Los reguladores de voltaje de distribución de la energía mantienen los voltajes del sistema de distribución de energía dentro de un rango definido. Los voltajes regulados garantizan que los productos y los equipos eléctricos funcionen de manera óptima.
Los productos y los equipos eléctricos generalmente están diseñados para funcionar dentro de una banda de voltaje limitada. El voltaje mal regulado a menudo resulta en un rendimiento adverso e inaceptable del equipo. Los problemas que pueden ocurrir incluyen daños a la electrónica, funcionamiento ineficiente de los motores, bombillas tenues y muchos otros problemas.
Las cargas eléctricas pesadas y las líneas de distribución largas arrastran los voltajes del sistema. Los reguladores de voltaje permiten a las empresas de servicios públicos mantener los niveles de voltaje dentro de los rangos aceptables, lo que brinda a los clientes de servicios públicos la garantía de que el equipo eléctrico funcionará correctamente. Los reguladores de voltaje proporcionan 32 pasos, 5/8 % por paso, para una regulación total de +/-10 % del voltaje del sistema.
La última tecnología de regulador de voltaje ofrece ventajas importantes sobre los diseños tradicionales:
Con el tiempo, el aumento de la densidad de la carga, la longitud del alimentador y las pérdidas de línea pueden provocar una caída de voltaje inaceptable. Las variaciones de corriente de carga generalmente son el resultado de nuevas cargas, así como de cambios diarios y estacionales en los perfiles de carga.
Sin embargo, los equipos eléctricos tienen criterios de calidad de energía que requieren un voltaje constante a pesar de las variaciones en la corriente de carga. El suministro de voltaje no regulado puede causar problemas de iluminación, sobrecalentamiento y acortar la vida útil del motor, y causar fallas prematuras de los componentes electrónicos.
Los reguladores de voltaje de distribución de energía resuelven el problema de caída de voltaje y mantienen el voltaje de línea dentro de límites predeterminados para soportar el funcionamiento adecuado de luces, aparatos y motores.
Si bien el propósito principal de un regulador de voltaje de distribución de energía es proporcionar voltaje regulado que cumpla con los criterios de calidad de la energía, los controles electrónicos del regulador de voltaje también pueden permitir la reducción de voltaje de conservación, la medición y el control de voltios/var integrado (IVVC).
Los reguladores de voltaje de distribución de la energía mantienen los voltajes del sistema de distribución de energía dentro de un rango definido. Los voltajes regulados garantizan que los productos y los equipos eléctricos funcionen de manera óptima.
Un regulador de voltaje de distribución de energía es un autotransformador que puede sumar o restar voltaje para proporcionar niveles de voltaje del sistema consistentes. Un control de regulador de voltaje detecta el voltaje del sistema y ordena al cambiador de tomas que funcione cuando se necesitan cambios de voltaje. La operación del cambiador de tomas cambia la configuración de la bobina del autotransformador, lo que produce un cambio en el voltaje.
Los reguladores de voltaje de paso monofásicos pueden aplicarse en sistemas conectados en estrella y delta.
Reguladores de voltaje multifásicos montados en base
Los reguladores de voltaje multifásicos de montados en base están diseñados para su uso en áreas públicas y comerciales con líneas de distribución subterráneas y proporcionan una huella más pequeña que las instalaciones aéreas tradicionales. Los reguladores montados en base están disponibles en configuraciones monofásicas, 2 en 1 y 3 en 1, y se pueden configurar para sistemas en estrella o delta. Los diseños de unidades múltiples ofrecen 2 o 3 reguladores monofásicos en un tanque para aplicaciones subterráneas y de subestaciones.
Los reguladores de voltaje montados en base proporcionan la funcionalidad de los reguladores de voltaje tradicionales de tanque redondo, los montados en poste y los reguladores de voltaje tipo subestación. Al igual que los diseños tradicionales, los diseños montados en base regulan los voltajes de la línea de distribución desde +/-10 % en 32 pasos cuando se usan en bancos conectados en estrella.
Sin líneas aéreas o cercas de subestaciones, se necesita menos terreno para la instalación del regulador de voltaje. Estos reguladores de voltaje de perfil bajo pueden ayudar a reducir los costos de instalación en el sitio y preservar la estética del mismo.
Las capacidades de voltaje para los reguladores montados en base están disponibles desde 2500 voltios a 34 500 voltios para sistemas de 60 Hz y 50 Hz.
Reguladores de voltaje monofásicos de 32 pasos
Los reguladores de voltaje monofásicos son autotransformadores de cambio de tomas que regulan los voltajes de línea de distribución desde +/-10 % en 32 pasos. El control del regulador de voltaje detecta el voltaje del sistema y puede operar el cambiador de tomas para corregir el voltaje dentro del rango especificado.
Las capacidades de voltaje para los reguladores monofásicos están disponibles desde 2400 voltios a 34 500 voltios para sistemas de 60 Hz y 50 Hz. Los tamaños de kVA más pequeños pueden suministrarse con lengüetas de soporte para montaje en poste y con opciones de amarre de subestación o plataforma. Se proporcionan tamaños más grandes con bases tipo subestación con provisiones de montaje en base.
Reguladores de voltaje monofásicos montados en base
Los reguladores de voltaje monofásicos montados en base proporcionan la funcionalidad de los reguladores de voltaje tradicionales de tanque redondo montados en poste y los reguladores de voltaje tipo subestación en un diseño de montaje en base.
Los reguladores son reguladores de tipo de paso sumergidos en aceite para exteriores que proporcionan una regulación de +/-10 % en 32 pasos cuando se usan individualmente o en bancos conectados en estrella. Las capacidades de voltaje están disponibles desde 2500 voltios a 34 500 voltios para sistemas de 60 Hz y 50 Hz.
Los reguladores de voltaje se construyen a partir de tres partes básicas:
Los cambiadores de tomas de carga están dimensionados para un rango específico de aplicaciones de corriente y voltaje.
Los nuevos cambiadores de tomas con interrupción por vacío proporcionan una regulación de voltaje confiable, eficiente y flexible para las subestaciones. Este cambiador de tomas de última generación proporciona años de operación prácticamente libre de mantenimiento y costos de mantenimiento reducidos.
El cambiador de derivación Quik-Drive mejora la calidad de la energía al realizar el cambio de toma de las 33 posiciones en menos de 10 segundos, lo que es de 5 a 10 veces más rápido que los dispositivos de resorte tradicionales y da como resultado una mejor calidad de la energía y una recuperación más rápida de las grandes variaciones de voltaje, lo que ayuda a proteger el equipo del cliente.
En comparación con los dispositivos tradicionales accionados por resorte, estos cambiadores de tomas se caracterizan por lo siguiente:
Los controles reguladores de voltaje de nueva generación proporcionan una mejor calidad de energía. Estos controles pueden montarse en una caja sobre el tanque regulador o de forma remota desde la unidad. Aunque están diseñados para aplicaciones de corriente, proporcionan compatibilidad directa y la capacidad de aplicarse en casi cualquier regulador de voltaje en servicio en la actualidad.
La tecnología de última generación puede proporcionar regulación de voltaje multifásica, de modo que dos o tres reguladores puedan operarse con el uso de un solo control. Esta nueva capacidad proporciona un único punto de contacto para las comunicaciones, una verdadera medición multifásica y menos controles para programar y mantener.
Con inteligencia y comunicaciones integradas, los reguladores de voltaje proporcionan nueva funcionalidad e inteligencia que se puede utilizar en una variedad de estrategias operativas utilizando las métricas del sitio. Sin embargo, por lo general utilizan los mismos códigos de función e interfaz de controles anteriores. Los técnicos de campo familiarizados con los modelos de control de reguladores anteriores deberían poder usar la nueva tecnología con una capacitación mínima.
Diseñados teniendo en cuenta las comunicaciones, los controles pueden admitir comunicaciones integradas, disponibilidad de múltiples protocolos y medición digital para precisión de clase 1. Con mediciones instantáneas, mediciones con exigencia de sello de fecha y hora y registros de perfil, los controles proporcionan capacidad de limitación de voltaje, reducción de voltaje, operación de flujo de energía inverso y seguimiento de posición de toma, todo esto para mejorar la calidad de la energía.
Reguladores de voltaje de derivación
La derivación se refiere a la instalación en o el retiro del servicio de un regulador. Para cualquier operación, el regulador debe estar en neutro y se recomienda un mínimo de cuatro indicadores para confirmar el ajuste de neutro.
Es importante tener en cuenta que tanto la instalación como la extracción de un regulador de voltaje energizado donde el cambiador de tomas no esté en neutro provocarán un cortocircuito en parte del devanado en serie. Si el regulador de voltaje no puede colocarse en neutro, entonces se debe realizar un corte de energía y deben desconectarse las fuentes de energía posteriores y anteriores.
Consulte las instrucciones de instalación, operación y mantenimiento adecuadas.
Configuración de los controles del regulador de voltaje
Si bien los reguladores de voltaje proporcionan nueva funcionalidad e inteligencia, generalmente utilizan los mismos códigos de función e interfaz de la tecnología tradicional. Los técnicos de campo familiarizados con los modelos de control de reguladores anteriores deberían poder usar la nueva tecnología.
Lea la guía de referencia de control del regulador para obtener más información sobre la configuración básica.
Existen dos tipos predominantes de reguladores de voltaje definidos por el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI): Diseños ANSI Tipo A y ANSI Tipo B. Para aplicaciones con capacidad nominal de 875 amperios y superior, existen dos tipos adicionales de reguladores: Tipo TX y Tipo AX.
La construcción externa, la conexión al sistema eléctrico del servicio público y el uso son los mismos. La diferencia entre los reguladores ANSI Tipo A y Tipo B está en la construcción interna.
Los reguladores ANSI Tipo B están “invertidos” con devanado en serie ubicado en el lado de la fuente de los devanados de derivación. Los reguladores ANSI Tipo B no tienen un PT separado, en su lugar, los devanados de control en la bobina principal miden el voltaje entre los bujes L y SL para detección y suministrar alimentación de control y motor.
Las aplicaciones con capacidad de 875 A y superior pueden utilizar diseños tipo TX y tipo AX. El tipo TX es un diseño de transformador en serie que se utiliza en aplicaciones de 2,5 kV, mientras que el tipo AX incorpora un diseño de autotransformador de la serie y, por lo general, se utiliza en aplicaciones de 5,0 y 7,62 kV.
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