ES2941248T3 - Regulador de tensión longitudinal - Google Patents
Regulador de tensión longitudinal Download PDFInfo
- Publication number
- ES2941248T3 ES2941248T3 ES16204981T ES16204981T ES2941248T3 ES 2941248 T3 ES2941248 T3 ES 2941248T3 ES 16204981 T ES16204981 T ES 16204981T ES 16204981 T ES16204981 T ES 16204981T ES 2941248 T3 ES2941248 T3 ES 2941248T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- voltage
- longitudinal
- transformer
- terminal
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 71
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/24—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using bucking or boosting transformers as final control devices
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
- G05F1/14—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
La invención se refiere a un regulador de tensión de eje directo que tiene una fuente de tensión para generar una tensión adicional y un transformador para acoplar la tensión adicional a una tensión de entrada, estando diseñado el transformador tanto para generar la tensión adicional como para acoplar la tensión adicional a el voltaje de entrada (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Regulador de tensión longitudinal
Campo técnico
La invención se refiere a un regulador de tensión longitudinal, en particular para su uso en una red de distribución de energía monofásica o multifásica, por ejemplo, una red de media tensión o una red de baja tensión, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
Antecedentes
El documento CN 2814 480 Y revela un regulador de tensión longitudinal de este tipo. El documento EP 0637 122 A1 muestra un procedimiento para controlar una tensión de salida, en respuesta a una tensión de entrada. El documento US 5.568.398 A revela un regulador de tensión con una unidad de memoria y el documento EP 2390 750 A1 muestra un regulador de tensión y un transformador toroidal.
En los últimos años, la proporción de las energías renovables en el suministro de energía ha aumentado considerablemente. Dentro de estas energías renovables se incluyen las energías generadas por medio de sistemas fotovoltaicos o por medio de otras fuentes de energía alternativas. Hay regiones, en las que la cantidad de energía generada es significativamente mayor que la demanda de energía, de modo que el exceso de energía se debe inyectar en la red de energía existente y transmitir a través de distancias comparativamente largas, a lugares donde la demanda de energía es mayor que la cantidad de energía generada allí.
Esta inyección de energía en la red de distribución de energía existente lleva a muchas redes de distribución de energía convencionales a sus límites y requiere intervenciones adicionales en estas redes de distribución de energía convencionales, por lo que estas intervenciones adicionales están relacionadas con gastos elevados y un esfuerzo elevado.
En particular, en lo que respecta al cierre previsto de nuevas centrales nucleares, es de esperar que la proporción de energías renovables siga aumentando, de modo que es previsible que el problema de distribución mencionado también aumente.
La norma europea EN 50160 define los requisitos para la tensión en las redes de distribución y estipula, entre otras cosas, que la tensión debe permanecer dentro del /-10% de la tensión nominal.
En general, en la actualidad se están produciendo aumentos de tensión de tan solo un 2% en las líneas de suministro de las redes de media tensión. El valor exacto de estos aumentos de tensión depende de los ajustes realizados por los respectivos operadores de red y de la situación actual de carga y/o inyección en la línea de suministro respectiva.
En líneas de suministro más largas, en las que las inyecciones se realizan a diferentes distancias o posiciones de línea, el valor de planificación determinado respectivamente para la tolerancia de tensión, se puede exceder fácilmente de manera no deseable y es necesario tomar contramedidas, por ejemplo, desconectando algunos de los generadores de la red. Esto puede ocurrir con mayor frecuencia en los días en que solo hay un requerimiento de energía comparativamente bajo. Esto significa que en muchos casos las líneas de suministro de las redes de media tensión no están limitadas por su capacidad, sino por aumentos de tensión no deseados. Este problema se puede reducir modificando la arquitectura de la red. Sin embargo, esto es muy caro y también requiere mucho tiempo.
Como alternativa a la modificación de la arquitectura de la red, existe la posibilidad de utilizar reguladores de tensión longitudinales, en la zona de las líneas de suministro de las redes de media tensión.
En las redes de distribución eléctrica actuales, la regulación de tensión se realiza mediante un transformador AT-MT, que convierte la alta tensión suministrada en media tensión. Esta regulación de tensión puede asegurar, que la tensión que llega a los consumidores conectados esté en el rango de /- 10% de la tensión nominal.
Si se utiliza un regulador de tensión longitudinal en la zona de las líneas de suministro de la red de media tensión entre el transformador AT-MT mencionado y los consumidores conectados, se puede conseguir entonces una mejor estabilización de la tensión en la zona de las líneas de suministro y, también se puede mejorar la posibilidad de inyectar en las líneas de suministro de la red de media tensión, energía proporcionada por medio de fuentes de energía alternativas.
El posicionamiento óptimo de un regulador de tensión longitudinal depende de la red de media tensión existente y de los puntos de inyección de la energía que es suministrada, en particular, por grandes sistemas fotovoltaicos u otras fuentes de energía alternativas.
Al posicionar un regulador de tensión longitudinal, también se debe tener en cuenta, entre otras cosas, que, en el caso de que se conecten al transformador AT-MT, varias líneas de suministro de la red de media tensión, el cambio del punto de toma del transformador utilizado, afecta a todas las líneas de suministro de la red de media tensión, mientras
que un regulador de tensión longitudinal solo regula la tensión de la línea de suministro en la que se producen los problemas. Esto es en particular importante con respecto a que las inyecciones que se producen en las distintas líneas de suministro y las cargas en las distintas líneas de suministro, pueden diferir mucho entre sí.
Un regulador de tensión longitudinal se suele instalar en una carcasa adecuada para su instalación en el exterior, por ejemplo, en una carcasa de hormigón, y debido a sus dimensiones y peso se debe transportar al lugar de uso deseado por medio de una plataforma baja. Si es necesario reposicionar el regulador de tensión longitudinal en la zona de la red de media tensión o si se van a utilizar reguladores de tensión longitudinal adicionales en la red de media tensión, entonces esto se relaciona con un nivel de esfuerzo comparativamente grande, ya que esto a su vez requiere de plataformas bajas, que transporten el respectivo regulador de tensión longitudinal hasta el lugar de uso deseado. Allí se coloca sobre una plataforma de hormigón preparado por medio de una grúa.
La invención se define en la reivindicación 1. Los desarrollos preferentes se especifican en las reivindicaciones dependientes.
La invención proporciona un regulador de tensión longitudinal, que presenta una fuente de tensión para generar una tensión adicional y un transformador para acoplar la tensión adicional en una tensión de entrada, en la que el transformador está diseñado tanto para generar la tensión adicional, como para acoplar la tensión adicional en la tensión de entrada.
Un regulador de tensión longitudinal de este tipo tiene una estructura esencialmente más compacta, que los reguladores de tensión longitudinales conocidos, ya que presenta un solo transformador, que está diseñado para generar la tensión adicional y acoplar esta tensión adicional a la línea de suministro. Esta estructura más compacta permite reducir las dimensiones y el peso del regulador de tensión longitudinal. Mediante esta reducción en el peso y las dimensiones del regulador de tensión longitudinal, también se reducen las dimensiones y el peso de la carcasa, en la que se instala el regulador de tensión longitudinal. Como resultado se mejora la transportabilidad del regulador de tensión longitudinal. Un regulador de tensión longitudinal de este tipo se puede transportar al lugar de instalación deseado, por ejemplo, sobre la superficie de carga de un camión, lo que implica un esfuerzo considerablemente menor que el transporte de un regulador de tensión longitudinal, por medio de una plataforma baja. En el propio lugar de instalación, la carcasa del regulador de tensión longitudinal, incluido el regulador de tensión longitudinal integrado, se coloca sobre una base preparada por medio de una grúa. Otras ventajas de un regulador de tensión longitudinal de acuerdo con la invención, consisten en que sus gastos de adquisición son inferiores que los gastos de adquisición de los reguladores de tensión longitudinales conocidos, y que su eficiencia energética aumenta significativamente.
El transformador presenta un devanado de entrada y un devanado de salida, en el que el devanado de salida, está dispuesto en una línea de suministro. Esta línea de suministro puede ser una línea de suministro prevista en una red de media tensión o una línea de suministro prevista en una red de baja tensión. Una línea de suministro de este tipo se puede asignar, por ejemplo, a una red de distribución de energía monofásica o a una fase de una red de distribución de energía trifásica. Una red de distribución de energía trifásica requiere tres líneas de suministro de energía de este tipo.
La polaridad de la tensión adicional se puede cambiar preferentemente. Como resultado, la regulación de tensión deseada se puede llevar a cabo tanto positiva como negativamente. En el caso mencionado en primer lugar, la tensión de entrada se superpone en la misma fase con la tensión adicional, de modo que la tensión adicional se suma a la tensión de entrada. En el caso mencionado en segundo lugar, la tensión de entrada se superpone en oposición de fase con la tensión adicional, de modo que la tensión adicional se resta de la tensión de entrada.
La polaridad de la tensión adicional se puede cambiar de manera ventajosa, mediante un cambio de la dirección de la corriente.
De acuerdo con la invención, un terminal del devanado de entrada del transformador se puede conectar a un potencial de referencia, y el otro terminal del devanado de entrada se puede conectar a un terminal de salida del regulador de tensión longitudinal, y un terminal del devanado de salida del transformador se puede conectar a un terminal de entrada del regulador de tensión longitudinal, y el otro terminal del devanado de salida se puede conectar al terminal de salida del regulador de tensión longitudinal. En esta forma de realización, la tensión adicional se superpone en la misma fase con la tensión de entrada.
De acuerdo con otra forma de realización, un terminal del devanado de entrada del transformador se puede conectar al potencial de referencia, y el otro terminal del devanado de entrada al terminal de entrada del regulador de tensión longitudinal, y un terminal del devanado de salida del transformador al terminal de entrada del regulador de tensión longitudinal, y el otro terminal del devanado de salida, al terminal de salida del regulador de tensión longitudinal.
De acuerdo con una forma de realización ventajosa, el devanado de entrada del transformador puede presentar varias tomas que están conectadas a los terminales de salida de un conmutador de tomas, por lo que está conectado el terminal de entrada del conmutador de tomas a un potencial de referencia. Esto permite un cambio por etapas en la
tensión adicional proporcionada. Esta posibilidad de conectar la tensión adicional por etapas permite adaptar la tensión adicional al rango de fluctuación de la tensión de entrada suministrada.
De acuerdo con una forma de realización preferente, el devanado de entrada del transformador puede presentar cinco tomas. Este número de tomas ha demostrado ser útil y suficiente en la práctica y ofrece un buen compromiso entre esfuerzo y efecto. Alternativamente, el número de tomas también puede ser siete, por ejemplo.
Ha demostrado ser ventajoso distribuir las posiciones de las tomas sobre el número de vueltas del devanado primario del transformador de manera no lineal, de manera que un cambio continuo en la selección de la toma permita un cambio lineal en la tensión adicional.
Como alternativa a esto, el devanado de entrada del transformador también se puede diseñar sin tomas, de acuerdo con un ejemplo, en el que no se usa ningún conmutador de tomas.
Otras ventajas de la invención resultan de la siguiente explicación a modo de ejemplo basada en los dibujos.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra un esquema para explicar la estructura básica de un regulador de tensión longitudinal. La Figura 2 muestra un esquema de un regulador de tensión longitudinal, en el que la fuente de tensión mostrada en la Figura 1 se realiza por medio de un transformador de suministro.
La Figura 3 muestra un esquema de un regulador de tensión longitudinal de acuerdo con un primer ejemplo de realización de la invención.
La Figura 4 muestra un esquema de un regulador de tensión longitudinal de acuerdo con un segundo ejemplo de realización de la invención.
Descripción detallada
El principio de funcionamiento de un regulador de tensión longitudinal es sumar o restar una tensión adicional a una tensión de entrada. La tensión adicional se proporciona utilizando una fuente de tensión variable, que recibe energía desde la línea de suministro. La tensión adicional proporcionada por la fuente de tensión, se acopla a la línea de suministro mediante un transformador de refuerzo. Por medio de un regulador de tensión longitudinal de este tipo, se regula la tensión de entrada y se acopla a la tensión de entrada una tensión adicional proporcionada por una fuente de tensión.
La Figura 1 muestra un esquema para explicar la estructura básica de un regulador de tensión longitudinal descrito anteriormente. Este regulador de tensión longitudinal 1 se utiliza en una línea de suministro 3 de una red de media tensión, que está previsto, por ejemplo, entre un transformador de alta tensión-media tensión (transformador AT-MT), no mostrado, y una red de baja tensión, tampoco mostrada, en la que se disponen las cargas. En el terminal de entrada 2 del regulador de tensión longitudinal 1 existe una tensión de entrada o tensión del sistema Ul sujeta a fluctuaciones de tensión. En el terminal de salida 4 del regulador de tensión longitudinal 1 se proporciona una tensión de salida regulada o una tensión regulada del sistema Ur . Se aplica lo siguiente:
Ur = U l - U b.
Por lo tanto, UB es una tensión, que cae a través del devanado de salida 5b de un transformador de refuerzo 5, insertado en la línea de suministro 3. Esta tensión Ub es una tensión adicional acoplado en la línea de suministro 3. Para generar esta tensión adicional, el regulador de tensión longitudinal 1 presenta una fuente de tensión variable 6 y el transformador de refuerzo 5 ya mencionado. La fuente de tensión 6, que recibe energía de la línea de suministro 3, es una fuente de tensión variable, por medio de la cual se genera una tensión adicional URB, que se aplica al devanado de entrada 5a del transformador de refuerzo 5, y se acopla a la línea de suministro 3, por medio del transformador de refuerzo.
Se puede utilizar otro transformador como fuente de tensión variable 6, que en adelante se denominará transformador de suministro. Esto se ilustra en la Figura 2. Esta muestra un esquema de un regulador de tensión longitudinal, en el que la fuente de tensión 6, mostrada en la Figura 1, está formada por un transformador de suministro 7 de este tipo.
En el regulador de tensión longitudinal 1, mostrado en la Figura 2, también existe una tensión de entrada o del sistema Ul sujeta a fluctuaciones en el terminal de entrada 2 del transformador de refuerzo 5 en una línea de suministro 3. En el terminal de salida 4 del regulador de tensión longitudinal 1 se proporciona una tensión de salida regulada o una tensión regulada del sistema UR. Al igual que en la Figura 1, se aplica a estos la siguiente relación:
Ur = U l - U b.
El regulador de tensión longitudinal 1 presenta una fuente de tensión variable 6 y un transformador de refuerzo 5. Una tensión adicional URB cae a través del devanado de entrada 5a del transformador de refuerzo 5, que está conectado a la fuente de tensión variable 6. Esta se acopla por medio del transformador de refuerzo 5 al devanado secundario 5b
del transformador de refuerzo 5, insertado en la línea de suministro 3, en el que cae una tensión Ub, en la que se trata de la tensión adicional Urb, acoplada al lado secundario del transformador de refuerzo 5.
La fuente de tensión variable 6 del regulador de tensión longitudinal 1 está formada por un transformador de suministro 7. Este presenta un devanado primario 7a y un devanado secundario 7b. El devanado primario 7a del transformador de suministro 7 está conectado a la línea de suministro 3 con uno de sus terminales. El otro terminal del devanado primario 7a está conectado a un potencial de referencia N. El devanado secundario 7b del transformador de suministro 7 está conectado a un terminal del devanado primario 5a del transformador de refuerzo 5, y con su segundo terminal al otro terminal del devanado primario 5a del transformador de refuerzo 5. Este segundo terminal del devanado secundario 7b del transformador de suministro interactúa con un conmutador de tomas ininterrumpible 8 con cinco terminales, de tal manera que el punto de toma utilizado en el devanado secundario 7b se puede conmutar sin interrupción.
Una desventaja del regulador de tensión longitudinal 1 explicado con referencia a la Figura 2 es que, debido al hecho de que requiere dos transformadores, presenta dimensiones comparativamente grandes y un peso comparativamente alto, junto con la carcasa en la que se inserta.
La Figura 3 muestra un esquema de un regulador de tensión longitudinal 1 de acuerdo con un primer ejemplo de realización de la invención. En este regulador de tensión longitudinal, las dimensiones y el peso son reducidos, en comparación con el regulador de tensión longitudinal que se muestra en la Figura 2.
Este regulador de tensión longitudinal 1 se puede utilizar en una línea de suministro 3 de una red de media tensión, que está prevista, por ejemplo, entre un transformador de alta tensión-media tensión (transformador AT-MT) no mostrado, y una red de baja tensión, tampoco mostrada, en la que se disponen las cargas. En el terminal de entrada 2 del regulador de tensión longitudinal 1 existe una tensión de entrada sujeta a fluctuaciones de tensión, o la tensión del sistema Ul sujeta a fluctuaciones. En el terminal de salida 4 del regulador de tensión longitudinal 1 se proporciona una tensión de salida regulada o una tensión regulada del sistema Ur. Se aplica lo siguiente:
Ur = Ul - U b.
Por lo tanto, Ub es una tensión, que cae a través del devanado de salida 5b de un transformador de refuerzo 5 insertado en la línea de suministro 3. Esta tensión Ub es una tensión adicional acoplada a la línea de suministro 3 o transformada en la línea de suministro 3. Para generar esta tensión adicional, el regulador de tensión longitudinal 1 presenta una fuente de tensión variable 6, que está formada por el transformador de refuerzo 5 ya mencionado, que interactúa con un conmutador de tomas 8. La fuente de tensión 6, que recibe energía de la línea de suministro 3, es una fuente de tensión variable, por medio de la cual se genera una tensión adicional Urb, que se aplica al devanado de entrada 5a del transformador de refuerzo 5, y se acopla a la línea de suministro 3 o se transforma en la línea de suministro 3, por medio del transformador de refuerzo 5.
Por lo tanto, el transformador de refuerzo 5 está diseñado de tal manera, que genera la tensión adicional y la acopla a la línea de suministro 3.
Para este fin, en el primer ejemplo de realización mostrado, un terminal del devanado de entrada 5a del transformador de refuerzo 5 está conectado al potencial de referencia N, a través del conmutador de tomas 8 y el otro terminal del devanado de entrada 5a del transformador de refuerzo 5, está conectado a un terminal de salida 4 del regulador de tensión longitudinal 1. Además, un terminal del devanado de salida 5b del transformador de refuerzo 5 está conectado a un terminal de entrada 2 del regulador de tensión longitudinal 1, y el otro terminal del devanado de salida 5b está conectado al terminal de salida 4 del regulador de tensión longitudinal 1. La tensión adicional Ub acoplada a la línea de suministro 3 o transformada en la línea de suministro 3, cae a través del devanado de salida 5b del transformador de refuerzo 5.
La fuente de tensión variable 6 del regulador de tensión longitudinal 1 está formada por el devanado primario 5a del transformador de refuerzo 5, que interactúa con el conmutador de tomas 8. En el ejemplo de realización mostrado, el devanado primario 5a tiene cinco tomas, que están conectados a terminales de salida del conmutador de tomas 8. La entrada del conmutador de tomas 8 está conectada al potencial de referencia N. El conmutador de tomas 8 se puede conmutar de tal manera que uno de sus 5 terminales de salida en total, se conecte al terminal de salida 4 a través de las vueltas del devanado primario 5a, que quedan entre el potencial de referencia N y el terminal de salida 4. La tensión adicional generada por medio de la fuente de tensión variable se puede cambiar, conmutando el conmutador de tomas 8, por ejemplo, en un 2% de toma a toma del devanado primario 5a. Para este fin, las tomas del devanado primario 5a del transformador de refuerzo 5 o los terminales de salida asignados del conmutador de tomas 8 se distribuyen de manera no lineal sobre el número de vueltas del devanado primario 5a de tal manera, que un cambio en la selección de la toma respectiva utilizada de toma a toma, permite un cambio lineal en la tensión adicional Urb proporcionada. Esta posibilidad de cambiar la tensión adicional, permite de manera ventajosa adaptar la tensión adicional a las fluctuaciones de tensión que se producen en la línea de suministro 3.
La Figura 4 muestra un esquema de un regulador de tensión longitudinal 1 de acuerdo con un segundo ejemplo de
realización de la invención. Las dimensiones y el peso de este regulador de tensión longitudinal también son reducidos en comparación con el regulador de tensión longitudinal mostrado en la Figura 2.
Este regulador de tensión longitudinal 1 también se puede utilizar en una línea de suministro 3 de una red de media tensión, que está prevista, por ejemplo, entre un transformador de alta tensión-media tensión (transformador AT-MT) no mostrado, y una red de baja tensión, tampoco mostrada, en la que se disponen las cargas. En el terminal de entrada 2 del regulador de tensión longitudinal 1 existe una tensión de entrada sujeta a fluctuaciones de tensión o una tensión del sistema Ul sujeta a fluctuaciones. En el terminal de salida 4 del regulador de tensión longitudinal 1 se proporciona una tensión de salida regulada o una tensión regulada del sistema Ur. Se aplica lo siguiente:
Ur = Ul - U b.
Por lo tanto, Ub es una tensión, que cae a través del devanado de salida 5b de un transformador de refuerzo 5 insertado en la línea de suministro 3. Esta tensión Ub es una tensión adicional acoplada a la línea de suministro 3 o transformada en la línea de suministro 3. Para generar esta tensión adicional, el regulador de tensión longitudinal 1 presenta una fuente de tensión variable 6, que está formada por el transformador de refuerzo 5 ya mencionado, que interactúa con un conmutador de tomas 8. La fuente de tensión 6, que recibe energía de la línea de suministro 3, es una fuente de tensión variable, por medio de la cual se genera una tensión adicional Urb, que se aplica al devanado de entrada 5a del transformador de refuerzo 5, y se acopla a la línea de suministro 3 o se transforma en la línea de suministro 3, por medio del transformador de refuerzo 5.
Por lo tanto, el transformador de refuerzo 5 está diseñado de tal manera, que genera la tensión adicional y la acopla a la línea de suministro 3.
Para este fin, en el segundo ejemplo de realización mostrado, un terminal del devanado de entrada 5a del transformador de refuerzo 5 está conectado al potencial de referencia N a través del conmutador de tomas 8, y el otro terminal del devanado de entrada 5a del transformador de refuerzo 5 está conectado al terminal de entrada 2 del regulador de tensión longitudinal 1. Además, un terminal del devanado de salida 5b del transformador de refuerzo 5 está conectado al terminal de entrada 2 del regulador de tensión longitudinal 1, y el otro terminal del devanado de salida 5b está conectado al terminal de salida 4 del regulador de tensión longitudinal 1. La tensión adicional UB acoplada a la línea de suministro 3 o transformada en la línea de suministro 3, cae a través del devanado de salida 5b del transformador de refuerzo 5.
La fuente de tensión variable 6 del regulador de tensión longitudinal 1 está formada por el devanado primario 5a del transformador de refuerzo 5, que interactúa con el conmutador de tomas 8. En el ejemplo de realización mostrado, el devanado primario 5a tiene cinco tomas, que están conectadas a terminales de salida del conmutador de tomas 8. La entrada del conmutador de tomas 8 está conectada al potencial de referencia N. El conmutador de tomas 8 se puede conmutar de tal manera, que uno de sus 5 terminales de salida en total, está conectado al terminal de entrada 2 a través de las vueltas del devanado primario 5a, que quedan entre el potencial de referencia N y el terminal de entrada 2. La tensión adicional generado por medio de la fuente de tensión variable, se puede cambiar, conmutando el conmutador de tomas 8, por ejemplo, en un 2% de toma a toma del devanado primario 5a. Para este fin, las tomas del devanado primario 5a del transformador de refuerzo 5 o los terminales de salida asignados del conmutador de tomas 8, se distribuyen de manera no lineal sobre el número de vueltas del devanado primario 5a de tal manera, que un cambio en la selección de la toma respectiva utilizada de toma a toma, permite un cambio lineal en la tensión adicional Urb proporcionada. Esta posibilidad de cambiar la tensión adicional, permite de manera ventajosa adaptar la tensión adicional a las fluctuaciones de tensión que se producen en la línea de suministro 3.
La invención descrita con referencia a los ejemplos de realización descritos anteriormente, presenta una serie de ventajas.
Una ventaja esencial de un regulador de tensión longitudinal de acuerdo con la invención es, que requiere solo un transformador. Este está diseñado tanto para generar la tensión adicional como para acoplar esta tensión adicional a la línea de suministro. Esto permite una estructura más compacta en comparación con los reguladores de tensión longitudinal conocidos. Esta estructura más compacta va acompañada a su vez de una reducción de las dimensiones del regulador de tensión longitudinal y una reducción de su peso. Mediante esta reducción en el peso y las dimensiones del regulador de tensión longitudinal, también se reducen las dimensiones y el peso de la carcasa, en la que se instala el regulador de tensión longitudinal. Por ejemplo, una carcasa de hormigón con un regulador de tensión longitudinal incorporado de acuerdo con el estado de la técnica, tiene una longitud de 2,50 m, una anchura de 6,00 m y una altura de 3,20 m. Por el contrario, una carcasa de hormigón con un regulador de tensión longitudinal incorporado de acuerdo con la invención, tiene una anchura reducida, por ejemplo, de 4,00 m, mientras que la longitud y la altura siguen siendo las mismas.
Debido a la mencionada reducción de su peso y dimensiones, se mejora la transportabilidad de un regulador de tensión longitudinal integrado en una carcasa. Un regulador de tensión longitudinal de este tipo se puede transportar al lugar de instalación deseado, por ejemplo, sobre la superficie de carga de un camión, lo que implica un esfuerzo considerablemente menor que el transporte de un regulador de tensión longitudinal por medio de una plataforma baja,
como era necesario con los conocidos reguladores de tensión longitudinales. En el propio lugar de instalación, la carcasa del regulador de tensión longitudinal, incluido el regulador de tensión longitudinal integrado, se coloca sobre una base preparada por medio de una grúa.
La transportabilidad mejorada de un regulador de tensión longitudinal es particularmente ventajosa, cuando se deben conectar fuentes de energía adicionales, en particular fuentes de energía alternativas, a la red de distribución de electricidad, cuando existe la necesidad de expandir una red de distribución de electricidad. Esto significa a menudo, que en la zona de las líneas de suministro ya no se producen fluctuaciones de tensión tolerables, que se deben reducir mediante una regulación de tensión adecuada. Para una regulación de tensión de este tipo, es posible posicionar uno 0 más reguladores de tensión longitudinales, que presenten las características de acuerdo con la invención, en posiciones adecuadas dentro de la red de distribución de energía.
Otras ventajas de un regulador de tensión longitudinal de acuerdo con la invención son, que sus gastos de adquisición son inferiores a los gastos de adquisición de los reguladores de tensión longitudinales conocidos, ya que tiene menos componentes que los reguladores de tensión longitudinales convencionales. En particular, se ahorran los gastos del transformador de suministro utilizado en los reguladores de tensión longitudinales convencionales, el cual se utiliza en los reguladores de tensión longitudinales conocidos, además del transformador de refuerzo.
Además, la eficiencia energética de un regulador de tensión longitudinal de acuerdo con la invención aumenta significativamente en comparación con la eficiencia energética de los reguladores de tensión longitudinales convencionales. Un regulador de tensión longitudinal de acuerdo con la invención genera menos calor residual que un regulador de tensión longitudinal conocido, ya que requiere menos transformadores y, por lo tanto, tiene menos pérdidas.
Además, debido a la reducción del número de componentes utilizados, también se reduce la probabilidad de que se produzcan defectos.
Además, el diseño de un regulador de tensión longitudinal de acuerdo con la invención, se simplifica en comparación con un diseño de reguladores de tensión longitudinales conocidos.
Los reguladores de tensión longitudinales con las características de acuerdo con la invención, se pueden utilizar en particular, en redes de distribución de energía monofásicas o multifásicas, tales como redes de media tensión o redes de baja tensión.
Listado de referencias
1 regulador de tensión longitudinal, regulador de fase
2 terminal de entrada del regulador de tensión longitudinal
3 línea de suministro
4 terminal de salida del regulador de tensión longitudinal
5 transformador de refuerzo
5a devanado de entrada del transformador de refuerzo
5b devanado de salida del transformador de refuerzo
6 fuente de tensión variable
7 transformador de suministro
7a devanado de entrada del transformador de suministro
7b devanado de salida del transformador de suministro
8 conmutador de tomas
N potencial de referencia
UB tensión adicional transformada en la línea de suministro
UL tensión de entrada, tensión del sistema
UR tensión de salida, tensión regulada del sistema
URB tensión adicional
Claims (5)
1. Regulador de tensión longitudinal (1) que presenta:
- un terminal de entrada (2), que está conectado a una línea de suministro (3), en el que la línea de suministro (3) se puede conectar a una tensión de entrada (Ul),
- un terminal de salida (4), que está configurado para proporcionar una tensión de salida regulada (Ur), - una fuente de tensión (6),
- un transformador (5) para generar una tensión adicional (Urb), y para acoplar la tensión adicional (Urb) en la tensión de entrada, y
- un conmutador de tomas (8),
en el que el transformador (5) presenta un devanado de entrada (5a) y un devanado de salida (5b), en el que el devanado de salida (5b) está dispuesto en la línea de suministro (3),
en el que un terminal del devanado de salida (5b) del transformador (5) está conectado al terminal de entrada (2) del regulador de tensión longitudinal (1), y el otro terminal del devanado de salida (5b) está conectado al terminal de salida (4) del regulador de tensión longitudinal (1),
en el que el devanado de entrada (5a) del transformador (5) presenta varias tomas, que están conectadas a los terminales de salida del conmutador de tomas (8),
en el que la fuente de tensión (6) está formada por el devanado de entrada (5a) del transformador (5), el cual está configurado para interactuar con el conmutador de tomas (8), para generar la tensión adicional (Urb),
en el que un terminal de entrada del conmutador de tomas (8) está conectado a un potencial de referencia (N),
en el que un terminal del devanado de entrada (5a) del transformador (5) está conectado al potencial de referencia (N) a través del conmutador de tomas (8), y el otro terminal del devanado de entrada (5a) está conectado al terminal de salida (4) del regulador de tensión longitudinal (1),
o en el que un terminal del devanado de entrada (5a) del transformador (5) está conectado al potencial de referencia (N) a través del conmutador de tomas (8), y el otro terminal del devanado de entrada (5a) está conectado al terminal de entrada (2) del regulador de tensión longitudinal (1), caracterizado por que las posiciones de las tomas se distribuyen de manera no lineal sobre el número de vueltas del devanado de entrada (5a) del transformador (5), de tal manera que un cambio en la selección de una toma permite un cambio lineal en la tensión adicional (Urb).
2. Regulador de tensión longitudinal según la reivindicación 1, en el que se puede cambiar la polaridad de la tensión adicional.
3. Regulador de tensión longitudinal según la reivindicación 2, en el que la polaridad de la tensión adicional se puede cambiar, mediante un cambio de la dirección de la corriente.
4. Regulador de tensión longitudinal según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el número de tomas del devanado de entrada (5a) del transformador (5) es cinco.
5. Utilización de un regulador de tensión longitudinal con las características indicadas en una de las reivindicaciones anteriores, en una red de distribución de energía monofásica o multifásica.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16204981.1A EP3336650B1 (de) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Längsspannungsregler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2941248T3 true ES2941248T3 (es) | 2023-05-19 |
Family
ID=57629321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES16204981T Active ES2941248T3 (es) | 2016-12-19 | 2016-12-19 | Regulador de tensión longitudinal |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10866604B2 (es) |
| EP (1) | EP3336650B1 (es) |
| KR (1) | KR102372114B1 (es) |
| CN (1) | CN110073306B (es) |
| DK (1) | DK3336650T3 (es) |
| ES (1) | ES2941248T3 (es) |
| PL (1) | PL3336650T3 (es) |
| WO (1) | WO2018114714A1 (es) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3153423A1 (en) * | 2021-09-29 | 2023-03-29 | PTI Transformers Inc. | Electronic voltage regulator apparatus and method |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR9406688A (pt) * | 1993-05-14 | 1996-02-06 | Citeq | Método de mudança de fase de voltagens aplicadas a susceptâncias que interconectam duas redes ac polifasicas sincrônicas e aparelho de interconexão de mudança de fase do mesmo |
| JP2996377B2 (ja) * | 1993-07-10 | 1999-12-27 | 永田 勝彦 | 交流入力電圧に応じて単巻変圧器の降圧比を制御する装置 |
| US5568398A (en) * | 1993-12-10 | 1996-10-22 | Siemens Energy & Automation, Inc. | Electronic operations counter for a voltage regulator controller |
| NO317045B1 (no) * | 2000-05-24 | 2004-07-26 | Magtech As | Magnetisk pavirkbar strom- eller spenningsregulerende anordning |
| US6693805B1 (en) * | 2002-07-31 | 2004-02-17 | Lockheed Martin Corporation | Ripple cancellation circuit for ultra-low-noise power supplies |
| US6737837B1 (en) * | 2002-11-25 | 2004-05-18 | Abb Ab | Device and a method for control of power flow in a transmission line |
| US7023193B2 (en) * | 2003-06-20 | 2006-04-04 | Siemens Power Transmission & Distribution, Inc. | Elimination of potential transformer in ANSI Type A voltage regulator |
| US6906476B1 (en) * | 2003-07-25 | 2005-06-14 | Asp Corporation | Power control system for reducing power to lighting systems |
| CN2814480Y (zh) * | 2005-08-16 | 2006-09-06 | 李民 | 叠加式交流电压调压装置 |
| EP2005552A1 (en) * | 2006-03-28 | 2008-12-24 | ABB Research Ltd | A device and a method for control of power flow in a transmission line |
| CN101206490A (zh) * | 2006-12-20 | 2008-06-25 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 三相交流稳压器 |
| BRPI0917292A2 (pt) * | 2009-01-20 | 2015-11-17 | Cskk Hkg Ltd | regulador de voltagem automático e transformador toroidal |
| US8519681B2 (en) * | 2011-02-11 | 2013-08-27 | Siemens Energy, Inc. | Apparatus and method for generating a metering voltage output for a voltage regulator using a microprocessor |
| US8907530B1 (en) * | 2011-11-03 | 2014-12-09 | Paul Saxton | System for reducing power consumption in a structure |
| CN102832810B (zh) * | 2012-08-30 | 2015-04-08 | 成都芯源系统有限公司 | 自举电压刷新控制电路、电压转换电路及相关控制方法 |
| MX357638B (es) * | 2014-08-05 | 2018-07-16 | Cooper Technologies Co | Regulador de voltaje para sistema de distribución y método para controlar el mismo. |
| US10147562B2 (en) | 2014-11-25 | 2018-12-04 | Hai Wang | On-load voltage regulation tap switch for transformer and switch control method |
| EP3043362A1 (en) * | 2015-01-07 | 2016-07-13 | ABB Technology AG | Voltage-regulation-transformer |
-
2016
- 2016-12-19 PL PL16204981.1T patent/PL3336650T3/pl unknown
- 2016-12-19 ES ES16204981T patent/ES2941248T3/es active Active
- 2016-12-19 DK DK16204981.1T patent/DK3336650T3/da active
- 2016-12-19 EP EP16204981.1A patent/EP3336650B1/de active Active
-
2017
- 2017-12-15 CN CN201780078797.9A patent/CN110073306B/zh active Active
- 2017-12-15 WO PCT/EP2017/083141 patent/WO2018114714A1/de active Application Filing
- 2017-12-15 KR KR1020197016353A patent/KR102372114B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-06-17 US US16/442,577 patent/US10866604B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3336650B1 (de) | 2023-03-01 |
| US20190302814A1 (en) | 2019-10-03 |
| US10866604B2 (en) | 2020-12-15 |
| EP3336650A1 (de) | 2018-06-20 |
| DK3336650T3 (da) | 2023-05-30 |
| KR20190094357A (ko) | 2019-08-13 |
| KR102372114B1 (ko) | 2022-03-07 |
| CN110073306B (zh) | 2021-03-26 |
| PL3336650T3 (pl) | 2023-07-03 |
| CN110073306A (zh) | 2019-07-30 |
| WO2018114714A1 (de) | 2018-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rudervall et al. | High voltage direct current (HVDC) transmission systems technology review paper | |
| ES2322406T3 (es) | Sistema de iluminacion de alta eficiencia. | |
| US20180054064A1 (en) | Smart main electrical panel for energy generation systems | |
| US10424933B2 (en) | Automatic smart transfer switch for energy generation systems | |
| US9124143B2 (en) | System for providing electrical power to a wind turbine component | |
| JP2012039774A (ja) | 蓄電装置の制御方法 | |
| CN103825278A (zh) | 功率质量控制 | |
| ES2941248T3 (es) | Regulador de tensión longitudinal | |
| US10097002B2 (en) | Power transmission arrangement and method for operating a power transmission arrangement | |
| JP2014131422A (ja) | 電力供給システムおよびパワーコンディショナ | |
| ES2871110T3 (es) | Estación de red local con salidas de baja tensión variables | |
| CN105846457A (zh) | 一种分布式电源与微电网混合供电系统 | |
| KR102257906B1 (ko) | 에너지 저장 시스템 | |
| Marten et al. | Power flow participation by an embedded HVDC grid in an interconnected power system | |
| ES2321285T3 (es) | Aparato para suministrar un bus de energia a una nave espacial a partir de un pluralidad de aparatos suministro. | |
| JP2015053842A (ja) | 分散電源の接続装置 | |
| Aigner et al. | Influence of power system planning criteria on hosting capacity of distribution grids with high DER-penetration | |
| RU2335056C1 (ru) | Источник реактивной мощности | |
| Szczeglow et al. | The influence of control strategy choice on effectiveness of reactive power compensation in distribution network | |
| Perpinias et al. | Design principles of low voltage distributed generation units with increased fault ride through capability | |
| US10211639B2 (en) | Padmount transformer with energy storage apparatus | |
| RU2335026C1 (ru) | Источник реактивной мощности | |
| KR102158313B1 (ko) | 자동 절체 차단기 및 무정전 탭 전환 장치가 구비된 변압기 | |
| Constantin et al. | Impact in the power system following the replacement of HVAC with HVDC lines in Dobrogea area | |
| Manhangwe et al. | Flexible plug and play low carbon networks: Quadrature Booster trial at 33 kV |