Q:
CAPACIDAD
Es
la máxima Potencia
Reactiva que
en un momento puntual es capaz de compensar la batería. Esta
potencia deberá ser algo mayor que la máxima que usted calculó en
la instalación.
Aunque
la capacidad de un condensador y, por tanto de una batería, se mide
en Faradios,
tanto fabricantes como consumidores, para este tipo de usos,
utilizann como unidad los VAro kVAr.
Es más cómodo comparar directamente la potencia máxima de la
batería con la que se desea compensar en las mismas unidades.
N:
NÚMERO DE ESCALONES
Si
se fija en la foto de la batería adjunta, verá cuatro prismas en su
parte inferior. Son los condensadores. Cada uno es un condensador
trifásico y, tienen distinta potencia. Cuando la batería está
funcionando, el regulador medirá la potencia reactiva instantánea a
compensar y, en función de ésta conectará uno, u otro condensador,
combinando la entrada de éstos para que siempre se compense la mayor
cantidad de energía reactiva.
Por
ejemplo; suponga que la batería cuenta con cuatro “escalones” de
5 + 5 + 10 + 20 kVAr. La batería será de 40 kVAr. ¿Cómo se
comportará la batería con los aumentos de reactiva a compensar?:
- Cuando en la instalación haya menos de 5 kVAr a compensar ningún condensador estará conectado.
- Cuando la reactiva supere los 5 kVAr, pero sea menor de 10 kVAr, entrará el primer escalón de 5 kVAr.
- Cuando esté entre 10 y 15 kVAr, se conectará el de 10 kVAr.
- Cuando esté entre 15 y 20 kVAr, se conectarán uno de 5 y el de 10 kVAr. Y así sucesivamente.
Como
se habrá dado cuenta, la precisión de la batería la marca el
escalón más pequeño. En la batería del ejemplo la compensación
se hace de 5 en 5 kVAr.
R:
REGULADOR
El
regulador es el cerebro de la batería. Interpreta las señales que
le envían los equipos auxiliares y determina la potencia reactiva a
compensar a cada instante. En función de esto ordenará conectar o
desconectar unos u otros escalones. Las decisiones que tomará el
regulador estarán íntimamente ligadas a la información de que
disponga, cuando más precisa mejor actuará.
Hay
baterías, que conectan su circuito de medida con un sistema
Aaron.
Consiste en medir las tensiones de cada una de las fases, pero sólo
la intensidad de una y, con una simpleregla de tres estimar
la potencia trifásica total. Otras, en cambio, realizan una medida
trifásica, tomando tres tensiones y tres corrientes.
En
sistemas desequilibrados, puede que, con un sistema Aaron, la batería
incurra en sobrecompensaciones o no compense lo suficiente la
instalación. Dependerá de si en la fase que se mide corriente hay
mucha o poca carga reactiva comparada con las otras.
V:
TENSIÓN DE FUNCIONAMIENTO
Últimamente
estoy viendo a muchos fabricantes ofrecer baterías con cierta
potencia, pero a tensiones distintas de las estándares,
concretamente a 440 V. Esto se trata de una pequeña artimaña para
que su producto parezca mejor, pero en realidad no lo es. A priori se
diría que una batería de 10 kVAr a 440 V es mejor que una de 10
kVAr a 400 V, por que soportará más tensión, pero esto es falso.
Justo lo contrario.
La
Potencia, ya sea activa o reactiva, no es algo físico, es la
composición entre la tensión, la intensidad y el ángulo φ. Tanto
φ como la tensión no son variables, son constantes particulares de
la instalación en la que se integrará la batería. φ es el ángulo
que se desea rectificar y, la tensión a la que se someterá la
batería es la que hay en la instalación, no hay otra. Esto quiere
decir, que aunque se hable de potencia reactiva a compensar,
realmente la batería lo que tendrá que hacer es compensar una
corriente reactiva en determinadas condiciones (tensión a la que se
le somete). Si se comparan las dos baterías del ejemplo con un cos
φ
determinado:
Igualando
las dos expresiones:
Esto
quiere decir, que en las condiciones que el fabricante ha fijado como
de máxima compensación, la batería de 400 V es un 10% más
“grande” que la de 440 V. Es decir, en la misma instalación la
batería de 400 V compensará un 10% más de reactiva que la de 440V.
S:
SISTEMA DE MANIOBRA
Generalmente
hay dos: Por contactores electromecánicos o por tiristores.
- Contactores: Es el más común. Es más económico. El regulador hace las funciones de relé y manda la señal de apertura o cierre a los contactores que conectan o desconectan los condensadores. El proceso lleva un par de segundos.
- Tiristores: Son más caras. Funcionan con un sistema integrado de electrónica de potencia. Son absolutamente silenciosas y, hacen la conexión instantáneamente. Tienen un ilimitado número de maniobras, a priori, ya que no hay desgaste mecánico de los componentes. También alarga la vida de los componentes ya que eliminan el transitorio de la conexión. Son ideales para:
- Centros educativos, comercios u otros lugares donde el ruido de los contactores puede ser molesto.
- Ascensores u otro tipo de cargas que entran muy rápidamente.
I:
INTERRUPTOR
Las
baterías han de contar con un interruptor de corte en carga que
las aísle del resto de la instalación y, que permita
trabajar en ellas sin tensión. Este interruptor puede estar en el
cuadro al que se conecta o, en el armario de la propia batería. Es
indiferente. Pero téngalo en cuenta a la hora de comprarla
ya que no en todos los cuadros hay espacio suficiente para instalar
un interruptor. La corriente nominal del interruptor se ha de
calcular siguiendo la siguiente fórmula:
Q,
es la nominal de la batería. V la tensión de la instalación, 400 V
para trifásico y 230 V para monofásico. Sen(φ) tendrá el valor
que usted considere, yo siempre uso 0,6 que corresponde a un Cos(φ)
de 0,8.
Es
conveniente que previo a la desconexión de la batería quite las
cargas más reactivas y espere a que la batería desconecte la
mayoría de los escalones, así la corriente que pasará por el
interruptor en el momento del corte será menor. Antes de manipular
la batería asegúrese de que los condensadores no se
encuentran cargados. Suele haber unas resistencias de descarga
rápida, puenteando éstos, que disipan su carga transformándola
en calor, pero tardan varios minutos. Son muy comunes los accidentes
por manipular baterías con los condensadores aún cargados.
A:
ARMARIO
El
armario, no es más que una estructura de chapa, pero en
instalaciones que se prevé que aumente la reactiva a compensar,
conviene elegirlos grandes, que permitan añadir nuevos condensadores
para futuras ampliaciones. En el ejemplo anterior de la batería de
cuatro escalones, si el armario tuviera capacidad para dos escalones
más se podría ampliar otros 80 kVAr más, según se necesitara. El
precio del armario no es significativo y, puede ahorrarle tener que
comprar una segunda batería.
Si
se decide por elegir un armario que posibilite las ampliaciones,
piense en que éste ha de contar con un regulador que pueda trabajar
con el número máximo de escalones, también el interruptor ha de
estar dimensionado para la potencia máxima que se podrá instalar (o
se tendrá que cambiar cuando se amplíe), al igual que los
conductores de conexión al cuadro. Los transformadores de medida
deben estar ajustados a la corriente que medirán ya que
en regímenes bajos de la carga no se comportan
adecuadamente.
AR:
ARMÓNICOS
¿En
la instalación hay presencia de armónicos? Entonces debería pensar
en adquirir una batería con algún tipo de filtro. Las baterías
amplifican y provocan resonancias de las corrientes armónicas y,
puede que agraven el problema de distorsiones aumentando la THD.
Aunque de esto se hablará en futuros artículos.
Fuente: Por redacción
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