Cuadros de corrección del factor de potencia que reducen la demanda reactiva y las penalizaciones

Las cargas inductivas, como motores y transformadores, consumen energía reactiva que no realiza trabajo útil pero carga el suministro, aumentando las pérdidas y, en muchas tarifas, generando recargos por un factor de potencia deficiente. La corrección del factor de potencia añade compensación capacitiva para acercar el factor de potencia a la unidad, reduciendo la corriente consumida para el mismo trabajo útil.

Exa Power fabrica cuadros de corrección del factor de potencia automáticos y fijos sobre sistemas ABB autorizados, diseñados y verificados según IEC 61439. Los cuadros automáticos conectan y desconectan escalones de condensadores a medida que varía la carga, manteniendo el factor de potencia objetivo en condiciones cambiantes, mientras que los cuadros fijos se adecuan a cargas estables donde la demanda reactiva es en gran medida constante.

Correctamente aplicada, la corrección del factor de potencia es una de las mejoras eléctricas más rentables disponibles: reduce un cargo recurrente, libera capacidad en la instalación existente y mejora las condiciones de tensión, a menudo con un periodo de amortización corto.

El tipo de corrección del factor de potencia adecuado depende de cómo evoluciona la demanda reactiva en el tiempo. Cuando la carga es razonablemente estable, por ejemplo un transformador o un motor en funcionamiento continuo, la compensación fija dimensionada a esa demanda es sencilla y eficaz. Cuando la carga varía a lo largo del día, como ocurre en la mayoría de las instalaciones comerciales y en muchas industriales, la compensación fija sobrecorregiría con carga ligera e infracorregiría en los picos, por lo que en su lugar se emplea la corrección automática. Un cuadro automático conecta y desconecta escalones de condensadores bajo el control de un regulador de factor de potencia, manteniendo el objetivo a medida que la carga sube y baja.

El número y el tamaño de los escalones constituyen en sí mismos una decisión de diseño. Con muy pocos escalones grandes, el regulador no puede seguir de cerca la carga; con demasiados escalones pequeños, los contactores conmutan con una frecuencia innecesaria y se desgastan a sí mismos y a los condensadores. Elegimos la disposición de los escalones y los ajustes del regulador para que el panel mantenga de forma suave el factor de potencia objetivo en todo el rango de carga, manteniendo la conmutación, y por tanto el desgaste, en un nivel razonable.

Las instalaciones modernas están llenas de cargas electrónicas como variadores de frecuencia, sistemas UPS, iluminación LED y equipos informáticos, todos los cuales inyectan corrientes armónicas en la red. Los condensadores presentan una baja impedancia a las frecuencias más altas, por lo que en una instalación rica en armónicos una batería de condensadores simple puede absorber una corriente armónica excesiva, sobrecalentarse, envejecer prematuramente y, en el peor de los casos, entrar en resonancia con el transformador de suministro y amplificar los mismos armónicos a los que está expuesta.

La solución es el filtrado mediante reactancias. Al conectar una reactancia en serie con cada escalón de condensadores, la frecuencia de resonancia de la batería se desplaza por debajo del armónico significativo más bajo, de modo que la batería no puede entrar en resonancia a una frecuencia armónica y los condensadores quedan protegidos frente a corrientes excesivas. Evaluamos el entorno armónico a partir del perfil de carga y de las cargas no lineales conocidas, y a continuación especificamos baterías con reactancias de filtrado cuando están justificadas.

Cuando los armónicos son severos, el desintonizado puede combinarse con otras medidas de mitigación; asesoramos sobre el enfoque adecuado a partir de los datos que usted facilite, en lugar de aplicar una solución única para todos los casos.