Cuando se habla de power quality y compensación de reactiva en instalaciones eléctricas, uno de los errores más comunes es pensar que la compensación tradicional, el SVG y los filtros activos APF son tres soluciones equivalentes. En realidad, actúan sobre problemas distintos:
- La compensación tradicional corrige principalmente la potencia reactiva generada por las cargas inductivas;
- El SVG gestiona la potencia reactiva de forma dinámica y continua;
- El filtro activo APF está diseñado principalmente para reducir los armónicos de corriente generados por cargas no lineales, como inversores, SAI, rectificadores, soldadoras y electrónica de potencia.
La elección correcta parte, por tanto, del análisis del problema real de la instalación.
En la práctica, la pregunta no es “¿cuál es el mejor sistema?”, sino más bien: ¿tengo que corregir un cosφ bajo, seguir cargas muy variables o mitigar armónicos y perturbaciones? De esta distinción depende la solución más eficaz, tanto desde el punto de vista técnico como económico.
POR QUÉ NO TODAS LAS SOLUCIONES DE COMPENSACIÓN HACEN LO MISMO
En las instalaciones industriales y del sector terciario suelen coexistir tres fenómenos distintos: bajo factor de potencia, variaciones rápidas de la carga y contaminación armónica. Es precisamente esta coexistencia la que a menudo lleva a confundir tecnologías creadas para objetivos diferentes.
Por lo tanto, para elegir bien no hay que partir del nombre del producto, sino del síntoma eléctrico predominante detectado en las mediciones. Solo después se evalúa si se necesita un banco de condensadores, un SVG, un APF o, en los casos más complejos, una solución híbrida.
COMPENSACIÓN TRADICIONAL CON BATERÍAS DE CONDENSADORES
La compensación tradicional con baterías de condensadores es la solución más extendida para corregir el factor de potencia en instalaciones con cargas inductivas bastante estables.
El principio es sencillo: las cargas inductivas absorben corriente con retraso respecto a la tensión y generan potencia reactiva inductiva; por eso el sistema de compensación introduce una fuente de potencia reactiva capacitiva de signo opuesto, reduciendo el desfase entre corriente y tensión. El resultado es un aumento del cosφ y una disminución de la corriente total circulante.
CÓMO FUNCIONA UNA BATERÍA DE CONDENSADORES
Un regulador mide tensión y corriente mediante TC/TP y calcula el cosφ o los kvar que hay que compensar. Según la necesidad, el sistema conecta o desconecta escalones de condensadores mediante contactores o, en las versiones más rápidas, mediante tiristores. Los kW útiles permanecen invariables, pero disminuyen los kVA y la corriente absorbida, con beneficios en términos de pérdidas, caídas de tensión y gestión de la potencia disponible.
CUÁNDO USAR LA COMPENSACIÓN TRADICIONAL
Esta tecnología está indicada cuando la carga es bastante estable y la distorsión armónica es contenida. La compensación tradicional resulta especialmente adecuada cuando se busca la solución más económica por kvar instalado y no existen fuertes oscilaciones del cosφ.
VENTAJAS Y LÍMITES
La principal ventaja es el coste contenido y la buena relación coste/prestaciones.
La limitación, sin embargo, es que el control se realiza por escalones; por tanto, puede resultar menos eficaz con cargas muy dinámicas. Además, en presencia de armónicos, una batería de condensadores estándar puede estar expuesta a problemas de resonancia o sobrecorriente armónica, por lo que a menudo es preferible una configuración detuned con reactancias de bloqueo.
SVG: QUÉ ES LA COMPENSACIÓN ELECTRÓNICA Y CUÁNDO CONVIENE
El SVG (Static Var Generator) es un sistema de compensación electrónica basado en un inversor. A diferencia de los condensadores tradicionales, no compensa la reactiva por escalones, sino de forma continua y modulada, con tiempos de respuesta muy rápidos. Por ello, resulta especialmente adecuado cuando la carga varía con frecuencia y el cosφ oscila de manera significativa.
CÓMO FUNCIONA UN SVG
El SVG mide tensiones y corrientes en las fases, calcula qué parte de la corriente de carga es reactiva y determina la corriente de compensación que debe generar según el setpoint configurado, por ejemplo cosφ = 0,99 o kvar = 0. El inversor modula sus IGBT y produce una corriente reactiva controlada: capacitiva si debe compensar cargas inductivas, inductiva si debe absorber reactiva en una red con exceso de capacitiva. De este modo, la red ve mucha menos corriente reactiva incluso cuando existen cargas muy variables.
CUÁNDO USAR UN SISTEMA SVG
El SVG conviene cuando el cosφ fluctúa rápidamente, cuando hay cargas impulsivas o dinámicas como prensas, soldadoras, grúas o líneas con picos frecuentes, y cuando se necesita un control más fino en redes complejas o sujetas a desequilibrios. También es útil cuando existen variaciones de reactiva capacitiva porque, a diferencia de los condensadores, puede trabajar de forma bidireccional.
VENTAJAS Y LÍMITES DEL SVG
Los puntos fuertes del SVG son la velocidad de respuesta, la precisión de regulación y la buena eficacia con cargas dinámicas. En muchas versiones también puede contribuir a la gestión de desequilibrios y, si está previsto, integrar funciones híbridas de filtrado armónico.
Sus principales límites son un coste más elevado, pérdidas ligeramente superiores respecto a una batería pasiva y una necesidad de dimensionamiento más cuidadosa desde el punto de vista electrónico, térmico y de la corriente RMS.
FILTROS ACTIVOS APF: QUÉ SON Y POR QUÉ NO DEBEN CONFUNDIRSE CON LA COMPENSACIÓN DE REACTIVA
El filtro activo APF (Active Power Filter) es una solución pensada principalmente para la mitigación de armónicos de corriente.
No nace como sustituto directo de la compensación tradicional, sino como respuesta a los problemas causados por las cargas no lineales presentes en las instalaciones modernas: inversores, UPS, rectificadores, iluminación LED, soldadoras, accionamientos y muchas otras cargas electrónicas. Estas cargas deforman la corriente absorbida, aumentan el THDi y pueden provocar sobrecalentamientos, disparos intempestivos, fallos electrónicos y malfuncionamientos en equipos sensibles.
CÓMO FUNCIONA UN FILTRO ACTIVO APF
El filtro activo mide la corriente en el punto de instalación, separa la componente fundamental de los armónicos y genera una corriente de compensación de igual amplitud, pero en oposición de fase, respecto a la corriente armónica absorbida por las cargas no lineales.
De este modo, la red ve una corriente mucho más próxima solo a la fundamental y el nivel de distorsión armónica se reduce. Algunas soluciones también pueden integrar funciones de compensación, pero su función principal sigue siendo el filtrado armónico dinámico.
CUÁNDO USAR UN APF
Un filtro activo está especialmente indicado cuando el espectro armónico varía en el tiempo, cuando los armónicos se distribuyen en varios órdenes o cuando existe una tercera armónica significativa, típica de redes 3F+N con muchas cargas monofásicas, fuentes switching e iluminación LED. También es la elección adecuada en retrofit cuando se quiere reducir el THDi sin introducir los riesgos de resonancia típicos de un filtro pasivo mal coordinado.
CÓMO SE DIMENSIONA UN FILTRO ACTIVO
Entre los principales criterios para dimensionar un APF:
- Amperios de compensación (no kW);
- Dónde instalarlo: en el cuadro general si se busca una mejora global, en cuadros de sección o cerca de las cargas si los armónicos están concentrados;
- Tipo de red y neutro: con muchas cargas monofásicas (IT/LED), conviene evaluar la 3ª armónica y el neutro, con soluciones adaptadas a redes 3F+N;
- Banda de compensación: hasta qué orden armónico compensa (p. ej. 25º/50º) en función del espectro;
- Integración con compensación de reactiva: si existe una batería de condensadores, hace falta coordinación, a menudo con batería detuned + filtro activo;
- Condicionantes prácticos: espacio, ventilación/temperatura, grado IP.
DIFERENCIA ENTRE COMPENSACIÓN TRADICIONAL, SVG Y APF EN SÍNTESIS
En resumen:
- condensadores = corrección de la potencia reactiva básica;
- SVG = compensación dinámica de la potencia reactiva;
- APF = reducción de armónicos.
Esto significa que no son tres productos perfectamente solapables. De hecho, en muchas instalaciones la solución ideal es una combinación de varias tecnologías: condensadores para la cuota base de kvar, SVG para la parte dinámica y APF para la componente armónica.
CÓMO ELEGIR LA SOLUCIÓN IDEAL
Para elegir correctamente entre compensación tradicional, SVG y filtro activo APF, hay que partir de una medición real de la instalación.
Los parámetros más importantes que deben analizarse son: cosφ, kvar, kVA, THD, perfil de carga, variabilidad en el tiempo, presencia de armónicos, desequilibrios y neutro.
La elección del tipo de compensación depende en particular de la tasa de distorsión armónica de la corriente y de la relación entre la potencia reactiva del sistema de compensación y la potencia aparente del transformador MT/BT.
En términos prácticos:
- elige una batería de condensadores si la carga es bastante estable y el problema principal es un cosφ bajo;
- elige un SVG si las cargas son muy variables y se necesita una compensación rápida y precisa;
- elige un APF si el problema principal es la presencia de armónicos, perturbaciones y cargas no lineales;
- elige una solución híbrida si la instalación presenta a la vez reactiva de base, dinámica de carga y contenido armónico significativo.
TABLA COMPARATIVA: CONDENSADORES VS SVG VS APF
| Tecnología | Problema principal | Cómo funciona | Puntos fuertes | Límites principales | Cuándo usarla |
| Batería de condensadores | Potencia reactiva inductiva | Conecta o desconecta escalones de condensadores | Económica, simple, probada |
Control por escalones, menos eficaz con cargas dinámicas, atención a los armónicos |
Instalaciones con cargas bastante estables |
| SVG | Reactiva variable y cosφ inestable |
Inversor que inyecta corriente reactiva controlada de forma continua |
Muy rápido, preciso, bidireccional | Mayor coste, mayor complejidad electrónica |
Cargas impulsivas, dinámicas, redes complejas |
| APF | Armónicos de corriente |
Inyecta corrientes iguales y opuestas a las armónicas |
Reduce THDi, sigue cargas variables, adecuado para retrofit |
No es la primera elección si el problema es solo un cosφ bajo |
Instalaciones con inversores, UPS, LED, soldadoras, cargas no lineales |
| Solución híbrida | Problemas combinados | Combina varias tecnologías de forma coordinada | Máxima flexibilidad y eficacia |
Proyecto más complejo |
Instalaciones complejas con reactiva y armónicos |
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FAQ SOBRE COMPENSACIÓN TRADICIONAL, SVG Y FILTROS ACTIVOS
¿CUÁL ES LA DIFERENCIA ENTRE COMPENSACIÓN TRADICIONAL Y SVG?
La compensación tradicional utiliza baterías de condensadores que trabajan por escalones, mientras que el SVG utiliza electrónica de potencia y compensa la reactiva de forma continua, rápida y bidireccional. Por eso, el SVG resulta más adecuado para cargas dinámicas y redes complejas.
¿UN FILTRO ACTIVO APF TAMBIÉN COMPENSA?
Puede hacerlo en algunas configuraciones, pero su objetivo principal es compensar los armónicos de corriente. No debe considerarse automáticamente como sustituto de un sistema de compensación cuando el problema principal es solo la reactiva.
¿CUÁNDO CONVIENE UNA BATERÍA DE CONDENSADORES?
Cuando la carga es bastante estable, el nivel de armónicos es contenido y se busca una solución económicamente eficiente para corregir el factor de potencia.
¿CUÁNDO CONVIENE UN SVG?
Cuando el cosφ fluctúa rápidamente, las cargas son impulsivas o variables y se necesita una regulación mucho más fina que la obtenible con condensadores por escalones.
¿CÓMO SE SABE SI HACE FALTA UN APF?
Si en la instalación hay THDi elevado, sobrecalentamientos, disparos intempestivos, problemas en condensadores, perturbaciones en equipos sensibles o muchas cargas no lineales como inversores, UPS y LED, conviene valorar un filtro activo.
¿SE PUEDEN USAR CONDENSADORES EN PRESENCIA DE ARMÓNICOS?
Sí, pero hay que hacerlo con cuidado. En estos casos suelen ser preferibles sistemas con reactancias de bloqueo o soluciones coordinadas con SVG y/o APF, para reducir el riesgo de resonancia y proteger los condensadores.
¿CUÁL ES LA MEJOR SOLUCIÓN EN ABSOLUTO?
No existe una única respuesta. La mejor solución depende de lo que ocurra realmente en la instalación: reactiva estable, reactiva dinámica, armónicos o combinación de estos fenómenos. Por eso, la medición previa sigue siendo siempre el punto de partida más correcto.
