Aplicación de reactores en redes de transmisión a larga distancia: Soluciones de compensación de potencia reactiva y supresión de sobretensión

Escenario de Aplicación:​​
Potencia de carga capacitiva excesiva en líneas de transmisión a larga distancia de subestaciones de 500kV.

​Antecedentes del Problema:​​
En líneas de transmisión a larga distancia con una tensión nominal de 500kV o superior, el efecto de la capacitancia línea-tierra es significativo. Cuando se opera con carga ligera o sin carga, estas líneas generan una potencia de carga capacitiva (potencia reactiva capacitiva) considerable. Esta potencia excesiva lleva a:

1. Sobretensión a frecuencia de red:​​ El voltaje de la línea aumenta significativamente, posiblemente superando los niveles de resistencia aislante del equipo y comprometiendo la seguridad de la red.
2. ​Fluctuaciones de voltaje e inestabilidad:​​ Degradan la calidad del suministro eléctrico, aumentan las pérdidas en la línea y limitan la capacidad de transmisión de la línea.
3. ​Desbalance de potencia reactiva del sistema:​​ Dificulta mantener el voltaje del sistema dentro de rangos calificados.

Para abordar estos problemas, es necesario instalar reactores de derivación de alto rendimiento en nodos clave (por ejemplo, en ambos extremos o en subestaciones de 500kV intermedias) para compensar la potencia reactiva inductiva, absorbiendo así la potencia de carga capacitiva excesiva.

​Solución Central: Reactores de Derivación BKLG-500​
Para mitigar la potencia de carga excesiva en líneas de 500kV a larga distancia, recomendamos emplear ​reactores de derivación sumergidos en aceite BKLG-500 con núcleo de hierro​ como solución central.

​Características Clave del Equipo y Ventajas Técnicas:​​

1. ​Absorción Eficiente de Potencia Reactiva Capacitiva:​​
• Capacidad Nominal: 60 Mvar. Se ajusta meticulosamente a los requisitos de potencia de carga de las líneas largas, absorbiendo eficazmente la potencia reactiva capacitiva excesiva generada por la línea.
• Función: Equilibra la potencia reactiva de la línea, confina las fluctuaciones de voltaje dentro de rangos seguros y estables, y suprime significativamente la sobretensión a frecuencia de red durante condiciones de carga ligera o sin carga.
2. ​Fiabilidad Excepcional y Capacidad de Sobrecarga:​​
• Límite de Elevación de Temperatura: 55°C (bajo condiciones nominales). Utiliza materiales aislantes avanzados y un diseño de refrigeración para garantizar la fiabilidad operativa a largo plazo.
• Capacidad de Sobrecarga: Puede operar continuamente durante 30 minutos al ​110% de la capacidad nominal. Este diseño resiste eficazmente los picos del sistema a corto plazo o condiciones anormales (por ejemplo, rechazo de carga), proporcionando un margen de seguridad adicional para la red y asegurando la seguridad del equipo.
3. ​Diseño de Bajo Ruido y Vibración:​​
• Estructura de Derivación Magnética Especial: Optimiza el diseño del circuito magnético del núcleo, reduciendo drásticamente la vibración y el ruido causados por la magnetostricción del núcleo.
• Nivel de Presión Sonora Garantizado: Ruido de funcionamiento ≤ 65 dB(A). Este rendimiento supera significativamente a los productos convencionales, cumpliendo con requisitos ambientales estrictos, lo que lo hace especialmente adecuado para subestaciones cercanas a zonas residenciales o sensibles al ruido.
4. ​Construcción Robusta y Rendimiento Estable:​​
• Diseño del Núcleo de Hierro: Ofrece robustez estructural, alta resistencia mecánica, fuerte capacidad de resistencia a cortocircuitos, baja pérdida sin carga y excelentes características de ajuste de capacidad.
• Refrigeración Sumergida en Aceite: Alta eficiencia de disipación térmica, excelente rendimiento aislante, fácil mantenimiento y tecnología probada y fiable.

​Ventajas del Esquema:​​

• ​Supresión Efectiva de la Sobretensión a Frecuencia de Red:​​ Mantiene el voltaje de la línea dentro de límites seguros, protegiendo equipos críticos como transformadores, interruptores y protectores contra sobretensiones.
• ​Mejora Significativa de la Estabilidad y Calidad del Voltaje:​​ Equilibra la potencia reactiva del sistema, reduce el rango de fluctuación del voltaje y mejora la confiabilidad y calidad del suministro de energía.
• ​Aumento de la Capacidad de Transmisión de la Línea:​​ Reduce las limitaciones en la capacidad de transmisión causadas por un voltaje excesivamente alto.
• ​Aumento del Margen de Seguridad Operativa del Sistema:​​ La sólida capacidad de sobrecarga permite hacer frente a contingencias.
• ​Cumplimiento de Requisitos Ambientales:​​ El diseño de bajo ruido minimiza el impacto en el entorno circundante.

​Resultados de la Implementación:​​

• ​Reducción Significativa de las Fluctuaciones de Voltaje:​​ El rango de fluctuación del voltaje de la línea asociada se controló exitosamente a ±2%, en comparación con ±8% antes de la implementación.
• ​Eliminación Efectiva del Riesgo de Sobretensión:​​ La sobretensión a frecuencia de red bajo condiciones de carga ligera y sin carga se limitó eficazmente por debajo de los umbrales de seguridad del equipo.
• ​Operación Estable y Fiable:​​ Los reactores BKLG-500 han operado de manera estable desde su puesta en marcha. Los valores medidos de ruido son significativamente inferiores a los niveles garantizados, logrando un alto reconocimiento por parte de los usuarios.