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Thus, large-sized capacitor banks need a third form of
protection: A sophisticated control device having the
sensitivity to detect isolation of the first failed unit in a
De ese modo, los bancos de capacitores de dimensio-
capacitor bank—and alarm upon isolation of that unit, to
nes medianas a grandes necesitan una tercera forma de
enable the user to replace it before additional failures
protección: un dispositivo de control sofisticado que tenga
occur—but with the discrimination to disregard system
la sensibilidad para detectar el aislamiento de la primera
and inherent bank unbalances and spurious transients, as
unidad que tenga falla en un banco de capacitores—y de
well as harmonics.
emitir una alarma después de aislar esa unidad, para per-
mitirle al usuario remplazarla antes de que ocurran más
Why System and Inherent Capacitor-Bank
fallas—pero con la capacidad de diferenciar e ignorar los
Unbalance Compensation Is Essential
desbalances del sistema y los inherentes al banco, además
de los transitorios espurios, así como las harmónicas.
In larger-sized capacitor banks, extraneous voltages can
introduce significant errors in—or even overpower—the
Por qué Es Fundamental la
voltage signal created by loss of individual capacitor units.
Compensación de los Desbalances del
For example, a fixed error voltage may be present due to
Sistema y de los Inherentes al Banco de
capacitor-bank inherent unbalance resulting from manu-
facturing-tolerance variations among individual capacitor
Capacitores
units, or due to system-voltage unbalance resulting from
En los bancos de capacitores de grandes dimensiones,
nontransposition of overhead lines. A variable error voltage
las tensiones extrañas pueden inducir errores importan-
may also be present due to system load unbalance resulting
tes—o incluso superar—la fuerza de la señal de tensión
from changing load conditions, although this error voltage
que se crea por la pérdida de las unidades individuales
del capacitor. Por ejemplo, se puede presentar una ten-
sión de error fija debido a un desbalance inherente al
banco de capacitores que se deba a las variaciones de
las tolerancias de fabricación entre las unidades indi-
viduales del capacitor, o por desbalances en la tensión
del sistema que se deban a la falta de transposición de
las líneas aéreas. Una tensión errónea variable también
se puede presentar debido a desbalances en la carga del
10,000
sistema, ocasionados por cambios en las condiciones de
la carga, aunque esta tensión errónea, por lo general, sólo
es significativa en bancos de capacitores muy grandes a
nivel de tensión para transmisión. Por lo tanto, la com-
1,000
pensación de dichas tensiones extrañas es esencial para
garantizar el funcionamiento adecuado del dispositivo de
control del banco de capacitores.
Los desbalances inherentes al banco de capacitores
100
por lo general se pueden minimizar a través de la medi-
ción y la reubicación, las cuales son costosas y tardadas,
de las unidades del capacitor. El efecto de los desbalan-
ces de la tensión fija de sistema no se remedia tan fácil-
10
mente. Por ello, un dispositivo de control para bancos de
capacitores se debe poder ajustar adecuadamente para
compensar estas dos fuentes de tensión extraña, para
que tenga la capacidad de detectar y responder ante una
1
sola unidad del capacitor que tenga falla.
Los Relevadores de Tensión y los
Relevadores de Corriente Neutra son
0.1
1
1.2
1.4
Inadecuados
Voltage on Capacitor Unit, Per Unit of Nameplate Rating
Los esquemas de protección para capacitores que se
componen de relevadores para propósitos generales pro-
Figure 1. Capacitor-unit power-frequency overvoltage versus
porcionan solamente un funcionamiento marginal.
time, as permitted by IEEE Standard 18-1992. This curve
applies for up to 300 applications of power-frequency overvol-
En los bancos de capacitores en derivación sin
tages of the magnitudes and durations indicated.
conexión a tierra y conectados en estrella, a veces se uti-
2
1.6
1.8
2
2.2
is usually only significant in very-large-sized, transmission-
voltage-level capacitor banks. Compensation for these
extraneous voltages is thus crucial to ensure proper
lizan relevadores de tensión para detectar el aislamiento
operation of the capacitor-bank control device.
de las unidades del capacitor. Vea la Figura 1. Pero este
método de protección tiene ciertas limitaciones graves.
Capacitor-bank inherent unbalance can usually be mini-
El transformador de tensión asociado debe tener una
mized through costly and time-consuming measurement
capacidad de tensión igual a la tensión real del sistema,
and relocation of capacitor units. The effect of fixed system
con el fin de que aguante las sobretensiones de corto
voltage unbalance is not as readily remedied. A capacitor-
plazo que se experimentan durante la conmutación
bank control device should thus be conveniently adjustable
rutinaria del banco de capacitores y durante las fallas.
to compensate for both of these sources of extraneous
Sin embargo, un transformador semejante proporciona
voltage, so that it has the capability to detect and respond
una sensibilidad intrínsecamente deficiente sobre el
to a single faulted capacitor unit.
aislamiento de una sola unidad del capacitor debido a su
alta relación de espiras. Además, se necesita un segundo
Voltage Relays and Neutral Current Relays Are
relevador de tensión para alertar sobre el aislamiento de
Inadequate
una sola unidad del capacitor, para permitirle al usuario
Capacitor protection schemes assembled from general-
reemplazar la unidad fallada del capacitor antes de que
ocurran más fallas. Este método quizá también carezca
purpose relays provide only marginal performance.
de un filtro para armónicas, como el que se necesita para
On ungrounded, wye-connected shunt capacitor banks,
evitar detectar errores debidos a las tensiones armóni-
voltage relays are sometimes used for sensing isolation of
cas del sistema. Y este método no proporciona ninguna
capacitor units. See Figure 2. But this protection method
compensación de los desbalances del sistema o de los
inherentes al banco de capacitores, los cuales pueden ser
bastante significativos en los bancos de capacitores de
mayor tamaño y pueden causar operaciones falsas (oca-
sionando el bloqueo del banco de capacitores, o por el
contrario, ninguna operación cuando sí se necesita una).
Separación o
Gap or surge
disipador de
arrester
sobretensiones
Transformador
Voltage transformer
de tensión
Figura 1. Método de relevación de tensión en bancos de
Figure 2. Voltage relay method on ungrounded, wye-
capacitores en derivación conectados en estrella y sin
connected shunt capacitor banks.
aterrizar.
Auxiliary relay
Relevador auxiliar
Relevador de
Voltage relay
tensión
3
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