Para un grupo italiano líder en la producción de papel, Ortea ha suministrado un sistema de compensación automática de energía reactiva Multimatic FV con reactancia de bloqueo. El sistema se ha diseñado a medida para plantas industriales caracterizadas por una elevada distorsión armónica.
POR QUÉ LAS PAPELERAS GENERAN UNA FUERTE DISTORSIÓN ARMÓNICA (Y CÓMO REDUCIRLA)
En el proceso papelero coexisten numerosas cargas eléctricas no lineales: motores asíncronos con inversores utilizados en las fases de formación, prensado y secado; bombas de vacío, ventiladores y refinadores regulados mediante VFD (variadores de frecuencia); secciones de corte o bobinado con dinámicas rápidas y regeneración; fuentes de alimentación conmutadas dedicadas a auxiliares como iluminación, IT/OT o sistemas UPS. Estos dispositivos absorben corrientes no sinusoidales que se propagan por la red interna y provocan un aumento significativo de la distorsión armónica de corriente (THD-I). La impedancia de la red transforma esta distorsión en distorsión de tensión (THD-V).
LAS CONSECUENCIAS TÍPICAS DE LA DISTORSIÓN ARMÓNICA INCLUYEN
- sobrecalentamientos,
- disparos intempestivos de las protecciones,
- vibraciones mecánicas,
- mayores pérdidas y fallos en los sistemas de control.
La mitigación eficaz en cuadros BT de planta requiere un enfoque combinado: una compensación automática que mantenga el cosφ en un rango óptimo y reactancias de bloqueo (detuned) que desacoplen los condensadores de las armónicas dominantes. Es fundamental seleccionar correctamente la frecuencia de sintonía, 135 Hz en este caso, para evitar fenómenos de resonancia y garantizar una atenuación eficaz de las armónicas típicas (5.ª, 7.ª, 11.ª) generadas por VFD de 6/12 pulsos.
LA SOLUCIÓN SUMINISTRADA: MULTIMATIC FV, SINTONIZADO A 135 Hz
Datos técnicos principales solicitados por el cliente y por el proveedor:
- Modelo: Multimatic FV35V (banco de compensación con reactancia de barrera, gama alta).
- Tensión de funcionamiento (Ue): 400 V
- Tensión nominal de los bancos (Un): 550 V
- Frecuencia: 50 Hz.
- Frecuencia de sintonía: fD = 135 Hz (factor N = 2,7).
- Tolerancia armónica: THD-Ir% = 100%
- Tolerancia armónica: THD-Vr% ≤ 25% (apto para funcionar también en redes con alta distorsión de tensión).
- Objetivo de la instalación: reducción del THD-V en el bus hasta ≤ 8 % (valor objetivo del proyecto, depende del espectro armónico y de la impedancia de la red).
- Potencia instalada: 640 kvar a 400 V.
Características de construcción y equipamiento del suministro:
- Grado de protección: IP4X; entrada de cables desde abajo; dimensiones 1830x675x2360 mm.
- Regulador: 8BGA (control automático de los escalones) con seccionador a bordo y accesorio MCP5; tensión auxiliar 110 V.
- Corriente de cortocircuito admisible: 25 kA / 0,3″.
Nota técnica: la sintonía a 135 Hz desacopla los condensadores de los armónicos bajos (en particular, el 5º y el 7º), evita los fenómenos de resonancia y limita la corriente armónica que penetraría en el banco, estabilizando el factor de potencia incluso en presencia de numerosos VFD y cargas muy dinámicas.
RESULTADOS OBTENIDOS
El sistema ha garantizado un cosφ estable y una reducción de las penalizaciones en la factura eléctrica, incluso en condiciones de carga parcial. La THD-V en la barra principal se ha llevado hacia el umbral objetivo (≤ 8 %), con la consiguiente disminución de pérdidas adicionales y sobrecalentamientos. Los accionamientos (drives) y los equipos sensibles son ahora más fiables, con menos paradas no programadas de la planta. El cuadro es escalable y fácil de mantener: regulación automática por escalones, diagnóstico integrado en el regulador y estructura IP4X adecuada para departamentos industriales exigentes.
LA EXPERIENCIA DE ICAR EN COMPENSACIÓN DE ENERGÍA REACTIVA
Ortea diseña y fabrica sistemas de compensación de energía reactiva a medida, apoyándose en el know-how de la marca ICAR, presente en el mercado desde hace más de 50 años. Ofrecemos soluciones que van desde configuraciones tradicionales hasta bancos con reactancia de bloqueo. Abordamos las necesidades energéticas de sectores intensivos en energía como papel, acero, vidrio y química. Nuestra metodología prevé un dimensionamiento personalizado, una selección cuidadosa de los componentes (condensadores, reactancias, protecciones) y la optimización en función del perfil armónico real del emplazamiento. El objetivo es garantizar la máxima continuidad operativa, una alta Power Quality y un TCO (Total Cost of Ownership) optimizado para todo el ciclo de vida de la instalación.
FAQ
- ¿Por qué elegir la sintonía a 135 Hz en una papelera?
La sintonía a 135 Hz representa un compromiso eficaz: desacopla los condensadores de las armónicas 5.ª y 7.ª típicas de los VFD y reduce las corrientes armónicas que llegan al banco, minimizando el riesgo de resonancia en la barra. - ¿La compensación con reactancia elimina todas las armónicas?
El sistema reduce la propagación de las armónicas de orden bajo hacia los condensadores y mejora el perfil de tensión. Para armónicas de orden superior o condiciones extremas pueden evaluarse filtros activos o etapas adicionales sintonizadas. - ¿Siempre es posible alcanzar THD-V ≤ 8 %?
THD-V ≤ 8 % es un objetivo realista, pero depende del espectro armónico, de la impedancia de la red y de la potencia de las cargas. La verificación se realiza mediante campañas de medición antes y después de la intervención y ajustes específicos. - ¿Cuál es la ventaja práctica para una papelera?
Menos alarmas y paradas de planta, mayor vida útil de cables, transformadores y motores, y facturas más bajas gracias a un cosφ corregido y a menores pérdidas.
