Optimización de voltaje
Reducción de los costes energéticos gracias a un voltaje optimizado
En el caso de cargas como las de motores convencionales, es decir, no controlados por frecuencia, calefactores o iluminación, el consumo de energía se ve influido, entre otras cosas, por la tensión con el que se alimentan los dispositivos. Si un aparato de este tipo se suministra con una tensión superior a la necesaria, consume más energía de la requerida.
La optimización o reducción sistemática de la tensión en las redes públicas se practica en Norteamérica desde hace décadas para reducir el consumo de energía y las pérdidas asociadas y disminuir los picos de demanda. Este método, denominado "Reducción de Conservación de Voltaje" (RCV), también es utilizado con éxito por operadores de redes como ENWL en el Reino Unido. Esta medida de ahorro energético también puede emplearse en las redes de distribución industriales.
Los transformadores de distribución con cambiadores de tomas bajo carga garantizan que la tensión se mantenga siempre regulada al nivel de consumo optimizado. El cambiador de tomas bajo carga ECOTAP® VPD® ofrece el margen de regulación amplio y necesario con niveles individuales, precisos y simultáneos. Integrado en transformadores de distintas clases de potencia (independiente del fabricante hasta aprox. 36kV así como 8.000kVA), es el referente para todos los formatos de red. Debido a sus dimensiones compactas, los transformadores de distribución regulados ocupan un espacio similar a los no regulados. Además, esta solución no requiere de mantenimiento y es sostenible.
Imagen: Principio funcional del transformador de distribución de red local con cambiador de tomas bajo carga
Con transformadores de distribución no regulados o rígidos, pueden producirse violaciones de la banda de tensión cuando se utiliza el método CVR:
- Si se reduce la tensión de salida en el transformador de AT/MT, pueden producirse violaciones de la banda de tensión inferior con cargas elevadas debido a la caída de tensión al final de la línea, ya que los transformadores rígidos de MT/BT prácticamente transmiten las tensiones inferiores; por el contrario, pueden producirse sobretensiones con alimentadores volátiles y flujo de carga invertido.
- Al mismo tiempo, pueden producirse violaciones de la banda de tensión superior con consumidores cercanos a la subestación. Si la relación de transformación de los transformadores rígidos MT/BT se orientara en este sentido, podrían surgir de nuevo problemas con alimentadores volátiles y flujo de carga invertido.
En ambos casos, el uso de transformadores de distribución regulados (los llamados VRDT) resuelve estos problemas.
- Si finalmente se utilizan los VRDT distribuidos por la línea de MT en los puntos críticos, la tensión de salida del transformador de MT/BT puede reducirse aún más. Las posibles infracciones de la banda de voltaje se evitan mediante un uso competente de los VRDT, mientras se optimiza el suministro de voltaje a los consumidores.
El operador de red británico Electricity North West (ENWL) ha estudiado tecnologías innovadoras para optimizar la tensión de suministro en un proyecto de investigación de cuatro años. El objetivo era obtener una red de baja tensión monitorizada y optimizada activamente, aumentando al mismo tiempo la integración de las energías renovables. Durante las fases de prueba, que duraron varios años, fue posible ahorrar hasta un 8,5% del consumo de energía y reducir las pérdidas en un 8%, reduciendo la tensión entre un 5 y un 8% con la técnica CVR. A ello contribuyeron sobre todo los transformadores de distribución reguladores de tensión (VRDT).
Ilustración: VRDT en uso en el operador de la red de distribución ENWL
Sus ventajas:
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Amplia gama de control con 9 ó 17 posiciones de cambiador de tomas bajo carga con gradación precisa y simultánea de los niveles de conmutación
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Puede emplearse en cualquier estación de red local existente e incluso en instalaciones en mástil debido a sus reducidas dimensiones
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Costes de inversión y funcionamiento reducidos gracias a la ausencia de mantenimiento y a su prolongada viabilidad
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Obtención de información adicional valiosa mediante conexión digital con la posibilidad simultánea de influenciar activamente los fenómenos de la red
