Regulador del Factorde

Potencia

Introducción

Si bien los bancos de condensadores son un gran beneficio para el bolsillo del usuario, se necesita algo más, ya que son equipos que funcionan de acuerdo a la tensión, además son vulnerables a los armónicos por lo que su impedancia es disminuida por la frecuencia.

En circuitos con cargas que son utilizados esencialmente en las industrias el factor de potencia varia, para los cuales no se puede poner solo un banco de condensadores conectados, ya que el constante aumento o disminución del factor de potencia produciría una serie de problemas.

Al ponerle solo un banco de condensadores para cierto fin solo suministra la energía necesaria para un consumo requerido, la variación del factor de potencia produce que esta energía sea insuficiente o excesiva.

Se pueden usar los motores sincrónicos que tienen la ventaja de poder comportarse como un capacitador o un inductor, lo cual nos ayuda en la regulación de la potencia reactiva tanto en cargas inductivas y capacitivas, además a diferencia de los bancos de condensadores permite corregir el FP estático ( carga igual en todo momento) así como variables ( la carga varia haciendo variar el FP).

La desventaja y la más importante es el costo, ya que su instalación y mantenimiento son muy costosas.

Para lo cual se realiza el regulador de energía reactiva. El cual controla la energía reactiva para determinado factor de potencia requerido en determinado momento.

El regulador del FP esta equipado con un cosfímetro o varímetro. Estos instrumentos son os que se conectan a la red y supervisan el voltaje, la corriente y el desfase o por el varimetro la energia reactiva requerida. Además un regulador del FP tiene incluido un microprocesador que esta diseñado para la conexión y desconexión de bancos de condensadores dispuestos en escalones, con el objetivo de mantener el FP que a sido establecido.Este dispositivo se conecta al banco de condensadores y a su vez se conecta al centro de cargas del sistema eléctrico. Cuando hay energía reactiva en el sistema, el regulador activa o desactiva los condensadores del banco.

El regulador esta conectado a bancos de condensadores tipo escalonado, activando o desactivando los condensadores mediante relés para que se mantenga un FP establecido por el usuario.

Actualmente los reguladores de factor de potencia no solo tienen esas funcionalidad si no que también ayudan en la protección del sistema al detectar el aumento de temperatura y también alertan al usuario de la excesiva cantidad de energia reactiva consumida y que no a sido corregida.

Un regulador del FP nos da como ventaja:

• Calibración fácil• Valores fáciles de leer y mayor precisión• Alta impedancia de entrada de voltaje• Amplia gama de rangos y amplia gama de voltajes auxiliares.• Control automático de su banco de condensadores

La conexión de los bancos de condensadores genera fenómenos en el sistema y son mas frecuentes en los reguladores del factor de potencia ya que por mantener el factor de potencia determinado conecta y desconecta banco de condensadores.

Al cargarse eléctricamente el banco de condensadores da lugar a transitorios en el sistema, crea una sobrecorriente que es mas o menos equivalente a la que se puede observar en los primeros instantes de un corto circuito de corta duración, además son transitorios de alta frecuencia cuya amplitud esta dada por las características de la red alimentadora y del banco de condensadores

Además la regulación produce una sobretensión. La sobretensión depende de la potencia reactiva suministrada por la batería de condensadores y del punto donde a sido instalada.

Para la protección del sistema regulador del factor de potencia debe estar compuesto básicamente por:• Un dispositivo de protección;• Un aparato de maniobra (contactor);• Uno o más condensadores debidamente conectados• Eventuales resistencias para la descarga del condensador.

Elección del dispositivo de protección

Los dispositivos empleados para la protección de las baterías de condensadores deben ajustarse a las siguientes condiciones:1. Deben soportar las corrientes transitorias que tienen lugar

conexión y la desconexión de la batería. 2. Deben estar coordinados con los eventuales aparatos de

maniobra externos (contactores).

Las normas IEC EN 60831-1 e IEC EN 60931-1 afirman que:• los condensadores deben poder funcionar a régimen con una corriente de valor eficaz de hasta un 30% superior a su intensidad nominal Icn (esto se debe a la posible presencia de armónicos de tensión en la red)

Elección del contactor

El condensador o la batería de condensadores normalmente es controlada por un contactor que, para que funcione correctamente:• Tienen que soportar el paso permanentemente de una corriente igual a la Icmax del banco de condensadores;• Deberá soportar, sin sufrir daños, la corriente de inserción de los condensadores.Además, el contactor debe estar protegido contra cortocircuitos mediante el dispositivo de protección.

Elección del condensador

El condensador tiene las siguientes características :• tensión nominal Un;• frecuencia nominal f;• potencia nominal Qc

Por ejemplo, un condensador con una potencia reactivanominal de 100 kvar a 500 V proporcionará una potencia de 64 kvar a 400 V.

Descarga de los condensadores

Antes de instalar un condensador, hay que verificar que en el momento de su desconexión éste pueda descargarse de manera que no presente en sus extremos una tensión peligrosa que pueda causar lesiones personalesy materiales.

Toda unidad capacitiva debera tener un dispositivo que le ayude en la descarga IEC 60831-1 art. 22, sin embargo de acuerdo con la norma IEC 60252-2 .

Las normas IEC 64-8/5 art. 559.7 prescriben el uso de resistencias de descarga con baterías de condensadores de compensación con una capacidad total superior a 0.5 μF.Es conveniente prever resistencias de descarga para todos los condensadores de potencia superior a 0.5 kvar, independientemente de la tensión de alimentación.

La resistencia de descarga en una unidad monofásica o enuna fase de unidad polifásica viene dada por: