Compensar individualmente cada motor o transformador resulta la solución más recomendable a nivel técnico, pero no siempre la más económicamente viable. En el caso de instalaciones eléctricas con consumos variables, y distintos tipos de cargas, etc., la solución actualmente más utilizada es la de instalar una batería de condensadores automática.
Estos sistemas disponen de varios escalones capacitivos, conectados a través de contactares especiales para esta aplicación, los cuales son activados y desactivados según los comandos de un regulador de reactiva. Los reguladores de última generación disponen de microprocesador, el cual evalúa las necesidades de reactiva capacitiva de la instalación, analizan las distintas alternativas/combinaciones para la ejecución, y seleccionan aquella combinación que pone en funcionamiento los elementos hasta el momento menos utilizados, para evitar el desgaste desequilibrado de unos condensadores y otros.
Estos reguladores disponen además de control de THD y temperatura, mediante el cual desconectan de forma parcial o total los bloques capacitivos en caso de niveles peligrosos de armónicos o temperatura, evitando así el deterioro o destrucción de los condensadores.
En cuanto a la ejecución práctica del montaje, merece especial atención nuestro sistema modular KOMBICAP, mediante el cual Vd. podrá confeccionarse su propio sistema, montar y desmontar módulos de forma rápida y sencilla, así como tener el control sobre futuras ampliaciones o modificaciones del sistema.
2.13.1- Esquema de principio de una batería automática. Los elementos internos:
Un equipo de compensación automático debe ser capaz de adecuarse a las variaciones de potencia de reactiva de la instalación para conseguir mantener cos
¾ Un equipo de compensación automático está constituido por 3 elementos principales:
El regulador:
Cuya función es medir el cos de la instalación y dar las órdenes a los contactores para intentar aproximarse lo más posible al cos objetivo, conectando los distintos escalones de potencia reactiva. Además de esta función, los actuales reguladores Varlogic de Merlín Gerin incorporan funciones complementarias de ayuda al mantenimiento y la instalación.
Los contactores:
Son los elementos encargados de conectar los distintos condensadores que configuran la batería. El número de escalones que es posible disponer en un equipo de compensación automático depende de las salidas que tenga el regulador.
Existen dos modelos de reguladores atendiendo al número de salidas: De 1 hasta 6 escalones y de 1 hasta 12.
Los condensadores:
Son los elementos que aportan la energía reactiva a la instalación. Normalmente la conexión interna de los mismos está hecha en triángulo.
Los elementos externos.
Para el funcionamiento de un equipo de compensación automático es necesaria la toma de datos de la instalación; son los elementos externos que le permiten actuar correctamente al equipo:
La lectura de intensidad:
Se debe conectar un transformador de intensidad que lea el consumo de la totalidad de la instalación.
La lectura de tensión:
Normalmente se incorpora en la propia batería de manera que al efectuar la conexión de potencia de la misma ya se obtiene este valor. Esta información de la instalación (tensión e intensidad) le permite al regulador efectuar el cálculo del cos existente en la instalación en todo momento y le capacita para tomar la decisión de introducir o sacar escalones de potencia reactiva. También es necesaria la alimentación a 230 V para el circuito de mando de la batería. Las baterías incorporan unas bornas denominadas (a, b) para este efecto.
Fig. 2.4 Esquema de principio de un equipo de compensación automático.
2.13.2- Donde instalar los bancos de condensadores.
Para la instalación de los capacitares deberán tomarse en cuenta diversos factores que influyen en su ubicación como lo son: La variación y distribución de cargas, el factor de carga, tipo de motores, uniformidad en la distribución de la carga, la disposición y longitud de los circuitos y la naturaleza del voltaje.
Se puede hacer una corrección del grupo de cargas conectando en los transformadores primarios y secundarios de la planta, por ejemplo, en un dispositivo principal de distribución o en una barra conductora de control de motores.
La corrección de grupo es necesaria cuando las cargas cambian radicalmente entre alimentadores y cuando los voltajes del motor son bajos, como por ejemplo, 230 V. Cuando los flujos de potencia cambian frecuentemente entre diversos sitios de la planta y cargas individuales, se hace necesario efectuar la corrección primero en una parte de la planta, verificar las condiciones obtenidas y después compensar en la otra. Sin embargo, es más ventajoso usar un condensador de grupo ubicado lo más equidistante que se pueda de las cargas. Esto permite la desconexión de una parte de los capacitares de acuerdo a condiciones específicas de cargas variables. Cuando la longitud de los alimentadores es considerable, se recomienda la instalación de capacitares individuales a los motores, por supuesto se necesitarán varios condensadores de diferentes capacidades, resultando esto en un costo mayor. Sin embargo deberá evaluarse el beneficio económico obtenido con la compensación individual. Considerando que el costo de los capacitares para bajos voltajes es más del doble que los de altos voltajes. Por esto, cuando el voltaje de los circuitos de motores es de 230 V, es más económico usar una instalación de grupo si es que ésta se puede efectuar en el primario a 2.400 ó 4.160 V.
Debemos también considerar que, cuando los capacitares se instalan antes del banco principal de transformadores, éstos no se benefician y no se alivia su carga en KVA. Esta es una buena razón para usar capacitares de 230 V a pesar de su alto costo.
Correcciones aisladas.
La corrección aislada del factor de potencia se debe hacer conectando los condensadores tan cerca como sea posible de la carga o de las terminales de los alimentadores. Debe recordar que la corrección se lleva a cabo sólo del punto considerado a la fuente de energía y no en dirección opuesta.
Los condensadores instalados cerca de las cargas pueden dejar de operar automáticamente cuando las cargas cesan, incrementan el voltaje y por ende el rendimiento del motor.
2.14 Existen diferentes formas de compensación.