DIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE UN SISTEMA INDUSTRIAL DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA

DIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DE UN SISTEMA INDUSTRIAL DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA

Ortea Next, a través de la integración de las marcas Ortea, Icar y Enersolve, ofrece una gama completa de soluciones para la calidad de la energía y la eficiencia energética.

En particular, la adquisición de la marca ICAR ha permitido ofrecer soluciones en el ámbito de la corrección del factor de potencia industrial.

Las soluciones propuestas abarcan desde sistemas fijos y automáticos de corrección del factor de potencia hasta los más sofisticados filtros de sobretensión y absorción, diseñados para hacer frente a los retos que plantean los armónicos y las cargas no lineales. La elección del sistema más adecuado, tanto en términos de tamaño como de configuración, se realiza sobre la base de un análisis preciso de las necesidades específicas de la instalación, garantizando así la máxima eficacia en la corrección del factor de potencia.

CÓMO DIMENSIONAR Y ELEGIR UN SISTEMA DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA

Para corregir correctamente el factor de potencia de una instalación eléctrica bt, hay que partir de la finalidad que se desea alcanzar:

  • un factor de potencia superior al impuesto por la autoridad competente para no incurrir en penalizaciones por exceso de consumo de energía reactiva, y/o correr el riesgo de desconexión de la red;
  • la reducción de las corrientes (y, por tanto, de la disipación de julios y de las caídas de tensión) en los tramos más largos y pesados, en términos de corriente transportada.

En función de las utilidades eléctricas presentes en el sistema (ciclo de trabajo, potencia, factor de potencia), de la topología (radial, en anillo, etc.) y de la extensión del propio sistema, una vez calculada la necesidad de corrección del factor de potencia, se decidirá cómo intervenir en el sistema.

Los métodos más comunes de corrección del factor de potencia son la corrección distribuida del factor de potencia (cada compañía eléctrica está equipada con su propia unidad de corrección del factor de potencia, normalmente fija) y la corrección centralizada del factor de potencia (se instala una única unidad automática de corrección del factor de potencia para todo el sistema). Así, es posible realizar soluciones «mixtas» en función de las peculiaridades del sistema.

CRITERIOS DE SELECCIÓN SEGÚN EL TIPO DE INSTALACIÓN

La elección del tamaño del factor de potencia necesario para la instalación debe realizarse evaluando los datos de diseño de la instalación y, en la medida de lo posible, las facturas de electricidad.

La elección del tipo de corrección del factor de potencia debe hacerse en función de la tasa de distorsión armónica actual THDIR% del sistema y de la relación entre la potencia reactiva QC (en kvar) del dispositivo de corrección del factor de potencia que se va a instalar y la potencia aparente HV (en kVA) del transformador MT/BT.

En situaciones particulares (armónicos impresos por otras ramas de la red, presencia de armónicos iguales o múltiplos de rango 3) la garantía de una elección correcta del equipo sólo puede obtenerse tras una campaña de medición de análisis de armónicos de la red y cálculos apropiados.

CORRECCIÓN ESTÁNDAR DEL FACTOR DE POTENCIA

La corrección estándar del factor de potencia se utiliza en aquellas instalaciones en las que no existen corrientes muy distorsionadas (comprobar el THD% de la corriente del sistema, que debe ser inferior al THDIR% de la familia de corrección del factor de potencia elegida) ni problemas de resonancia.

Si la presencia de armónicos en el sistema no es despreciable, prefiera soluciones con condensadores reforzados (es decir, con una tensión nominal superior a la tensión de red).

CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA CON INDUCTANCIAS DE BLOQUEO

La corrección del factor de potencia con inductancias de bloqueo (esta solución se denomina de diversas formas en la literatura técnica, por ejemplo, «filtros de barrera», o «corrección del factor de potencia de desintonización», o «corrección del factor de potencia en barras», etc.) es una solución que se utiliza cuando en el sistema eléctrico circula una corriente con un elevado contenido de armónicos (THD) y/o con un alto riesgo de resonancia con el transformador MT/BT.

En estos casos, la instalación de un dispositivo de corrección del factor de potencia «normal», sin inductancias de barra, puede causar la rápida degradación de los condensadores y provocar peligrosas tensiones eléctricas y mecánicas en los componentes de potencia del sistema (cables, barras colectoras, interruptores, transformadores).

Las inductancias de bloqueo protegen los condensadores de los armónicos y, al mismo tiempo, excluyen el riesgo de resonancias; sin embargo, no afectan al contenido armónico de la corriente del sistema (si se desea reducir el contenido armónico del sistema, deben instalarse filtros activos).

Por lo tanto, este tipo de corrección del factor de potencia es preferible para los sistemas con cargas distorsionantes importantes (iluminación sin filamento, electrónica de potencia, inversores, arrancadores suaves, hornos de inducción, soldadoras, etc.).

Ortea Next propone dos tipos de soluciones de corrección del factor de potencia con reactancias de barra: una con una frecuencia de bloqueo de 180 Hz (cuerda igual a 3,6 veces la frecuencia de la red) y otra con una cuerda de 135 Hz (2,7). Cabe destacar que cuanto más baja sea la frecuencia de sintonización, más robusto será el cuadro, ya que los inductores deben tener un núcleo de hierro más grande.

Las soluciones de corrección del factor de potencia con reactancias de barra de Ortea Next se fabrican con inductancias de producción propia. Además, sólo se utilizan condensadores con una tensión nominal superior a la tensión de red, para garantizar una mayor robustez y durabilidad al contrarrestar el efecto Ferranti (sobretensión permanente en el condensador provocada por la inductancia de bloqueo).

SELECCIÓN DEL TA, SU POSICIONAMIENTO EN EL SISTEMA Y CONEXIÓN A LA UNIDAD DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA

El regulador electrónico a bordo de la unidad de corrección automática del factor de potencia calcula el cosφ de la instalación que se va a desfasar midiendo una tensión encadenada y la corriente «cuadratura» relativa.

El cableado para adquirir la señal de tensión se realiza internamente a la unidad de corrección del factor de potencia, por lo que para obtener un correcto funcionamiento sólo es necesario elegir, colocar y cablear correctamente el TC, que no se suministra con el equipo.

El TC debe elegirse en función de las características de la carga a corregir el factor de potencia.

CONCLUSIONES

El enfoque tecnológicamente avanzado de Ortea Next para la corrección del factor de potencia y la gestión de la calidad de la energía da como resultado soluciones que no sólo satisfacen las necesidades operativas inmediatas de las empresas, sino que también contribuyen a su sostenibilidad a largo plazo. A través de la innovación continua y la atención escrupulosa a las particularidades de cada proyecto, Ortea Next se confirma como un socio estratégico para la industria, guiando a sus clientes hacia un futuro energético más eficiente y sostenible.

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