Riesgos por sobrecompensación de cos fi
Hugo Benner
Estimados listeros:
Me ha surgido una duda respecto al riesgo que puede implicar la sobrecompensación de la potencia reactiva de una parte de una instalación eléctrica. Estuve buscando en el archivo de mensajes de la lista para ver si encontraba una caso similar que me aclare el tema pero no lo encontré, por lo que decidí consultarles.
Estrictamente hablando sería compensación de factor de deformación o cos fi, ya que prácticamente no hay cargas distorsivas en la instalación y las pocas que hay son de potencia despreciable.
Trataré de describirles la situación lo más claramente posible y agrego un esquema (a continuación y también adjunto) para una mejor comprensión.
Tengo un cliente que necesita realizar compensación de factor de potencia de una parte de una instalación que comprende dos plantas. Se indicada esta parte con el recuadro azul en línea punteada en el esquema. Esta instalación, alimentada toda desde un solo transformador de 250 kVA, ya tiene compensadas otras partes, que simbolicé agrupadas en la carga L13.
Hasta ahí no hay nada especial y sería una tarea sencilla. Pero la particularidad es que la idea es compensar la potencia reactiva de las dos plantas (Planta 1 y Planta 2) colocando los capacitores en un solo gabinete conectado a la barra de la Planta 2, tal como se observa en el esquema.
La conexión de los capacitores se haría al arrancar el motor principal de cada planta (a través de un contacto auxiliar del contactor que accionaría el contactor de conexión del capacitor), que representa un gran porcentaje de la carga de la misma ya que se trata de fábricas de alimentos balanceados, cuya motor principal es el molino. Para ello irá una señal desde la planta 1 a la planta 2 que indica cuando arranca el molino de la Planta 1.
Las cargas estimadas son:
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Planta 1 |
Planta 2 |
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P1 = 20 kW |
P2 = 25 kW |
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Cos fi 1 = 0,80 |
Cos fi 2 = 0,78 |
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Q1 = 15 kVAr |
Q2 = 20 kVAr |
Si apuntamos a llegar a cos fi = 0,95 tenemos:
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Planta 1 + Planta 2 |
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P_resultante = 45 kW |
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Cos fi resultante = 0,95 |
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Q_resultante = 15 kVAr |
Entonces necesitamos instalar
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Banco de capacitores |
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Q_comp = 20 kVAr |
Las cargas no son exactamente esas todo el tiempo, pero lo que planteo es una situación que podría darse muy probablemente, y en ese caso en la barra de la planta 2 (B11 en el esquema) tendríamos un factor de potencia unitario, ya que el banco de capacitores aportaría la totalidad de la potencia reactiva demandada por la planta 1.
Y aquí viene mi pregunta: ¿esta situación, el tener factor de potencia unitario en la barra B11, puede traer algún tipo de problema para la instalación y/o los capacitores?
Lo consulto porque en alguna conferencia sobre compensación de factor de potencia escuché decir que cuando se hace compensación automática de factor de potencia empleando reguladores de potencia reactiva es muy peligroso programar los mismos para que tengan como objetivo llegar a un cos fi muy cercano a 1, por ejemplo 0,98. En esa ocasión el tema salió porque la distribuidora de energía de la provincia de Santa Fe, en Argentina, exige un factor de potencia extremadamente alto y además bonifica al usuario por buen factor de potencia. Esto lleva a que los empresarios exijan a los instaladores que le lleven el factor de potencia a 1 y han surgido numerosos caso de destrucción de capacitores, los cuales eran atribuídos por el ingeniero que dictaba la conferencia a que en esa situación se da que la resonancia se produce a frecuencias muy cercanas a la fundamental de la red y los capacitores se dañan por sobrecorrientes.
Esperando que se entienda el planteo me despido y desde ya agradezco su colaboración.
Hugo Benner
Estudiante avanzado de Ing. Electromecánica
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Argentina
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