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Sags e Interrupciones
ITESM - Campus
Monterrey
Centro de Estudios
de Energía
Definiciones

Sag: Es una reducción
momentánea
(típicamente de
0.5 a 30 ciclos) en el
valor RMS de
voltaje.
Son causados por
fallas en sistemas de
potencia o por
arranque de cargas
muy grandes

voltaje
150
100
50
0
-50
-100
-150
1
37 73 109 145 181 217 253 289 325 361 397
Definiciones
voltaje
150
100
50
0
-50
-100
-150
1
37 73 109 145 181 217 253 289 325 361 397
Normalmente son causadas
por acciones de la compañía
suministradora para aislar fallas

Interrupciones: Causan la
pérdida momentánea completa
del voltaje (típicamente entre
2 y 5 s)

Sags

Sags e interrupciones son causados
generalmente por fallas (cortos
circuitos) en el sistema de la compañía
suministradora
Mecanismos
+
1
Vz
-
V
2
B
Inicia la falla
Incremento en la
corriente
 Caída de voltaje en los
conductores
 Actúa el interruptor 3


3
A
V
V
1.5
1.5
11
0.5
0.5
00
-30 -0.5
-30
-30
-0.5
-1
-1
-1.5
-1.5
-1.5
20
20
70
70
120
120
VVV
Áreas de vulnerabilidad


Es el área alrededor de
una falla (corto circuito)
donde el voltaje es
constante
Existen dos regiones con
un interés especial
Región de voltaje <50%.
Puede soltar bobinas de
relevadores
 Región de voltaje <90%.
Puede afectar equipo
electrónico sensible

Protección de equipos
Incremento en costo
4
Cia.
sumi
nistra
dora
1
2
3
Controles
Motores
Otras
cargas

Existen 4 niveles
principales para
corregir los sags
1. Especificación de
equipos antes de
comprar
2. Acondicionamiento a
controles
3. Alimentadores o
grupos de cargas
4. Sistema de
distribución,compañía
suministradora
Especificación de equipo


Normalmente es la
solución de menor costo
Puede ser especificada
la duración mínima del
sag que el equipo debe
soportar
Acondicionamiento a controles

Requerimientos de un
sistema de
acondicionamiento
controles:

Contar con un almacén de
energía

Tiempos de operación
muy cortos o estar “en
línea”
Algunas opciones de
acondicionamiento

Reguladores
ferroresonantes

Fuentes ininterrumpibles
de poder o UPS (de
operación continua o
intermitente)

Sintetizadores
magnéticos
Transformador ferroresonante


Devanado
primario
Diagrama simplificado
Características

WC
Devanado
compensador

Capacitor

Devanado
neutralizador
Devanado
secundario

Ideal para cargas
ligeras constantes
Normalmente tienen
relaciones 1:1
Generalmente se
especifica con
capacidad 4 veces más
grande que la carga
Si es sobrecargado se
colapsa el voltaje a cero
Transformadores
ferroresonantes

Con un 25% de carga un
transformador puede
resistir sags hasta de
30% del voltaje nominal
Con un 100% de carga
un regulador sólo puede
resistir sags de 70% del
voltaje nominal
Característica típica de voltaje contra carga de un
transformador ferroresonante
% de voltaje a la entrada para
mantener un 90% o mas de voltaje a
la salida

80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
25
50
% de carga
75
100
Transformadores
ferroresonantes
Por
eso es necesario sobredimensionar los
transformadores ferroresonantes
Sintetizadores magnéticos


Usualmente se
utiliza en cargas
grandes
Componentes:




Aislamiento y
transformador
Almacén de energía
(capacitores y
transformador
ferroresonante)
Filtros de armónicas
Transformador Zig-zag
Fuentes ininterrumpibles de
poder (UPS)

Pueden alimentar cargas
por períodos largos de
tiempo

Tipos principales de LINEA cargador
Rectificador
UPS
cargador
LINEA
Rectificador



En línea
Fuera de línea
híbrido
Transformador
Inversor
Inversor
Banco de
baterías
Banco de
baterías
CARGA
ferroresonante
Interruptor CARGA
Automático
manual
Fuentes ininterrumpibles de
poder (UPS)

Características de los
UPS en línea:



Inmunidad a disturbios en
la línea
Pueden ser muy costosos
Pueden ser muy
ineficientes
Fuentes ininterrumpibles de
poder (UPS)

Características de los
UPS fuera de línea

Tiempo de respuesta
entre 4 y 8 ms

Normalmente no protegen
contra disturbios en la
línea ni regulación
Fuentes ininterrupibles de
poder (UPS)

Características de los
UPS híbridos


Tienen la misma
configuración que los
“fuera de línea”
El transformador
ferroresonante de salida
protege contra disturbios y
regulación en la
alimentación
Fuentes de poder
ininterrumpibles (UPS)

Especificaciones:





kVA nominales
regulación de voltaje
estática y dinámica
distorsión armónica en la
corriente de entrada y
voltaje de salida
protección contra
sobretensión
atenuación de ruido
Grupo motor-generador

Consta de un motor de
inducción acoplado a un
generador sincrónico

El almacén de energía
se encuentra en la
inercia de la máquina
Grupo motor-generador

Puede mantener el
voltaje y la frecuencia de
salida de 0.1 a 15s
cuando se ha perdido
completamente la
alimentación
Motor de polo reescribibles


Este tipo de motores
estan diseñados para
mantener una velocidad
constante
Características:



Mayor momento de
inercia
Corrientes de arranque
menores
Menor caída de velocidad
al perder la alimentación
Aislamiento de fallas en
compañías suministradoras

Tipos de fallas:

Transitorias o temporales:
No se requiere de
reparación después de
que la falla es liberada

Permanentes: Existe un
mal funcionamiento la
instalación y se requiere
de reparación después de
que la falla es liberada
Acciones preventivas






Aterrizar correctamente
el sistema (torres y
subestaciones)
Poda de árboles
cercanos a las líneas
Instalación de aparta
rayos
Limpieza de aisladores
Instalar protección
contra animales
Colocar hilos de guarda
Modificación de las prácticas
de recierre de interruptores

Eliminar disparos
rápidos (fast tripping)

Instalación de
interruptores con
recierre en las líneas
Agregar sistemas en
anillo
Modificación de los
aisladores

