Regulación de tensión: sujeta la tensión gobernando la reactiva
Aumenta el condensador, lleva la tensión a la banda
Con carga pesada la tensión receptora se hunde bajo el límite inferior (rojo). Arrastra el tirador para aumentar la reactiva del condensador Q_C. La reactiva en atraso de la línea baja, la caída X encoge, y el marcador de tensión sube a la banda verde (0.95 a 1.05). Auméntalo demasiado y se pasa a sobretensión.
La tensión oscila con la carga
La tensión receptora está por debajo de la emisora en la caída I·Z que la corriente de carga produce en la impedancia de línea. Así que con carga pesada de mediodía la tensión cae bruscamente, y con carga ligera de medianoche la caída es pequeña y la tensión apenas se mueve — o en una línea larga la corriente de carga puede incluso empujarla por encima de la emisora (el efecto Ferranti). El equipo funciona bien solo cerca de su tensión nominal, así que comoquiera que cambie la carga la tensión debe mantenerse dentro de la banda permitida.
Compensación reactiva empuja la tensión
En la caída e ≈ I(R cosφ + X sinφ), una línea de AT tiene una X grande, así que el término X sinφ — la corriente reactiva — domina la caída. Poner un condensador junto a la carga para rellenar la reactiva en atraso baja la corriente reactiva de la línea, encoge la caída y sube la tensión receptora. A la inversa, en sobretensión de carga ligera un reactor en derivación absorbe reactiva para bajar la tensión. Estos dispositivos que empujan la tensión aportando o absorbiendo reactiva son la compensación reactiva.
Cambio de tomas · directo por relación
Otro tirador es la toma del transformador. Cambiar la toma del devanado para ajustar la relación de espiras sube o baja la tensión secundaria directamente. En horas de carga pesada se baja la relación para subir la tensión, y al revés en horas de carga ligera. Es común un cambiador de tomas en carga (OLTC), que cambia tomas sin interrumpir la carga. Operar juntas la compensación reactiva y el cambio de tomas mantiene la tensión receptora dentro de su banda aunque la carga oscile todo el día.
De vuelta a la primera pantalla
Aumentar el condensador subió el marcador rojo y hundido a la banda verde, y aumentarlo más lo desbordó en sobretensión. El condensador rellenó la reactiva en atraso de la línea y recortó la caída X sinφ. La regulación de tensión es justo esto — aportar o absorber reactiva, y cuando hace falta cambiar la relación de espiras con una toma del transformador, para atar la tensión dentro de la estrecha franja de su banda comoquiera que oscile la carga.
Eso fue el lado de transmisión, enviar potencia lejos. La próxima unidad (PW-C5) mira los sistemas de distribución que reparten esa potencia a los clientes: conexiones como monofásica de dos hilos, trifásica de tres hilos y trifásica de cuatro hilos, y disposiciones desde un alimentador radial que llega en un sentido, hasta un anillo o una red de múltiples caminos — cómo se construye una red de distribución sopesando fiabilidad y coste cierra la sección C.