
aspecto e
s
la posible pre
s
encia de o
s
cilaciones me-
Š
S
e han realizado estudios muy limitados, tanto en
cánica
s
en grupo
s
turbo-generador y/o carga – motor alo referente al alcance como a los resultados, diri-
consecuencia de pare
s
de armónica
s
particulares comogidos fundamentalmente a evaluar de modo puntual el
la 5
ta.
y 7
ma.
armónica
s
, lo que puede llevar al enve-problema del flicker o de las variaciones de tensión y
jecimiento acelerado del eje y la
s
parte
s
mecánicasde los armónicos.
conectada
s
al mismo, lo que conlleva al fallo por fatiga.
Š
No hay una cultura sobre el tema, ni en las p
r
opias
Otra de las perturbacione
s
má
s
conocida
s
s
on lasempresas eléctricas del país ni en los usuarios.
fluctuacione
s
de ten
s
ión en la red, que mucho
s
espe-La introducción de los GE en forma masiva en el
cialista
s
identifican con la
s
titilacione
s
(flicke
r
) que sesistema eléctrico cubano impone la necesidad de
producen en lo
s
s
i
s
tema
s
de iluminación. Al re
s
pecto esanalizar este tema más a profundidad, si se considera la
bueno aclarar que la
s
titilacione
s
s
on una con
s
ecuenciafunción que desempeñan en dicho sistema estos GE.
rias de la envolvente de ten
s
ión cuya
s
característicasLa máxima dirección del gobierno cubano ha deci-
son la frecuencia de la variación y
s
u amplitud; este fe-dido para los próximos años utilizar, de forma inten-
nómeno puede producir
s
e debido a carga
s
con varia-siva, los GE considerando las ventajas que hoy
ciones continua
s
y rápida
s
en la magnitud de la corrienteplantea este tipo de generación distribuida.
de carga que pueden cau
s
ar variacione
s
de ten
s
ión. EnLos GE diesel que se han instalado en el país tra-
resumen, puede decir
s
e que la fluctuación de ten
s
ión esbajan en régimen de emergencia, sin sincronización a
en realidad un fenómeno electromagnético, mientrasla red, y en régimen de producción, aislado o en
que la titilación o flicke
r
e
s
un re
s
ultado inde
s
eablebaterías.
de la fluctuación de ten
s
ión en alguna
s
carga
s
.En régimen de emergencia los GE, con capacidades
Durante varias oca
s
ione
s
, a finale
s
de la década de 1990,que van desde 7 kVA hasta de 500 kVA en su mayoría,
especialista
s
cubano
s
realizaron medicione
s
de fluc-alimentan pequeñas cargas de importancia social o
tuación de ten
s
ión en la
s
indu
s
tria
s
s
iderúrgicas. Máseconómica como panaderías, policlínicos y empresas,
recientemente, tra
s
la realización de una medición puntualy la idea es que sean utilizados para aliviar al sistema
en la barra de 220 kV de una de la
s
s
ube
s
taciones fun-en horarios picos al asumir su carga cuando esta se
damentales del SEN —
S
i
s
tema Electroenergético Na-desconecte de la red.
cional—, se detectaron valore
s
muy alto
s
para el
F
actorCuando funcionan en régimen de producción confor-
de Distorsión de Armónica
s
—THD,
s
egún
s
u
s
s
iglas enmando baterías, las mismas pueden trabajar en régimen
inglés—, tanto para la corriente como para la tensión;normal o en emergencia; en ambas condiciones se en-
posteriormente,
s
e ejecutó un grupo de medicionescuentran sincronizadas en paralelo con la red de dis-
simultaneando lectura
s
de ambo
s
parámetro
s
por dife-tribución.
rentes alimentadore
s
de dicha
s
ube
s
tación y de otras aLas baterías están constituidas por grupos de motores
nivele
s
de 110, 34,5 y 13 kV, perteneciente
s
a una red re-múltiplos de cinco u ocho, en dependencia del GE —por
gional, observándose valore
s
de THD de ten
s
ión delejemplo, una batería son cinco u ocho motore
s
, dos
orden de 1,5 % y THD de corriente del orden del 40 %, en labaterías son 10 ó 16 motores y así sucesivamente—.
barras de la
s
ube
s
tación de 220 kV,
s
uperiore
s
a lo
s
que seCuando están en funcionamiento normal, disponiendo de
debían esperar, mientra
s
que e
s
to
s
valore
s
no erantensión en el lado de baja del transformador, el motoge-
superiore
s
a lo permi
s
ible,
s
egún la
s
regulacionesnerador arranca por programación horaria o manualmente
internacionale
s
, en el re
s
to de lo
s
nodo
s
donde
s
e efectuópor una orden del operador. El sistema de sincronización
44
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de l
a
E
mpres
a
de Telecomu
n
ic
a
ciones de Cub
a
S.A.
verifica el
s
incroni
s
mo a ambo
s
lado
s
del interruptor deDesde el punto de vista de la CEL, los GE deben
conexión y automáticamente cierra cuando
s
e verifique lacumplimentar requerimientos técnicos para la ten-
condición de
s
incroni
s
mo entre ambo
s
lado
s
. Las mismassión, la frecuencia y las potencias de entrega. Estos
baterías se dice que e
s
tán en funcionamiento de emer-requerimientos, establecidos en la I
S
O 8528,2 están
gencia cuando lo
s
grupo
s
motogeneradore
s
arrancanacordes con las clases de comportamiento de los GE,
sólo a falta de la red y
s
in ten
s
ión en la barra de bajalos cuales, a su vez, están en concordancia con las
tensión de los tran
s
formadore
s
elevadore
s
,
s
iendo estacargas que alimentan dichos GE, y que son:
operación manual. Debido a una caída del
S
EN, las
Š
Clase G1: aplica para los grupos donde están co-
baterías de GE pueden trabajar como i
s
la
s
, pero debenectadas cargas que solo requieren los parámetros
tenerse en cuenta que quedarán ai
s
lado
s
de cualquierbásicos de tensión y frecuencia.
otra generación, encargándo
s
e de la vigilancia de ten-Ejemplo: aplicaciones de propósito general —car-
sión y frecuencia. En
s
ituación de i
s
la la
s
cargas segas eléctricas sencillas y de iluminación—.
introducirán de forma progre
s
iva para que estos
Š
Clase G2: aplica para grupos donde las características
grupos tengan tiempo de poder ab
s
orberla
s
y repar-de tensión sean muy similares a las del sistema eléctrico
tírselas.público comercial con el cual opera. En estos casos, se
Cuando lo
s
GE
s
on de mayor potencia que los depermiten desviaciones temporales de tensión y frecuencia
emergencia y en conformación
s
olitaria o de gruposcuando ocurren cambios en la carga.
de do
s
o tre
s
GE, trabajan
s
incronizado
s
a la red yEjemplo: sistemas de iluminación, bombas, ventiladores
pueden, en caso de que la red quede
s
in energía,y grúas.
alimentar una parte del
s
i
s
tema eléctrico, estando
Š
Clase G3: aplica cuando los equipos conectados de-
desconectado eléctricamente del re
s
to del
s
istema, semandan, de los grupos, determinadas caracte
r
ísticas de
dice que e
s
tán trabajando en régimen de producciónestabilidad y niveles de frecuencia, tensión y forma de ondas.
ai
s
lado. En esta
s
ituación lo
s
GE pueden trabajar enEjemplo: cargas de telecomunicaciones o controladas
horario
s
picos para aliviar la demanda y a
s
í ayudar alpor tiristores.
SEN.
Š
Clase G4: aplica cuando los requerimientos de
Los grupos electrógeno
s
de fueloil que ya se estánestabilidad y niveles de frecuencia, tensión y forma de
instalando formarán parte del régimen ba
s
e, sincro-onda son excepcionalmente severas.
nizado
s
a la red, con un modo de entrega de potenciaEjemplo: equipamiento que procesa información o
continua, entendiéndo
s
e como entrega de potenciasistemas de cómputos.
continua la máxima potencia que el GE e
s
capaz de
P
ara un óptimo funcionamiento del GE hay que
entregar continuamente a una carga eléctrica cons-conocer a qué clase pertenece —G1, G2, G3 o G4— y,
tante cuando opera un número ilimitado de horas bajosegún esta, hacer un análisis de sus limites de variación
la
s
condiciones de operación que el productor hade tensión, sus requerimientos de frecuencia y de
establecido, que incluye
s
u
s
intervalo
s
de mante-potencia activa y/o reactiva.
nimiento y los procedimiento
s
de operación, según seComo dato de interés, los GE instalados en Cuba, se
presenta en la figura 2.consideran con clase de comportamiento dentro del
grupo G3.
R
e
s
u
l
t
a
d
o
s
y
d
i
s
c
u
s
i
ó
n
P
ara iniciar los estudios sobre el compo
r
tamiento
desde el punto de vista de la CEL, se decidió realizar una
simulación, utilizando como programa base el MatLab,
de dos tipos de GE, y comparar su comportamiento con
otros generadores, a través de su respuesta ante tres
tipos de perturbaciones diferentes:
Š
Cortocircuito sincrónico trifásico a la salida de los
terminales de la máquina.
Š
Desconexión súbita total de la carga.
Š
Desconexión parcial de la carga.
hidrogeneradores, dos generadores de combustión in-
terna convencionales de plantas termoeléctricas y dos
F
i
g
u
r
a
2
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n
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r
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g
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po
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f
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ma
con
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nu
a
P
ara ello se modelaron seis tipos de generadores: dos
Ton
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mpres
a
de Telecomunic
a
ciones de Cub
a
S
.A.
45
de GE, uno die
s
el (
M
TU) y otro de fueloil (MAN), cuyos parámetros se
encuentran en la tabla 1.
A partir de la
s
ecuacione
s
transformadas de
P
ark —para tensión, flujo,
torque electromagnético y movimiento— [3] se realizaron las simulaciones
que permitieron evaluar el comportamiento de los GE y los otros generadores
ante la
s
perturbacione
s
planteadas.
C
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m
á
q
u
i
n
a
La corriente de cortocircuito es la máxima intensidad de corriente que se pro-
duce
s
úbitamente cuando la tensión U en los bornes del generador es igual a
cero, y
s
u
s
valore
s
pico
s
s
on el máximo valor que puede alcanzar dicha corriente
de cortocircuito, lo
s
cuale
s
corresponden a una onda de corriente alterna con
componente
s
de directa. La corriente que circula por cada fase del generador en
cortocircuito, e
s
s
imilar a la que circula por un circuito R-L serie, alimentado
bru
s
camente por una fuente de tensión sinusoidal, es decir, la corriente es
a
s
imétrica re
s
pecto al eje de tiempo y disminuye en forma exponencial.
S
in em-
bargo, exi
s
te una diferencia fundamental y ella radica en que la reactancia del
Parámet
r
osMTUMANH
4
H
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1
F
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TensiónV
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80013
80013
80013
80015
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2
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3604
,
875358625147
Reactancia sincrónic
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de
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j
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ct
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Xd
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,
0501
,
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,
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,
0501
,
2501
,
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Reactancia sincrónic
a
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X
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,
7500
,
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,
6200
,
6701
,
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1,
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Reactancia transitori
a
en
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ct
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X’
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,
2990
,
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,
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Reactancia subtra
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,
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,
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,
2580
,
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0,
216
Reactancia subtransit
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X”
q0
,
1680
,
2080
,
2640
,
3060
,
1200
,
216
Reactancia de secu
en
ci
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X
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,
1580
,
2700
,
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Cte de tiempo transit
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,
6004
,
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,
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,
0004
,
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Cte de tiempo transit
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en
eje directoT’
d0
,
3500
,
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,
3002
,
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,
8820
,
836
Cte de tiempo subtr
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,
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,
0120
,
0350
,
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,
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0,
035
Cte de tiempo de cort
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circ
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,
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s
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a
s
generador no permanece constante durante el fenómeno, lo cual se puede
ob
s
ervar en la figura 3.
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En la tabla 2
s
e pre
s
entan la
s
variacione
s
de la co-y el mayor valor alcanzado de Icc pasado los primeros ins-
rriente de cortocircuito que
s
ufren, en lo
s
primerostantes, se obtienen los resultados que se muestran en la tabla 3
ciclo
s
, los diferente
s
tipo
s
de generadore
s
.y en la figura 4.
El mayor valor de Icc lo pre
s
enta la turbina con-Como puede observarse la mayor Icc, hasta que las
vencional de combu
s
tión interna
F
1 de 25 MVA conturbinas alcancen su estado estable, la tiene la tur-
un valor de 15,15 en pu. Lo
s
que le
s
iguen a conti-bina de hidroeléctrica H4 y a continuación están los
nuación en orden decreciente
s
on los gruposGE. Es precisamente el GE MTU de 2,35 MVA el que
electrógeno
s
MTU de 2,35 MVA y
M
AN de 3,87 MWmenor tiempo toma en alcanzar la estabilidad con 2,15 s.
con valores de 10,28 y 9,15 en pu re
s
pectivamente.
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En cada ca
s
o —la
s
turbina
s
convencionales deAnte una anomalía o falla del sistema eléctrico que
combustión interna, la
s
de la
s
hidroeléctricas y las deocasione la desconexión súbita del GE del sistema, es
lo
s
electrógeno
s
— mientra
s
menor
s
ea la potencia,decir, la unidad pierde la carga que estaba alimen-
mayor será la Icc.tando y se presenta el fenómeno conocido como re-
Si se analiza la Icc durante un tiempo má
s
prolongado, con lochazo de carga —reactiva, activa y/o nominal—, el
cual se puede observar cómo la máquina llega a
s
u estabilidad,cual se entiende como el comportamiento del gene-
rador ante la anomalía. Al ocurrir un rechazo de carga,
la unidad tiende a incrementar su velocidad y el regu-
lador de velocidad de la misma debe cont
r
olar este
evento, manteniéndola girando a su velocidad nomi-
nal y lista para su reconexión al sistema, con lo que de
este modo se evita que se produzca una velocidad tan
alta que cause daño a la unidad, a la vez que se man-
evitable una variación de la tensión en los terminales
de salida del GE. Los resultados obtenidos de la simu-
lación se presentan en la tabla 4 y la figura 5, para el
caso de los GE.
La turbina que presenta mayor rechazo de carga
reactiva frente a una caída total del sistema es el GE
MTU; como dato de interés al respecto, e
s
te gene-
rador tienen una Xd muy elevada (3,05 pu) lo cual
puede ser la causa de este resultado. La segunda tur-
bina de mayor rechazo es también el GE MAN.
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La disminución parcial brusca de la carga que se
alimenta desde los GE, sin llegar a la desconexión de
la misma, puede provocar la variación de la corriente
en el estator del generador del GE.
P
ara el caso
Xd
X´dX´´dPi
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,
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tiene su disponibilidad para el sistema, aunque es in-
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,
4170
,
453
1
,
060
analizado
s
e
s
imula una variación de la corriente en ambos ejes d y q de
la máquina, en un orden del 30 %, en las condiciones que se presentan
en la tabla 5.
Como puede ob
s
ervar
s
e de la tabla 5 y de las figuras 6 y 7, las varia-
cione
s
de ten
s
ión que
s
e producen en los terminales del GE al ocurrir la
variación de la corriente por el estator están en el orden del 9 al 48 % en
el GE MTU, en un entorno de 0,1 s, mientras que en el GE MAN varía
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entre el 9 y el 37 %, en un entorno de 0,1 a 0,6 s, se observa una variación
má
s
bru
s
ca en el ca
s
o del GE MTU.
P
or otro lado, estas variaciones
e
s
tán en el mi
s
mo entorno que los otros generadores analizados.
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s
imi
s
mo, una variación de la carga provoca la variación de la corriente
en el e
s
tator, pero también puede provocar una variación en la tensión
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s
mo. Lo que puede variar esta corriente fue analizado a partir de
con
s
iderar una variación de tensión (U) del 20 % en el estator. Los
re
s
ultado
s
obtenido
s
s
e muestran en la tabla 6 y la figura 8.
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1993.
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2004.
que se observan de la ten
s
ión en lo
s
terminale
s
del GE
(Tabla 4), son superiore
s
a lo
s
e
s
tablecido
s
como
requi
s
ito
s
técnico
s
por la I
S
O ya mencionada, lo que
requiere también
s
er analizado bajo la
s
condiciones
que se plantearon en el e
s
tudio.
S
e evidencia que sin
un control de ten
s
ión, e
s
to
s
grupo
s
no podrían cum-
plir con los requerimiento
s
e
s
tablecido
s
.
Se puede apreciar que en la
s
turbina
s
convencio-El nuevo concepto de Generación Distribuida está
nales de combu
s
tión interna y la
s
hidroeléctricas, laemergiendo como un nuevo paradigma de gene
r
ación
que po
s
ee una mayor potencia alcanza un mayor picoy distribución de la energía eléctrica. Las líneas de
de corriente —valor máximo de corriente en la onda dedistribución que componen el sistema eléctrico en la
amortiguación, hasta
s
u llegada a e
s
tado e
s
table— yactualidad fueron diseñadas y construidas hace ya
un mayor tiempo de re
s
tablecimiento.algunas décadas. Dichas líneas fueron concebidas en
Las hidroeléctrica
s
s
on la
s
de menor pico de corrienteun contexto totalmente diferente al actual y con el
ante una variación del 20 % de la ten
s
ión. En el caso depropósito exclusivo de distribuir la energía pro-
los GE, el mayor pico lo po
s
eerá el de menor potencia,veniente de las líneas de transporte entre los clientes.
pero e
s
entre ello
s
el que tiene una Xd mayor.Con la Generación Distribuida nace un nuevo concep-
Debido a que la V e
s
una di
s
minución, la
s
variacionesto de distribución. Este nuevo sistema de distribu-
de corriente del estator para toda
s
la
s
turbina
s
, estabi-ción integra diferentes tipos de tecnologías, con el
lizan por debajo del valor unitario.objeto de construir un sistema de distribución más
Si se analizan e
s
to
s
re
s
ultado
s
con relación a losflexible, fiable y seguro. En esta dirección, Cuba se
requerimiento
s
técnico
s
e
s
tablecido
s
para GE de claseencamina hacia la adquisición e instalación de equipos
G3, tal y como se han comprado para Cuba,
s
e tienen losde generación más eficientes y seguros como lo
s
GE y
siguientes resultado
s
:otras formas de generación, que convenientemente ubi-
Š
La de
s
viación tran
s
itoria de la ten
s
ión por varia-cados en distintos puntos del país —Generación Distri-
ción de la carga, para el grupo G3 e
s
de un 18 %, segúnbuida—, desempeñan un papel fundamental en la bús-
la norma 8528 [2]. Al analizar lo
s
valore
s
obtenidosqueda de soluciones para un suministro con calidad.
ante esta perturbación en la
s
imulación (Tabla 5), seLa evolución y sofisticación de los equipos electró-
aprecia que, para la
s
diferente
s
variacione
s
s
úbitasnicos modernos los ha hecho más sensibles a pertur-
de corriente en el e
s
tator analizada
s
, la variación debaciones; sin embargo, el usuario de estos desea que
tensión es
s
uperior a lo
s
rango
s
e
s
pecificado
s
por lasu funcionamiento sea confiable, flexible y seguro.
norma ISO 8528 para el primero y tercer ca
s
os, lasEstas condiciones exigen un estudio sistemático, tan-
cuales
s
on propia
s
para el grupo G1; no debe dejarseto de las fuentes de perturbación como de la compleja
pasar que esto
s
análi
s
i
s
s
e realizaron
s
in considerarinteracción entre estas y el equipo susceptible.
el efecto de la saturación y
s
in tener en cuenta laDe igual forma, la decisión de utilizar los GE como un
actuación de un regulador de ten
s
ión, lo que evi-elemento fundamental en el esquema eléctrico cubano
dencia la nece
s
idad de e
s
te regulador para que anterequiere de estudios que permitan definir las mejores
una perturbación de e
s
te tipo la máquina puedaformas de explotación, las variaciones en los es-
trabajar dentro de lo
s
límite
s
e
s
tablecido
s
.quemas de protección y las adecuaciones gene
r
ales y
Š
Ante una perturbación del tipo de de
s
conexiónparticulares que la presencia de dichos grupos impo-
súbita de la carga (rechazo de carga), la
s
variacionesne en dicho sistema.
