Una batería de condensadores es el método más eficaz para reducir la potencia reactiva y mejorar el Factor de Potencia (Cos Phi) de su instalación eléctrica. Al compensar localmente la corriente reactiva, se alivian los cables y transformadores y se evitan las multas del operador de la red. Sin embargo, en las instalaciones modernas con mucha electrónica de potencia, una batería de condensadores estándar no está exenta de riesgos. Sin una ingeniería adecuada, pueden producirse resonancias que den lugar a situaciones peligrosas. Esta página le explica cómo aplicar baterías de condensadores de forma segura en instalaciones de baja y media tensión.
¿Tiene poco tiempo? Aquí tiene los puntos clave que necesita saber:
Finalidad: Una batería de condensadores proporciona la potencia reactiva que necesitan las cargas inductivas, como motores y transformadores. De este modo, el operador de la red no tiene que suministrarla.
Resultado: evitará penalizaciones por corriente ciega, reducirá la carga de su infraestructura interna (más amperios disponibles para los procesos empresariales) y reducirá las pérdidas de energía.
Baja y media tensión: se aplica tanto a nivel de 400 V (localmente en las máquinas o en el cuadro de distribución principal) como a nivel de media tensión (10 kV/20 kV) para grandes redes industriales.
El gran riesgo (Resonancia): En las redes con contaminación armónica (debida a LED, variadores de velocidad, cargadores de VE), una batería de condensadores forma un circuito de vibración junto con el transformador. Esto conlleva un riesgo de explosión.
La solución: aplique siempre baterías de condensadores sintonizadas (con filtros de barrera) en entornos contaminados y mida previamente la Calidad de la Energía.
La optimización de Cos Phi mediante baterías de condensadores es crucial para las organizaciones con una importante demanda de potencia inductiva. Esto afecta en particular a:
Una batería de condensadores está formada por condensadores conmutables (normalmente por pasos) colocados en paralelo con la carga. Técnicamente, un condensador actúa como almacenamiento temporal de carga eléctrica.
El principio de la potencia reactiva Muchos equipos eléctricos (motores, transformadores, balastos) funcionan sobre la base del magnetismo. Para crear este campo magnético se necesita potencia reactiva (kVAr). Esta potencia va y viene entre la fuente y el consumidor sin convertirse en trabajo real (kW). Es lo que llamamos potencia reactiva. Aunque no realiza ningún trabajo, esta corriente carga los cables, interruptores y transformadores.
Funcionamiento de la batería Una batería de condensadores suministra localmente la potencia reactiva necesaria. En lugar de que la potencia reactiva tenga que fluir desde la central eléctrica, a través del transformador, por los cables hasta el motor, la batería de condensadores suministra esta potencia "a la vuelta de la esquina".
Comparación: Piense en un almacén junto a la línea de producción. En lugar de que una carretilla elevadora (la energía) tenga que subir y bajar hasta un centro de distribución lejano (el operador de la red) para cada componente (campo magnético), usted lo obtiene directamente del almacén local (la batería de condensadores). La carretera (tu cable) queda libre para el tráfico de otros camiones.
El funcionamiento básico es idéntico, pero la implementación y la aplicación difieren.
Baterías de condensadores de baja tensión (BT) Se utilizan en instalaciones de 400V o 690V. Suelen ser de diseño modular y se colocan en el sistema de distribución principal o descentralizadas en grandes consumidores.
Baterías de condensadores de media tensión (MT) Estas instalaciones (normalmente de 10kV a 30kV) se despliegan a niveles de potencia muy elevados o directamente detrás del transformador de la estación de adquisición.
La instalación de una batería de condensadores suele amortizarse en uno o dos años. El impacto es triple:
En las redes tradicionales, puramente inductivas, instalar una batería de condensadores era sencillo. Sin embargo, las instalaciones modernas están llenas de cargas no lineales, como variadores de velocidad, iluminación LED y rectificadores. Estos dispositivos provocan contaminación armónica.
¿Qué falla? Un transformador tiene una propiedad inductiva (L) y una batería de condensadores tiene una propiedad capacitiva (C). Juntos forman un circuito LC paralelo. Cada circuito LC tiene una frecuencia de resonancia natural. Si esta frecuencia de resonancia coincide con una frecuencia armónica presente en la instalación (por ejemplo, el 5º armónico a 250 Hz o el 7º a 350 Hz), se produce la resonancia. Las corrientes y tensiones se amplifican entonces de forma incontrolada.
Efectos de la resonancia:
La solución: la batería de condensadores sintonizada Para evitarlo, aplicamos baterías de condensadores "sintonizadas" (desintonizadas). En este caso, se coloca una bobina específica (reactor) en serie con el condensador. Esto reduce la frecuencia de resonancia del circuito a un punto seguro en el que no hay corrientes armónicas presentes (por ejemplo, 189 Hz). La batería se comporta entonces de forma inductiva para las frecuencias armónicas, haciendo que la resonancia sea físicamente imposible.
Nuance: En instalaciones con contaminación extremadamente alta o cargas que cambian rápidamente, a veces ni siquiera una batería de condensadores sintonizada es suficiente. En ese caso, una solución híbrida o un filtro activo de armónicos (FAA ) con función de compensación de corriente reactiva es la única opción segura.
¿Quiere aumentar la capacidad o evitar penalizaciones? Siga estos pasos para una solución infalible.
Aunque cualquier instalador doméstico puede montar un armario, se requieren conocimientos especializados cuando la instalación se vuelve más compleja. Póngase en contacto con nuestros ingenieros como:
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Los síntomas suelen ser sutiles hasta que las cosas van mal. Preste atención a fallos inexplicables de las máquinas, luces parpadeantes, cables que se calientan o transformadores que zumban. Además, si los componentes electrónicos (PLC, controladores) fallan antes de lo que indica su vida útil, lo más probable es que la calidad de la energía sea insuficiente. Una medición de la calidad de la energía proporciona la respuesta.
Esto es posible siempre que se disponga de un analizador de calidad eléctrica de alta calidad (según la norma IEC 61000-4-30 Clase A) y de los conocimientos necesarios para interpretar los datos. Recopilar datos es fácil; analizar la correlación entre eventos, armónicos y sus procesos empresariales específicos requiere conocimientos de ingeniería especializados. Estaremos encantados de ayudarle en el análisis.
No por definición. La norma NEN-EN 50160 describe los requisitos mínimos de tensión en el punto de transferencia del operador de red. Sin embargo, los equipos modernos pueden ser más sensibles y funcionar mal aunque la tensión esté dentro de esta norma. Por tanto, nosotros vamos más allá de la norma: nos fijamos en la compatibilidad entre el suministro eléctrico y la carga conectada.
Tranquilidad, seguridad y conocimiento. Obtendrá un diagnóstico claro de la "salud" de su instalación eléctrica. Localizamos la causa de los fallos, lo que le permite evitar paradas imprevistas y reducir el riesgo de incendios o pérdidas innecesarias de energía. Recibirá un informe de asesoramiento concreto con puntos prácticos de mejora.
No, es un concepto erróneo. Un filtro es una herramienta potente, pero no la panacea. A veces, la solución pasa por cambiar la configuración de los transformadores, redistribuir las cargas o ajustar el cableado. HyTEPS siempre recomienda un análisis y una simulación exhaustivos antes de recomendar hardware, para evitar inversiones innecesarias.
Sí, de forma significativa. Los inversores de paneles solares y los controladores de iluminación LED son cargas no lineales que provocan armónicos y a veces supraarmónicos. Esto puede provocar interferencias con otros equipos o sobrecargar el conductor neutro. A la hora de renovar o conservar, es esencial realizar una comprobación de la calidad eléctrica para garantizar la fiabilidad del funcionamiento.
Llamamos a este fenómeno "disparos molestos". A menudo, la causa no es la cantidad total de corriente, sino la distorsión de la corriente (armónicos) o los picos de corriente cortos que su equipo de medición pasa por alto. Esta contaminación puede sobrecalentar las protecciones térmicas o confundir las protecciones electrónicas, provocando su desconexión errónea. Una medición especializada puede averiguar exactamente por qué reacciona una protección.
Para obtener una imagen fiable, solemos medir al menos entre una y dos semanas. Esto es necesario para captar un ciclo de trabajo completo, incluidos los fines de semana y los picos de carga. En caso de averías graves específicas, también podemos realizar mediciones a corto plazo o emplear el "registro continuo de forma de onda" para captar transitorios.
Su instalador es un experto en instalación y mantenimiento (el "médico de cabecera"). HyTEPS es el especialista (el "médico de la calidad eléctrica"). Disponemos de equipos de medición avanzados, software de simulación y profundos conocimientos de ingeniería eléctrica teórica y normativa. A menudo colaboramos con los instaladores para resolver enigmas complejos que escapan a los conocimientos habituales.
Tras la medición, recibirá un informe con conclusiones en un lenguaje comprensible, así como detalles técnicos. Si es necesario, simulamos las posibles soluciones en nuestro software. Así sabrá exactamente cuál será el efecto de una medida de antemano. A continuación, supervisamos la aplicación y verificamos el resultado con una medición de seguimiento.
¿Quiere liberar espacio en su transformador de inmediato o evitar penalizaciones, sin riesgo de averías? Hable con un ingeniero de HyTEPS. Analizaremos su situación y simularemos el impacto de una batería de condensadores antes de instalarla. Así tendrá la garantía de los resultados y la seguridad.
HyTEPS
Beemdstraat 3
5653 MA Eindhoven
