Cómo hacer un sistema transmisor de CA flexible usando la reactancia del interruptor de tiristor

Cómo hacer un sistema transmisor de CA flexible usando la reactancia del interruptor de tiristor

FACTS es el acrónimo de Flexible AC Transmitter System. Un sistema de transmisión de CA flexible (FACTS) aumenta la confiabilidad de las redes de CA. El IEEE define FACTS como sistemas de transmisión de corriente alterna que integran controladores basados ​​en electrónica de potencia y otros controladores estáticos para mejorar la capacidad de control y la transferencia de potencia. anteriormente hemos discutido “ Necesidad de HECHOS y tipos



Mejoran la calidad de la energía y la eficiencia de la transmisión desde la generación hasta la transmisión hasta los consumidores privados e industriales. En este artículo, analizamos el sistema transmisor de CA flexible que utiliza un interruptor de tiristor.


Sistema de transmisor de CA flexible mediante TSR

Un sistema transmisor de CA flexible (FACTS) consta de equipo estático que se utiliza para Transmisión AC de señales eléctricas. Se utiliza para aumentar la capacidad de control y la capacidad de transferencia de potencia de un sistema de transmisión de CA. Este proyecto se puede mejorar utilizando metodología de control del ángulo de disparo para un control suave del voltaje.





El sistema transmisor de CA flexible aumenta la confiabilidad de las redes de CA y reduce los costos de suministro de energía. También aumentan la calidad de transmisión y la eficiencia de la transmisión de energía.

Sistema de transmisor de CA flexible

Diagrama de bloques del sistema de transmisor de CA flexible



Este método se utiliza mientras se carga la línea de transmisión o cuando hay poca carga en el extremo del receptor. Cuando hay poca carga o ninguna, fluye una corriente muy baja a través de las líneas de transmisión y la capacitancia de derivación en la línea de transmisión se vuelve dominante. Esto provoca una amplificación de la tensión debido a la cual la tensión final del receptor puede llegar a ser el doble que la tensión final de envío.

Para compensar esto, el inductores de derivación se conectan automáticamente a través de la línea de transmisión. En este sistema, el tiempo de espera entre el pulso de voltaje cero y el pulso de corriente cero debidamente generado por un amplificador operacional adecuado se alimenta a dos pines de interrupción del microcontrolador.


Tipos de controladores de sistemas de transmisores de CA flexibles

  • Controlador de serie
  • Controlador de derivación
  • Controlador combinado serie-serie
  • Controlador combinado de derivación en serie
Tipos de controladores FACTS

Tipos de controladores FACTS

Tiristor

Un tiristor es un dispositivo semiconductor de cuatro capas y tres terminales. Las cuatro capas están formadas por semiconductores alternativos de tipo py de tipo n. Formando así un dispositivo de unión p-n. Este dispositivo también se llama Interruptor controlado por silicio (SCS) debido al semiconductor de silicio que contiene y es un dispositivo biestable.

Símbolo del tiristor

Símbolo del tiristor

Un tiristor es un dispositivo unidireccional y se puede operar como un interruptor de circuito abierto o como un diodo rectificador. Los tres terminales del tiristor se denominan ánodo (A), cátodo (K) y puerta (G).

El ánodo es positivo, el cátodo es negativo y la puerta se usa para controlar la señal de entrada. Tiene dos uniones p-n que se pueden encender y apagar a velocidades rápidas. A continuación se muestran las capas y terminales del tiristor con su símbolo.

Tiristor

Tiristor

El tiristor tiene tres estados básicos de funcionamiento

  • Bloqueo inverso
  • Bloqueo hacia adelante
  • Conducir adelante

Bloqueo inverso: En este modo de funcionamiento, el tiristor bloquea la corriente en la misma dirección que la de un diodo de polarización inversa.

Bloqueo hacia adelante: En este modo de funcionamiento, el tiristor bloquea la conducción de corriente directa que normalmente es transportada por un diodo de polarización directa.

Conducción directa: En este modo de funcionamiento, el tiristor se ha activado en conducción. Continúa conduciendo hasta que la corriente directa cae por debajo de un nivel de umbral llamado 'corriente de retención'.

Reactor de tiristor conmutado

A reactor de tiristor conmutado se utiliza en sistemas de transmisión de energía eléctrica. Es una reactancia conectada en serie con un valor de tiristor bidireccional. El valor del tiristor está controlado por fase, lo que permite ajustar el valor de la potencia reactiva suministrada para satisfacer las condiciones cambiantes del sistema.

TSR se puede utilizar para limitar los aumentos de voltaje en líneas de transmisión con poca carga. La corriente en TSR varía de máxima a cero variando el ángulo de retardo de disparo.

TSR se puede utilizar para limitar los aumentos de voltaje en líneas de transmisión con poca carga. La corriente en TSR varía de máxima a cero variando el ángulo de retardo de disparo.

El siguiente circuito muestra el circuito TSR. Cuando la corriente fluye, el reactor está controlado por el ángulo de disparo del tiristor. Durante cada medio ciclo, el tiristor produce el pulso de activación a través del circuito controlado.

Reactor de tiristor conmutado

Reactor de tiristor conmutado

Circuito de TSR

A reactor de tiristor conmutado es un conjunto trifásico que está conectado en una disposición delta para proporcionar una cancelación parcial de armónicos. El reactor de tiristor principal se divide en dos mitades, con la válvula de tiristor conectada entre las dos mitades.

Circuito TSR

Circuito TSR

Esto protege la válvula del circuito del reactor de tiristores de daños debidos a descargas disruptivas y rayos.

El reactor de tiristor principal se divide en dos mitades, con la válvula de tiristor conectada entre las dos mitades. Esto protege la válvula del circuito del reactor de tiristores de daños debidos a descargas disruptivas y rayos.

Principio de operación

La corriente en el tiristor varía de máxima a cero variando el ángulo de retardo de disparo (α). Se define como el ángulo de retardo desde el punto en el que el voltaje se vuelve positivo hasta el punto en el que se enciende la válvula de tiristor y la corriente comienza a fluir.

La corriente máxima se obtiene cuando α es 90o. En este punto, se dice que TCR está en plena conducción. La corriente RMS viene dada por

Itcr-max = Vsvc / 2πfLtcr

Dónde

Vsvc es el valor RMS del voltaje de la barra colectora de línea a línea

Ltcr es el transductor TCR total para fase

La siguiente forma de onda es el voltaje y la corriente de TCR.

Operación TSR

Operación TSR

Ventajas del tiristor

  • Puede manejar alta corriente
  • Puede manejar alto voltaje

Aplicaciones del tiristor

  • Utilizado en transmisión de energía eléctrica
  • Se utiliza en circuitos de potencia alterna para controlar la potencia de salida alterna.
  • Se utiliza en inversores para convertir corriente continua en corriente alterna.

Aplicaciones de HECHOS

  • Se usa para controlar el flujo de energía
  • Amortiguación de la oscilación del sistema de potencia
  • Reduce el costo de generación
  • Estabilidad de voltaje en estado estacionario
  • Aplicación HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado)
  • Mitigación de parpadeo

Espero que haya entendido el concepto de sistema de transmisión de CA flexible del artículo anterior. Si tiene alguna duda sobre este concepto o sobre los proyectos eléctricos y electrónicos, deje la sección de comentarios a continuación.