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Tecnología de punta en
compensación de factor de potencia

El alza en las tarifas energéticas y las actuales y futuras normas eléctricas, han hecho que las medianas y grandes empresas comiencen a tomar medidas para utilizar óptimamente la energía consumida por sus plantas. El punto más crítico en este tema es la regulación del factor de potencia, ya que una cifra baja de éste puede generar multas millonarias para una compañía. Para solucionar éste y otros problemas se utilizan bancos de condensadores, de los cuales la mayoría ofrecidos en el mercado, se encuentran hoy obsoletos debido a que su vida útil es demasiado baja.

El banco de condensadores sin inductores, mostrado en la Figura 1, es comandado por contactores electromecánicos y condensadores de 400/415 volts. Este tipo de bancos está definitivamente obsoleto, ya que su vida útil o MTBF (Mean Time Before Failure) es inferior a seis meses, por lo que el usuario debe estar permanentemente realizando mantención en los contactores y reemplazando los condensadores fallados para no caer en penalización por bajo factor de potencia. Además, este banco entra siempre en resonancia con la primera corriente armónica de su sistema eléctrico, deteriorando la calidad de la energía eléctrica de su instalación, aumentando sus gastos de energía y de demanda, y contaminando la red pública, lo que también será penalizado a futuro.

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Aunque mejora un poco el MTBF (menos de un año), la incorporación de inductores a este tipo de banco de condensadores, no elimina la necesidad de realizar las operaciones de mantención. La principal ventaja de añadir los inductores al banco es que puede sintonizarse y, por lo tanto, no entra en resonancia con la primera corriente armónica del sistema eléctrico.

Los bancos de condensadores con o sin inductores, presentan picos de corriente y de voltaje que son dañinos para los elementos electrónicos sensibles, por lo que no debieran utilizarse en hospitales, clínicas, call centers y otras empresas sensibles a este tipo de fenómenos transitorios. Además, la poca vida útil de estos equipos se debe a que los condensadores soportan esfuerzos dieléctricos (listados en la Tabla 1), los cuales son sobrepasados en demasía por los diseños indicados en la Figura 1.

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Tabla 1. Criterios para seleccionar sistemas automáticos según las condiciones del Sistema Eléctrico.


Nuevas tecnologías en bancos de condensadores

Sin ninguna duda, los bancos de condensadores manejados por electrónica de potencia representan el futuro por las innumerables ventajas que traen consigo. Además, su costo a largo plazo es menor al de los bancos de condensadores accionados por elementos electromecánicos como los contactores.

En este sentido, se han desarrollado bancos de condensadores de alta tecnología, como el mostrado en la Figura 2. En lugar de contactores, este banco utiliza conmutación por tiristores, logrando de esta manera un MTBF de cinco años, sin necesitar el mismo tiempo de reemplazo de componentes.

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Las principales diferencias entre un banco de condensadores fabricado con tiristores con uno convencional con contactores, son las siguientes:

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Por Marcelo Hormazábal, Gerente de Ingeniería EECOL Power.
m.hormazabal@eecolpower.cl
Septiembre 2009
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Comentarios acerca de este artículo
cristian alarcon millanguir estudiante Ing.Automatizacion (09/06/2010)
El articulo deja bastante mal a la mas conocida forma de controlar F.P
,pero siempre hay que evaluar en que se aplica,y si realmente merece el esfuerzo economico una inversion de ese tipo cuando los consumos a controlar son mas bien pequeños,creo que por estos dias automatizar un banco de condenzaadores es bastante economico y eficaz si se aplica correctamente,la oferta de marcas es amplisima,todo depende de la aplicacion.Sin duda innovar en tecnologias es muy bueno,pero debe ser acorde a las circuntancias ,no se debe menospreciar ni lo uno ni lo otro.
Ingeniero Electrico Asesor externo (21/10/2009)
Falto agregar que los tiristores contaminan con armonicas (5a y 7a), que la conmutación genera notches que se transforman en armonicas pares (2a y 4a) y en ruido de modo comun en el sistema.
Tambien falta decir que la reposición de un SCR es carisima.
Con respecto a la supuesta ventaja de compensar en MT y en grandes cantidades es un error conceptual gravisimo y una medida muy ineficiente de controlar los reactivos.
Al respecto de la velocidad de compensación, recuerden que la energia reactiva es para alimentar los campos de un motor, por lo tanto la velocidad de reacción del banco no es incidente en el resultado al comparar tecnologías. Lo importante es compensar localmente la demanda, con eso disminuiran las perdidas y generaran mas disponibilidad circuital.
Es mejor que sigan vendiendo materiales electrios, no equipos.
Anibal Rigoberto Cruz INFOP san pedro sula (21/10/2009)
soy maestro tecnico , y el tema de compensacion a sido mi favorito.Gracias por la explicacion
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