compensacion de la energia reactiva

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Page 1: Compensacion de la energia reactiva

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Page 2: Compensacion de la energia reactiva

2/2 ■ Schneider Electric

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Compensación de la Energía Reactiva

El factor de potencia 4

Ventajas de la compensación 5

Cálculo de la compensación 12

Tipos de compensación 17

Compensación fi ja o variable 18

Infl uencia de las armónicas 20

Aparatos de maniobra 21

Condensadores secos 24

Baterías automáticas 25

Controladores de potencia reactiva 26

Indice

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Manual

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Page 3: Compensacion de la energia reactiva

Schneider Electric ■ 2/3

2

Condensadores de BT 27Varplus 2

Reguladores automáticos 29de Energía Reactiva Reguladores Varlogic

Contactores para 31bancos de capacitores Contactores TeSys para condensadores

Filtros de rechazo 32Bobinas DR

Apéndice técnico 33Esquemas

Catálogo

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Page 4: Compensacion de la energia reactiva

2/4 ■ Schneider Electric

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Todas las instalaciones eléctricas, en es-pecial las que contienen motores, transfor-madores y cargas similares, absorben de la red de la empresa distribuidora dos tipos de potencia, la activa y la reactiva. La primera es la que produce un trabajo útil de los equi-pos eléctricos, mientras que la segunda no genera por si misma ningún trabajo, pero es necesaria para originar el campo magnético requerido para el funcionamiento especial-mente de máquinas eléctricas.

La potencia reactiva de una instalación, pro-voca en ella un aumento de la corriente de la red, lo que signifi ca pérdidas por energía no utilizada de acuerdo al efecto Joule. Tam-bién obliga al sobredimensionamiento de los conductores, protecciones, juegos de barras, etc., aumentando el costo asociado, por lo tanto se debe neutralizar o compensar.

Existe una tercera potencia, denominadapotencia aparente, la que relaciona tanto lapotencia activa como la reactiva. La poten-cia aparente, como su nombre lo indica, no es una magnitud eléctrica que provoque al-gún tipo de trabajo o campo eléctrico, sino que sólo expresa la suma geométrica de las potencias activa y reactiva en lo que se co-noce como el trángulo de potencias.

1 El factor de potencia

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2

El coseno del ángulo formado por los fasores representativos de la potencia activa y apa-rente se le conoce como el factor de poten-cia y es designado como cos ϕ. Se defi ne en términos generales como el desfasamiento o no de la corriente con relación al voltaje y es utilizado como indicador del correcto apro-vechamiento de la energía eléctrica. Puede tomar valores entre 0 y 1, siendo la unidad el valor máximo de factor de potencia y por tanto implica un mejor aprovechamiento de energía.

La utilización de condensadores en las insta-laciones evita que extraigan en forma excesi-va potencia reactiva de la red. La aplicación de éstos, mejora el denominado factor de potencia.

El uso de una excesiva potencia reactiva ex-traida de la red de la empresa eléctrica en Chi-le es penalizado con un recargo por consumo reactivo, según lo indicado en el Decreto Nº 276 del Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción publicado en el Diario Ofi cial el 4 de Noviembre 2004, artículo 4.6.1. Este recargo es denominado como “cargo por mal factor de potencia medio mensual”; y se aplica a la facturación por consumos efectua-dos en instalaciones, ya sea de alta o baja tensión, cuyo factor de potencia medio sea inferior a 0,93. Se recargará en un 1% tanto en sus cargos de energía como de potencia, por cada 0,01 valor en que dicho factor baje de 0,93 tal como lo señala el artículo 3.2 del Decreto Nº 340 del Ministerio de Economía, Fomento y Reconstrucción publicado en el Diario Ofi cial el 30 de Octubre del 2006.

2 Ventajas de la compensación

Reducción de los recargos

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Page 6: Compensacion de la energia reactiva

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

La conexión de condensadores en la instala-ción, permite reducir la corriente que circula por las líneas debido al mejor aprovecha-miento de la energía. Al circular una corriente menor por un conductor se reduce la caída de tensión o voltaje de pérdida en este.

La caída de tensión o voltaje de pérdida de un conductor puede determinarse mediante el uso de la siguiente expresión:

Reducción de las caídas de tensión

VP : Voltaje de pérdida (V)Factor de valor 1 para línea trifásica y 2 para monoásica.Corriente que circula por la línea (A)Resistividad del material (Ωxmm2/m)0,018Largo del conductor (m)Sección del conductor (mm2)Factor de potenciaReactancia lineal de un conductor igual a 0,08 para cables y 0,13 para alambres (mΩ/m)Valor de la función seno del ángulo del factor de potencia.

El valor angular de ϕ para un factor de poten-cia dado se calcula con:

ϕ = cos−1 x

Donde :VP : k : IL : ρ : ρCU :LC : SC : cos ϕ : λ : sen ϕ :

Donde :Valor del ángulo del factor de potencia.Valor dado de factor de potencia.

ϕ :

x :

ϕ××λ+ϕ××ρ

××= senLcosS

LIkV C

C

CLP

1000

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2

Ejemplo: Supongamos un alimentador de cobre trifásico del tipo cable THHN de 25 m de largo, 53,5 mm2 de sección, al que se conecta una carga de 36,2 kW. Determine-mos su voltaje de pérdida con un factor de potencia de 0,35 otro de 0,65 y fi nalmente de 0,95.

Para determinar los valores de caída de tensión, debemos calcular la corriente que circularía por el alimentador para cada factor de potencia; su ecuación para el caso trifá-sico es:

Corriente que circula por la línea (A)Potencia activa de la carga conecta-da (W)Tensión compuesta fase-fase (V)Factor de potencia

Donde :

IL : P : UFF : cos ϕ :

Utilizando las ecuaciones anteriores y tabu-lando los datos, tendremos que:

Como podemos observar en la tablaanterior, la caída de tensión del alimentadorse reduce a medida que mejora el factor depotencia.

P IL SC LC cos ϕ ϕ VP(kW) (A) (mm2) (m) - (°) (V)

36,2 157,1 53,5 25 0,35 69,51 0,836,2 84,6 53,5 25 0,65 49,46 0,636,2 57,9 53,5 25 0,95 18,19 0,5

ϕ××=

cosU3

PI

FFL

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2/8 ■ Schneider Electric

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

P IL SC1 cos ϕ SC2 Reducción(kW) (A) (mm2) - (mm2) (%)

36,2 157,1 53,5 0,35 69,51 -36,2 84,6 21,2 0,65 49,46 60,436,2 57,9 13,3 0,95 18,19 75,1

Como se demostró en los párrafos anterio-res, al mejorar el factor de potencia se re-duce la corriente que circula por la red, lo que permite a nivel de proyecto, disminuir la sección de los conductores.

Como sabemos, al acoplar condensadores a la instalación es posible optimizar el ren-dimiento de la red. La disminución de la co-rriente que se obtiene de la compensación también posibilita bajar las pérdidas por efec-to Joule en conductores y transformadores.

Reducción de la sección de los conductores

Reducción de las pérdidas en líneas

Pérdida de potencia en la línea (W)Resistividad del material (Ωxmm2/m)Largo del conductor (m)Número de líneas activasSección del conductor (mm2)Potencia activa de la carga conec-tada (W)Constante de red igual a 1 paramonofásico y √3 para trifásicoTensión de la red (V)Factor de potencia

Donde :PPL : p : LC : NLA : SC :P :

KR :

UR :cos ϕ :

Las pérdidas en una línea se calcula con:

En la tabla siguiente se muestra el porcenta-je de reducción de sección comercial del ali-mentador del ejemplo anterior, al mejorar elfactor de potencia.

2

RRC

LACPL cosUk

P

S

NLP

ϕ×××

××ρ=

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2

Ejemplo: Supongamos un alimentador de cobre trifásico (380 V), del tipo cable THHN de 40 m de largo, 26,7 mm2 de sección, una línea activa por fase, al que se conecta una carga de 25,5 kW. Determinemos su pérdida de potencia con un factor de potencia de 0,4 - 0,6 - 0,9 y 1,0.

Usando la ecuación dada y tabulando los datos, tendremos que:

P cos ϕ LC SC PP

(kW) - (m) (mm2) (W)25,5 0,4 40 26,7 759,025,5 0,6 40 26,7 337,325,5 0,9 40 26,7 149,925,5 1,0 40 26,7 121,4

ϕϕ

−×=

2

21

CU1CU2 coscos

1PP

Ejemplo: Un transformador de 630 kVA con un PCU = 6.500 (W) a cos ϕ = 0,7 tendría una pérdida en el cobre con un factor de po-tencia

(W)3.18298,0

70,016.500P

2

CU2 =−×=

Pérdida en el cobre fi nal (W)Pérdida en el cobre inicial (W)Factor de potencia inicialFactor de potencia fi nal

Donde :Pcu2 : Pcu1 : cos ϕ1 : cos ϕ2 :

Reducción de pérdida en transformadores

En un transformador. la pérdida de poten-cia (presente en cobre de los enrrolados), al mejorar el factor de potencia se determina con:

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2/10 ■ Schneider Electric

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

La instalación de condensadores permiteaumentar la potencia disponible en unainstalación sin necesidad de ampliar los equi-pos como cables, aparatos y transformado-res. Esto es consecuencia de la reducción de la intensidad de corriente que se produce al mejorar el factor de potencia.Ejemplo: Se tiene una instalación trifásica de 500 kW, cos ϕ = 0,75 y tensión nominal en BT de 380 V, conectada a un transformador de alimentación de 630 kVA; se desea de-terminar la disponibilidad de potencia si se lleva el cos ϕ

Aumento de la potencia disponible en la instalación

Análisis de la instalación sin condensador

Transformador

Instalación

Potencia nominal : 630 kVACarga conectada : 500 kW - cos ϕ = 0,75Potencia aparente requerida por la instalación:

El transformador se encuentra sobrecargado en:Potencia de sobrecarga: 667 - 630 = 37 kVA 6%

El interruptor automático y los cables son elegi-dos para una corriente total de:

La instalación se encuentra sobredimensionada (conductor e interruptor automático)

kVA66775,0

500cos

PS ==

ϕ=

1.013 A75,03803

500

cosU3

PI

FF

=××

=ϕ××

=

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2

Análisis de la instalación sin condensador

Transformador

Instalación

Potencia nominal : 630 kVACarga conectada : 500 kW - cos ϕ = 0,93Potencia aparente requerida por la instalación:

El transformador se encuentra aligerado en:Potencia disponible: 630 - 538 = 92 kVA 15%

El interruptor automático y los cables son elegi-dos para una corriente total de:

La instalación puede calcularse para una co-rriente de 196 A menos que en el caso de no usar condensador.

kVA53893,0

500cos

PS ==

ϕ=

817 A93,03803

500

cosU3

PI

FF

=××

=ϕ××

=

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Page 12: Compensacion de la energia reactiva

2/12 ■ Schneider Electric

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Independiente del valor de la tensión nominal de la instalación, el método de cálculo más simple es por medio de tablas que entregan un factor multiplicativo a aplicar a la potencia activa de la red. Para su uso es necesario conocer:

La potencia activa de la instalaciónEl factor de potencia inicial cos ϕ1El factor de potencia requerido cos ϕ2

3 Cálculo de la compensación

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Page 13: Compensacion de la energia reactiva

Schneider Electric ■ 2/13

2

El uso de tabla anterior, permite conocer tantola potencia reactiva necesaria de un condensa-dor como de una batería de condensadores.

Ejemplo: Se quiere saber la potencia reactivanecesaria de una batería de condensadores aacoplar en una instalación trifásica de 500 kW,cos ϕ = 0,62 y tensión nominal en BT de 380 V,para corregir su factor de potencia a 0,95.

Utilizando la tabla anterior, el factormultiplicativo a aplicar a la potencia activa del ejemplo sería:

Conocido el factor y usando la siguienteexpresión conoceremos la potencia reactivade la batería de condensadores:

Q = F × P

Potencia reactiva necesaria (kVAR)Factor multiplicativoPotencia activa de la red (kW)

Donde :Q : F : P :

Q = F × P = 0,937 × 500 = 469 kVAR

0,59 0,775 0,884 0,913 0,942 0,973 1,006 1,040 1,077 1,118

0,58 0,811 0,920 0,949 0,979 1,009 1,042 1,076 1,113 1,154

0,86 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97

0,60 0,740 0,849 0,878 0,907 0,938 0,970 1,005 1,042 1,083

0,61 0,706 0,815 0,843 0,873 0,904 0,936 0,970 1,007 1,048

0,62 0,672 0,781 0,810 0,839 0,870 0,903 0,937 0,974 1,015

0,63 0,639 0,748 0,777 0,807 0,837 0,870 0,904 0,941 0,982

0,64 0,607 0,716 0,745 0,775 0,805 0,838 0,872 0,909 0,950

0,65 0,576 0,685 0,714 0,743 0,774 0,806 0,840 0,877 0,919

cos 1ϕ cos 2ϕ

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Page 14: Compensacion de la energia reactiva

2/14 ■ Schneider Electric

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Q = P × (tg ϕ1 − tg ϕ 2 )

Potencia reactiva necesaria (kVAR)Potencia activa de la red (kW)Función tangente del ángulo inicialFunción tangente del ángulo fi nal

Donde :Q : P :tg ϕ1 :tg ϕ 2 :

El valor angular de ϕ para un factor de poten-cia dado se calcula con:

Si usamos los mismos datos del ejemplo dado para el caso del cálculo por tabla el resultadosería:

Evidentemente se obtiene el mismo valor dado que la base de construcción de la tabla es la ecuación dada para una potencia uni-taria.

Otra forma de determinar la potencia reacti-va de un condensador o batería de conden-sadores, es mediante el uso de la siguiente ecuación:

ϕ = Cos-1x

Valor del ángulo del factor de potencia.Valor dado de factor de potencia.

Donde :ϕ :

x :

°=ϕ

°=

=

=

=

19,1895,0cosxcos

68,5162,0cosxcos

2-1

2

1-1

-1

-11

( )

469 kVAR(tg51,68 - tg18,19)500Q

tgtgPQ 21

=×=

=ϕ−ϕ×=

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Page 15: Compensacion de la energia reactiva

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2

En la práctica, normalmente el problema del mal factor de potencia viene refl ejado en la cuenta de suministro eléctrico entregado por la empresa distribuidora.

Ejemplo: Para un mes específi co, determi-nemos la potencia reactiva de un banco de condensares necesario para el mejoramiento del factor de potencia a 0,95 de un cliente que posee los siguientes datos:

Primero debemos determinar el factor de po-tencia que posee el cliente. Recordemos queel Decreto N°340 establece un recargo de un1% por cada 0,01 valor que el factor de po-tencia del cliente se aleje de 0,93.

Factor de potencia = 0,93 - (7/100) = 0,86

Para hacer un adecuado estudio de la poten-cia reactiva necesaria para la compensación, debe considerarse que las demandas de po-tencia no simpre son iguales todos los meses y que es posible que el recargo por mal factor de potencia no aparezca en todas las factu-ras del año. Es por esto que se debe estudiar las necesidades de compensación mes a mes con al menos un año de datos, eligiendo como valor fi nal, el mayor valor obtenido de potencia reactiva, además de especifi car una batería de condensadores con regulación automática.

Opción tarifaria BT-3Clasifi cación Presente en PuntaDemanda Máxima Leída (DL) 64 kW

Cargo Fijo - : 711Energía 27.040 kWH : 621.920Demanda Máx Facturada (DF) 80,5 kW : 712.586Recargo por mal F.P.: 7 % : 93.415 Total Neto : $ 1.428.632 Total IVA (19%) : $ 271.440 Total a Pagar : $ 1.700.072

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Luego, se debe establecer la potencia activa a utilizar en el cálculo. Su valor debe ser lademanda leída y no la facturada, dado que laprimera obedece realmente al uso mientras que la segunda corresponde a un valor calcu-lado según la opción tarifaria.

Potencia activa a considerar: 64 kW (DL)

Finalmente, los datos a utilizar para el cálculo son:

0,860,9564 kW

Donde :cos �1 :cos �2 :P :

Q = 0,265 × 64 = 17 kVAR

0,86 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,970,80 0,157 0,266 0,294 0,324 0,355 0,387 0,421 0,458 0,4990,81 0,131 0,240 0,268 0,298 0,329 0,361 0,395 0,432 0,4730,82 0,105 0,214 0,242 0,272 0,303 0,335 0,369 0,406 0,4470,83 0,079 0,188 0,216 0,246 0,277 0,309 0,343 0,380 0,4210,84 0,053 0,162 0,190 0,220 0,251 0,283 0,317 0,354 0,3950,85 0,026 0,135 0,164 0,194 0,225 0,257 0,291 0,328 0,3690,86 - 0,109 0,138 0,167 0,198 0,230 0,265 0,302 0,3430,87 - 0,082 0,111 0,141 0,172 0,204 0,238 0,275 0,3160,88 - 0,055 0,084 0,114 0,145 0,177 0,211 0,248 0,2890,89 - 0,028 0,057 0,086 0,117 0,149 0,184 0,221 0,2620,90 - - 0,029 0,058 0,089 0,121 0,156 0,193 0,234

cos 1� cos 2�

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Page 17: Compensacion de la energia reactiva

Schneider Electric ■ 2/17

2

VentajasNº2 A la entrada de cada tallerSuprime las penalizaciones por un con-

sumo excesivo de energía reactiva.Optimiza una parte de la instalación, la

corriente reactiva no se transporta entrelos niveles 1 y 2

Descarga el centro de transformación (potencia disponible en kW).

ObservacionesLa corriente reactiva (Ir) está presente

en la instalación desde el nivel 2 hasta los receptores.

Las pérdidas por efecto Joule en los cables se disminuyen (kWh).

Compensación parcial

Compensación globalVentajas

Suprime las penalizaciones por un con-sumo excesivo de energía reactiva.

Ajusta la necesidad real de la instalación kW al contrato de la potencia aparente (S en kWA).

Descarga el centro de transformación (potencia disponible en kW).

ObservacionesLa corriente reactiva (Ir) está presente en la instalación desde el nivel 1 hasta los receptores.Las pérdidas por efecto de Joule en ca-bles no quedan disminuídas (kWh).

VentajasSuprime las penalizaciones por un con-

sumo excesivo de energía reactiva.Optimiza toda la instalación eléctrica.

La corriente reactiva Ir se abastece en el mismo lugar de consumo.

Descarga el centro de transformación (potencia disponible en kW).

ObservacionesLa corriente reactiva no está presente

en los cables de la instalación.Las pérdidas por efecto Joule en los

cables se suprimen totalmente (kWh).

Compensación individualNº3 En los bornes de cada receptor de tipo inductivo

Nº1En las salidas BT (TGBT)

4 Tipos de compensación

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Page 18: Compensacion de la energia reactiva

2/18 ■ Schneider Electric

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Cuando tenemos calculada la potencia reac-tiva necesaria para realizar la compensación, se nos presenta la posibilidad de elegir entre una compensación fi ja y una compensación variable (automática).

Es aquella en la que suministramos a la ins-talación, de manera constante, la misma po-tencia reactiva. Debe utilizarse cuando se necesite compensar una instalación donde la demanda reactiva sea constante.

Ejemplo: Supongamos que queremos com-pensar un pequeño taller en el que la potencia reactiva a compensar es constante, con una pequeña oscilación.

La demanda de potencia reactiva es:

Compensación fi ja

Demanda mínima de 13 kVAR/h díaDemanda máxima de 17 kVAR/h díaDemanda media de 15 kVAR/h día

Lo que nos interesa al realizar la compensación es tener la instalación compensada al máximo, sin incurrir en una sobrecompensación.Si compensamos con 13 kVAR tendremos asegurada una compensación mínima de 13 kVAr, pero sin llegar a la demanda media de 15 kVAR, con lo que estaremos subcompen-sando la instalación.Lo contrario ocurriría si compensamos con los 17 kVAR de demanda máxima; en este caso nos encontraremos con la sobrecompensa-ción durante todo el día. Con esta medida no logramos ninguna ventaja adicional, y podría-mos provocar sobretensión en la red.

5 Compensación fi ja o variable

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Page 19: Compensacion de la energia reactiva

Schneider Electric ■ 2/19

2

La solución a adoptar es compensar con 15 kVAR, y de esta forma nos adaptamos a la demanda de potencia reactiva que hay en el taller.

En el gráfi co siguiente se puede observar como al colocar un condensador fi jo, siempre nos encontraremos con horas que no estarán compensadas completamente y horas que estarán sobrecompensadas.

Es aquella en la que suministramos la po-tencia reactiva según las necesidades de la instalación. Debe utilizarse cuando nos en-contremos ante una instalación donde la de-manda de reactiva sea variable.

Ejemplo: Si queremos compensar una ins-talación en la que la demanda de potencia reactiva tenga muchas fl uctuaciones, debe-mos utilizar una compensación que se adap-te en cada momento a las necesidades de lainstalación. Para conseguirlo se utilizan las baterías automáticas de condensadores, las que están formadas básicamente por:

Compensación variable

ReguladorProteccionesContactoresCondensadores

■ Demanda de potencia cosntante. t

Q de la red

Q

Q

del banco

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Page 20: Compensacion de la energia reactiva

2/20 ■ Schneider Electric

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

El regulador detecta las variaciones en la de-manda reactiva, y en función de estas fl uctua-ciones actúa sobre los contactores permitien-do la entrada o salida de los condensadores necesarios.En el gráfi co siguiente se puede observar como la batería de condensadores entrega a cada momento la potencia reactiva nece-saria, evitando de este modo una sobrecom-pensación o una subcompensación.

Una vez determinada la potencia reactiva que requiere la instalación es necesario elegir la batería.

Los condensadores Varplus son utilizables en la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo,cuando en una instalación hay una potenciainstalada importante de aparatos electróni-cos de características no lineales (PC’s, va-riadores, UPS’s, etc...), la forma de onda de la señal alterna se distorsiona debido a las armónicas introducidas por ellos en la red, las que pueden perforar el dieléctrico de los condensadores.

En la documentación de Merlin Gerin se encuentran todos los productos para resolver aplicaciones especiales.

Q del banco

Q

Q

de la red

■ Demanda de potencia variable.

6 Infl uencia de las armónicas

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Page 21: Compensacion de la energia reactiva

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2

Para reducir el efecto de las perturbaciones electromagnéticas se deberán tomar precau-ciones en la instalación de cables y aparatos. Por ser un fenómeno relativamente complejo es recomendable acudir al asesoramiento de profesionales con experiencia en el tema, como por ejemplo el Departamento Técnico de Schneider Chile.Una correcta instalación y elección de fi ltros y condensadores evita consecuencias des-agradables, garantizando la continuidad de servicio.

La puesta en tensión de un condensador pro-voca grandes intensidades de carga que de-ben ser limitadas. El caso más desfavorablese presenta cuando previamente existen otros condensadores en servicio que se des-cargan sobre el último en entrar.En una salida para condensadores se debe-rán contemplar 3 funciones:

El seccionamiento.La protección contra cortocircuitos.La conmutación.

La solución mas simple, confi able y compac-ta es la asociación de dos productos:

Un interruptor que garantice la funciónseccionamiento y protección.Un contactor para la función conmutación.

Para ambos casos se deberá considerar que la corriente de inserción de un condensador puede alcanzar valores muy elevados, y la generación de armónicas provoca sobreca-lentamientos de los aparatos.

7 Aparatos de maniobra

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Deberá ser un interruptor con protección ter-momagnética del tipo C60N/H o C120N/H, con un calibre igual a 1,43 veces la corriente nominal de la batería, con el objeto de limitar el sobrecalentamiento producido por las ar-mónicas que generan los capacitores. Su cur-va de disparo magnético deberá ser del tipo “D” para proteger contra cortocircuitos con corrientes al menos 10 veces el valor nominal del condensador en todos los casos.

En el caso de usar fusibles, deberán ser de alta capacidad de ruptura tipo gl, calibrados entre 1,6 y 2 veces la intensidad nominal, recomendando anteponer un seccionador o interruptor manual enclavado eléctricamente con el contactor, para evitar que aquel realize maniobras bajo carga.

Elección del interruptor

Para disminuir el efecto de la corriente de cie-rre, se debe conectar una resistencia en pa-ralelo con cada polo principal del contactor y en serie con un contacto de precierre que se desconecte en servicio. Esta asociación per-mite por un lado limitar la corriente de cierre a 80 veces la corriente nominal como máximo, y por otra parte reducir los riesgos de incen-dio. Los contactores LC1-D.K están fabrica-dos especialmente para este uso y poseen sus resistencias de preinserción de origen. En la tabla mostrada en la página siguiente, se puede elegir la asociación deseada en fun-ción de la potencia de la batería y el aporte al cortocircuito.

Elección del contactor

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2

Referencias de interruptores termomagnéticoy contactores tripolares para condensadores

Para otras asociaciones o mayores poderes de corte, consultar los catálogos específi cos.

Para el dimensionamiento de los cablesconsiderar: 2 A por cada kVAR a 400 V.

Nota: La tensión de comando indicada es 220 V - 50Hz, y la tensión de empleo corresponde a una red de 400 V - 50Hz a una temperatura media en 24hrs < 40ºC.

Para tensiones de empleo o tensiones de mando diferentes, favor consultarnos.

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Garantiza que en funcionamiento ningún ele-mento capacitivo explote causando daño a las personas o a los bienes.

En caso de falla eléctrica aparecen corrien-tes de defecto cuyo valor puede variar desde algunos amperes hasta varios kA. Si no se remedia, se generarán gases que harán es-tallar el elemento averiado.

El sistema HQ consta de:

Protección sistema HQ

Los condensadores Varplus 2 están realiza-dos a partir de elementos capacitivos cuyas caracteristicas principales son las siguientes:

Tipo seco (sin impregnantes)Dieléctrico: fi lm de propileno metalizadoProtección sistema HQ

Una membrana de sobrepresión que prote-ge frente a intensidades de defecto peque-ñas.

Un fusible interno de alto poder de ruptura que, coordinado con la membrana, protege frente a intensidades de defecto elevadas cada uno de los elementos capacitivos mo-nofásicos que componen un condensador trifásico.

8 Condensadores secos

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2

La gama de condensadores Varplus está compuesta por:

Varplus 2: Enchufables; diseñados para conectarse uno tras otro formando conden-sadores de potencias superiores, hasta 60 kVAR en 400 V, a partir de baterías indivi-duales de: 5 ; 7,5 ; 10 ; 12,5 ; 15 y 20 kVAR.

Condensadores sobredimensionados en tensión (tipo H). Por ejemplo condensado-res de 440 V para una red de 400 V.

Reactancias antiarmónicas asociadas en serie con los condensadores H, formando un conjunto LC sintonizado a 135 Hz ó 215 Hz que evita la resonancia y amplifi cación de armónicas.

Las baterías adaptan su potencia automática-mente a la demanda de la carga, conectando o desconectando condensadores hasta al-canzar el estado deseado. Están gobernadas por un controlador de potencia reactiva que actúa sobre los contactores de maniobra.

Es necesario proveer: Una alimentación auxiliar de 230 V - 50Hz para alimentar las bobinas de los contactores. Un transformador de corriente n/5A a instalar en la cabecera de la instalación, aguas arriba de la batería y los receptores. Dimensionamiento de cables y aparatos:los aparatos de maniobra, protección y cables de potencia deberán dimensionarse para una intensidad mínima de 2A por kVAR a 400V. Es recomendable instalar la batería en la cabecera de la instalación.

9 Baterías automáticas

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Son aparatos de medida, control y comando, que permiten realizar baterías automáticas, incorporando o sacando capacitores para mantener el cos� de la instalación en un va-lor predeterminado.

Pueden comandar hasta 12 pasos de capaci-tores de igual o distinta potencia, y seleccio-nar de entre ellos los kVAR necesarios para obtener el cos� deseado.

La familia Varlogic de Merlin Gerin presenta una gama de tres controladores, uno para 6 pasos y dos para 12 pasos, en éste último caso con distintas performances de precisión e información suministrada en su display.

10 Controladores de potencia reactiva

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2

51317

Corrección de factor de potencia y fi ltrado de armónicosCondensadores Varplus2 para 400/415 V - 50Hz

Red no polucionada Gh/Sn <= 15%

Máximo ensamblado mecánico: 4 capacitores y 65 kVAR En-samblado > 65 kVAR: ver manual del usuario de Varplus 2

65

53311

51315

51317

51319

51321

51323Ensamblado

2 x 51319

2 x 5132140

50

55

60

20

25

30

400 V(kVAR)

Referencia

5

7,5

10

12,5

15

2 x 51323

2 x 51321 + 51323

2 x 51323 + 51321

3 x 51323

3 x 51323 + 51311

Varplus 2

Condensadores de BT

Gh: Potencia Armónica en KVA.

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Red altamente polucionada 25% < Gh/Sn <= 50%

Redes polucionadas 15% < Gh/Sn <= 25% favor consultar

Accesorios para Varplus 2

InstalaciónTodas las posiciones son convenientes excepto vertical con los terminales de conexión para abajo.Un kit para reemplazar Varplus por Varplus 2 esta disponible (ref 51298)

Referencia1 set de tres barras de cobre para conexión y ensamblado de 2 y 3 capacitores

1 set de cobertura protectora (IP20) y cubrebornes (IP42)para 1, 2 y 3 capacitores

51459

51461

Descripción

Potencias útiles Valores clasificados415 V400 V Referencia

(kVAR)440 V 480 V

(kVAR) (kVAR) (kVAR)5 513256,25 51327

5,5

6,5

6,1

7,6

7,2

9

7,5 5132910 51331

8

11

8,8

13,3

10,4

15,8

12,5 5133315 51335

13,5

16,5

14,5

18,8

17,3

22,3

Ensamblado20 2 x 5133125 2 x 51333

23

25

30 2 x 5133545 3 x 51335

34

51

60 4 x 5133568

Varplus 2

Condensadores de BT

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2

Varlogic NR6: regulador de 6 escalones.Varlogic NR12: regulador de 12 escalo-nes.Varlogic NRC12 *: regulador de 12 esca-lones con funciones complementarias de ayuda al mantenimiento.

Hay que destacar:Pantallas retroiluminadas, mejorando sensi-blemente la visualización de los parámetros visualizados.Nuevo programa de regulación que permite realizar cualquier tipo de secuencia.Nueva función de autoprogramación / au-toajuste.Más información sobre potencias y tasas de distorsión,disponible en todos los modelos.Posibilidad de comunicación (RS 485 Mod-bus) sólo para el NRC12, opcional.

Los nuevos reguladores Varlogic miden per-manentemente el cos� de la instalación y controlan la conexión y desconexión de los distintos escalones para llegar en todo mo-mento al cos� objetivo. La gama Varlogic está formada por 3 aparatos:

NRC12 NR6, NR12

Reguladores Varlogic

Reguladores automáticos de energía reactiva

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Reguladores Varlogic

Reguladores automáticos de energía reactiva

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2

Condesadores para comando de condensadores - Tensión de mando 220 V

Q de empleo400 / 440 V

NCNAauxiliaresContactos

11

Referencia(kVAR)12,5 LC1-DFK11M716,7 LC1-DGK11M720 LC1-DLK11M725 LC1-DMK11M7

11

33,3 LC1-DPK12M7

60 LC1-DWK12M7

1

11

11112

2240 LC1-DTK12M7

LC1-DFK11M7 LC1-DPK12M7

Contactores Tesys para Condensadores

Contactores para banco de capacitores

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Bobinas DR para fi ltros de rechazo 400 V - 50 Hz

52406

450330205

100

480320200150

150

100

600400200150100(W)Pérdidas

(W)Pérdidas

(W)Pérdidas

145,672,836,4

9,1

14371,635,817,9

18,2

9

14974,537,217,69,3(A)I

(A)I

(A)I

0,370,751,5

6,03

0,2960,5921,182,37

3

4,71

0,781,573,146,6312,56(mHy)L

(mHy)L

(mHy)L

51567

5156551566

5156351564

51569

Referencia

5235352354

52407524065240552404

5156852352

51573

Referencia

Referencia

Rango 4.3 (215 Hz)

Rango 3.8 (190 Hz)

Rango 2.7 (135 Hz)Potencia del

1005025

6,25

100502512,5

12,5

6,25

conjunto

100502512,56,25(kVAR)

Potencia delconjunto(kVAR)

Potencia delconjunto(kVAR)

Bobinas DR

Filtros de rechazo

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Page 33: Compensacion de la energia reactiva

Schneider Electric ■ 2/33

2

Bobina DR para fi ltro de rechazo

Conexiones del regulador Varlogic

Condensador

M

carga

A

C

L

Esquemas

Apendice técnico

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