Compensación de Corriente

 

La Calidad de la Potencia con la que se trabaja es uno de los factores más importantes a la hora de evaluar la eficiencia de una línea de producción. Una vez identificados los problemas que se presenten se deben emplear soluciones que compensen estos fenómenos.

 

La Calidad de la Potencia con la que se trabaja es uno de los factores más importantes a la hora de evaluar la eficiencia de una línea de producción. Una vez identificados los problemas que se presenten se deben emplear soluciones que compensen estos fenómenos.

Energía Reactiva (Q)

La energía reactiva es una consecuencia del campo electromagnético producto del funcionamiento normal de los motores. Sin embargo, esta energía no contribuye a la productividad y, por ley, su consumo es penalizado.

Es necesario compensar esta demanda de forma interna y así no sobreexigir los transformadores de la distribución, ni incurrir en costos innecesarios.

Corrientes Armónicas(H)

Las corrientes armónicas se crean debido a la transformación de la onda que deben hacer los variadores de frecuencia para operar.

Este tipo de deformidad de la onda produce altas temperaturas que reducen la vida útil de los equipos, y hasta puede llegar a destruirlos si no se le hace un adecuado seguimiento y una suficiente compensación.

Curvas Sin Filtro

Fenómenos en Corriente

  • Energía Reactiva
    La energía reactiva es una consecuencia del campo electromagnético producto del funcionamiento normal de los motores. Sin embargo, esta energía no contribuye a la productividad y, por ley, su consumo es penalizado.

    Es necesario compensar esta demanda de forma interna y así no sobreexigir los transformadores de la distribución, ni incurrir en costos innecesarios.
  • Corrientes Armónicas
    Las corrientes armónicas se crean debido a la transformación de la onda que deben hacer los variadores de frecuencia para operar.

    Este tipo de deformidad de la onda produce altas temperaturas que reducen la vida útil de los equipos, y hasta puede llegar a destruirlos si no se le hace un adecuado seguimiento y una suficiente compensación.
¿Por qué compensamos corriente?
  • Sanciones:
    • Factor de Potencia ≥ 0.9
    • Reactiva Capacitiva = 0
    • FP Inductivo ≥ 0.9
    • FP Capacitivo ≥ 0.9-0.98
  • Reducción de Vida útil:
    Operar en un ambiente contaminado de armónicos aumenta el riesgo de fenómenos térmicos que pueden dañar los activos productivos. Además, la coordinación de los equipos electrónicos se puede afectar por la deformación de la onda.
Resolución
CREG 015 de 2018
La Resolución CREG 015 de 2018 en su capítulo 12 determina que la Energía Reactiva debe ser menor o igual al 50% de la Activa, y no debe haber transporte de Reactiva Capacitiva para evitar penalizaciones.
Resolución
CREG 101 035 de 2024
la Resolución CREG 101 035 de 2024 le permite a los Operadores de Red exigirle a sus usuarios finales contar con equipos que garanticen un Factor de Potencia Inductivo de al menos 0.9 y un Factor de Potencia Capacitivo que debe ser de hasta 0.98 según su nivel de tensión.
Nivel de Tensión FP Inductivo FP Capacitivo
I [0 - 1kV) 0.9 0.9
II [1kV - 30kV)
III [30kV - 57.5kV) 0.95
IV [57.5kV - 220kV) 0.98

Compensación Dual

Desequilibrios
en Fases
Corrientes
Armónicas
Factor de
Potencia
La Compensación Dual consiste en una solución electrónica para compensar tanto la energía reactiva, como las corrientes armónicas generando ondas complementarias a la deformación de la fundamental.
Al ser una solución electrónica, puede reaccionar rápidamente a los cambios en la onda y enfocarse en el tipo de compensación requerida.

Filtros Modulares

Para aplicaciones más pequeñas se pueden implementar filtros modulares que cumplan con la función de compensar tanto la reactiva como las armónicas.

Compensación Híbrida

La solución tradicional para compensar la energía reactiva era el banco condensadores. Sin embargo, estos implican una serie de problemas que no los hace recomendables al compararlos con una compensación completamente electrónica.
+
Por eso, dado que ya existan bancos de condensadores instalados, se recomienda al menos incluir un componente electrónico que proporcione un ajuste gradual.

Pobre Calidad de Potencia

El exceso de Reactiva demandada por los motores es sancionada en la factura de consumo eléctrico de acuerdo con la ley CREG-015. Además, esta norma también penaliza los excedentes de reactiva inductiva, por lo que se debe contar con una compensación precisa y dinámica. Por otro lado, no compensar una red contaminada con armónicos, reducirá notablemente la vida útil de los activos por condiciones térmicas desfavorables.
Un sistema híbrido de compensación de reactiva cuenta con un componente pasivo (electromecánico) que debe estar acompañado de un componente activo (electrónico).
Pasivo
Banco Desintonizado
Tipo SAH
+
Activo
Compensador
Electrónico de VAR
Aunque los bancos de condensadores siempre han sido la forma tradicional de ajustar el factor de potencia, pero su naturaleza electromecánica hace que sean lentos al reaccionar e imposibles de graduar.

Además, se ha demostrado que los bancos de condensadores magnifican las corrientes armónicas presentes, crean transitorios y pueden generar cruces por cero.
Filtro Activo Dual
Compensación Dinámica Dual es la solución más recomendable, ya que no sólo regula el nivel de reactiva continuamente, sino que también compensa las corrientes armónicas en la medida que sea necesario.
Corrección de Desequilibros en Corriente
Corrección de Factor de Potencia
Mitigación de Armónicas
Sin Compensar
Solo Armónicas
Compensación Dual
A partir de 7% de THD es necesario implementar un filtro activo para cumplir con los parámetros establecidos por la IEEE_519.