Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2019 - 51

sistema de protección que está diseñado y parametrizado
adecuadamente evita las fallas del equipo en condiciones
de funcionamiento normales y anormales. Desconecta el
equipo afectado durante las condiciones de falla sin comprometer el funcionamiento general del sistema. Esto se
realiza mediante un estudio de coordinación de protección,
que incluye
✔ la selección y coordinación de las funciones de protección dentro del dispositivo de protección
✔ la selección y coordinación de las funciones de protección con el equipo a proteger para las configuraciones
de red esperadas
✔ la determinación de la configuración de protección
principal y de respaldo
✔ la aplicación de procedimientos de comunicación entre los dispositivos de protección para tener tiempos
de compensación rápidos con alta selectividad
✔ el ajuste de los transformadores de instrumentación a
los requisitos del dispositivo de protección.
En una instalación de condensador síncrono, el concepto
de protección definido proporcionará una protección de
revestimiento para cada equipo en la instalación y una protección de superposición en las interfaces para eliminar todo
punto ciego en el sistema de protección.
La filosofía de protección define las siguientes zonas de
protección:
✔ en la interfaz con la red pública
✔ del transformador elevador
✔ del condensador síncrono
✔ del bloque unitario del transformador a la máquina.
La protección adicional también considera servicios
auxiliares a la instalación. El resumen de las funciones activadas para los dos componentes principales de la instalación, es decir, el condensador síncrono y el transformador
elevador, se muestran en las tablas 1 y 2, respectivamente.
La parametrización de esas funciones de protección deberá
considerar dos aspectos principales:
✔ la protección del equipo contra daños físicos, específicamente durante condiciones anormales o de falla
✔ el cumplimiento de los requisitos del operador del sistema o código de red.
La configuración de protección para la instalación del
condensador síncrono debe coordinarse para todos los equipos, incluido el controlador de la máquina (es decir, el sistema de excitación), sin poner en peligro el cumplimiento de
los requisitos del código de red.

Estudio dinámico
La instalación de un condensador síncrono provocará cambios en las condiciones de funcionamiento del sistema que
afectarán su rendimiento dinámico, el que debe cumplir
ciertos criterios de confiabilidad requeridos. Se deben llevar a cabo estudios de rendimiento dinámico para evaluar la
respuesta del condensador y su efecto en el rendimiento de
estabilidad transitoria del sistema.
julio/agosto 2019

Requisitos de rendimiento dinámico

A continuación se presenta un resumen de estos requisitos.
✔ Requisitos del periodo de protección de tensión: Los
condensadores síncronos deben poder permanecer
conectados y en servicio durante cualquiera de las
desviaciones de corto plazo en la tensión de acuerdo
con los requisitos del Consejo Coordinador de Electricidad del Oeste y la NERC. En el peor caso de baja
tensión, cuando la tensión está en cero durante nueve
ciclos, el condensador síncrono debe permanecer conectado a la red.
✔ Requisitos de la recuperación de tensión: Uno de los
requisitos fundamentales de SDG&E es que se coordinarán el condensador síncrono, el excitador y el regulador para restaurar la tensión controlada dentro de
± 5% de la tensión establecida dentro de 1 s después
de la eliminación de la falla o de la energización de la
línea. El sobreimpulso de tensión máxima durante un
cambio rápido de condiciones defectuosas a condiciones normales no excederá del ± 20%.
✔ Requisitos de la desviación de la frecuencia: Los perfiles de frecuencia dinámica típicos debido a un evento en la red de transmisión se muestran en la tabla 3.
Escenarios de estudio dinámico

Para evaluar la respuesta dinámica de los condensadores
síncronos y su efecto en el sistema, se llevó a cabo un estudio de rendimiento dinámico con modelos de sistema que
incluyen parámetros de máquina para el condensador síncrono y su sistema de excitación. Los escenarios de estudio generalmente reflejan diversas condiciones de funcionamiento con diferentes contingencias. En nuestro estudio,
se utilizaron dos casos de flujo de energía: condiciones de
funcionamiento de carga máxima y baja. Bajo cada caso de
flujo de energía, se consideraron dos variaciones con diferentes números de condensadores síncronos en servicio. Para
todas las combinaciones de estudio de escenarios de funcionamiento y el número de condensadores síncronos en servicio, se simularon varias contingencias en diferentes categorías de la NERC. El gráfico 8 muestra los resultados de un
estudio para una falla trifásica en el lado de alta tensión del
transformador del condensador síncrono.

Problemas de modelado
Para simular el comportamiento dinámico de los condensadores síncronos, se deben desarrollar modelos para el
condensador síncrono y su sistema de excitación, ya sea
con modelos estándar de la biblioteca del IEEE o modelos
escritos por el usuario. En nuestro caso, el modelo de condensador síncrono era un modelo estándar y el sistema de
excitación era un modelo escrito por el usuario.
Modelo de condensador síncrono

La máquina síncrona para modelar el condensador es un
generador Siemens tipo SGen6-100A-2P 108-48 M07, un
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