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TABLEROS DE COMPENSACION DE ENERGIA REACTIVA

TABLEROS DE COMPENSACION DE ENERGIA REACTIVA Los tableros de compensación de energía reactiva se usan para corregir El factor de potencia de cargas inductivas : motores , transformadores. Los bancos de condensadores suministran la energía reactiva necesaria para crear los campos magnéticos que requieren los motores para su funcionamiento. Los Motores eléctricos por diseño o fabricación tienen un bajo factor de potencia por lo tanto para su corrección requieren de bancos de condensadores.

¿Porqué instalamos condensadores? Los condensadores suministran la potencia reactiva requerida por las cargas inductivas. – Corrigiendo el factor de potencia, la compañía eléctrica ya no suministra los KVAR requeridos, esto lo hace el banco de condensadores.

¿Qué es el Factor de Potencia?

• Factor de potencia es la relación de la Potencia Activa respecto a la Potencia Potencia Activa Aparente: Factor de potencia  PotenciaAparente kW   Cos kVA

Potencia Aparente (kVA)

 Potencia Activa (kW)

Potencia Reactiva (kVAr)

Cos  típicos

VENTAJAS DE LA CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA Con la corrección del factor de potencia se logra:

Reducir el pago de energía eléctrica, los condensadores suministran la potencia reactiva que tradicionalmente provee la compañía suministradora.  Reducir las pérdidas por efecto Joule (I2.t) en los conductores. 

. • Libera la capacidad de la potencia instalada •

Mejora la regulación de la tensión

Beneficios Cos  0,72 P  3 V  I  Cos P I 3 V  Cos 37000 I 3  480  0,72 I  62 A si el Cos  0,95 I  47 A

OBTENCION DEL FACTOR DE POTENCIA EXISTENTE

El factor de potencia existente o inicial se puede obtener efectuando lo siguiente :

1. 2.

POR MEDIO DE MEDICIONES A PARTIR DEL RECIBO DE LUZ

POR MEDIO DE MEDICIONES Consiste en instalar un cosfimetro o un analizador de redes

OBTENCION DEL FACTOR DE POTENCIA EXISTENTE POR MEDIO DEL RECIBO DE LUZ SE PROCEDE DE LA SIGUIENTE MANERA : 1.HALLAR EL CONSUMO DE ENERGIA ACTIVA TOTAL EA

EA = EAFP + EAHP EAFP = ENERGIA ACTIVA FUERA DE PUNTA EAHP = ENERGIA ACTIVA EN HRS. PUNTA 2.HALLAR EL CONSUMO DE ENERGIA REACTIVA ER

3.CALCULAR LA TANGENTE DEL ANGULO QUE CORRESPONDE AL FACTOR DE POTENCIA EXISTENTE , APLICANDO : ER Tang Ф1 = ----EA

Ф1 = arc tang ( ER / EA )

TIPOS DE BANCO DE CONDENSADORES PARA CORREGIR EL FACTOR DE POTENC DE LOS MOTORES DE INDUCCION 1. BANCO DE CONDENSADORES FIJOS 2. BANCO DE CONDENSADORES SEMIAUTOMATICOS 3. BANCO DE CONDENSADORES SEMIAUTOMATICO CON TEMPORIZACION 4. BANCO DE CONDENSADORES AUTOMATICOS

BANCO DE CONDENSADORES FIJO Esta conformado por interruptor y condensadores , se aplica a motores con arranque directo.

BANCO DE CONDENSADORES FIJOS

EQUIPOS NECESARIOS

INTERRUPTOR

CONDENSADOR

BANCO DE CONDENSADORES FIJO

BANCO DE CONDENSADOR SEMIAUTOMATICO EQUIPOS NECESARIOS

INTERRUPTOR

CONTACTOR

CONDENSADOR

BANCO DE CONDENSADOR SEMIAUTOMATICO

BANCO DE CONDENSADOR SEMIAUTOMATICO CON TEMPORIZACION

INTERRUPTOR

CONTACTOR CONTACTOR AUXILIAR

CONDENSADOR

BLOCK TEMPORIZADO

BANCO DE CONDENSADOR SEMIAUTOMATICO CON TEMPORIZACION

BANCO DE CONDENSADORES AUTOMATICOS Consta de un conjunto de de condensadores de potencia unitaria y suministra la Potencia reactiva según varia el factor de potencia. El mando de conexión y desconexión esta dada por un regulador automatico, el cual mide La potencia reactiva de la instalación. El comando de los condensadores se efectúa a través de contactores protegidos por bobinas De choque o diseñados para la conmutación de condensadores (generalmente llamados pasos O escalones ) estos pasos pueden ser de igual o diferente potencia.

EQUIPOS NECESARIOS

CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL BANCO DE CONDENSADORES POR TABLA

PARA CALCULAR LOS KVAR NECESARIOS Y PODER ALCANZAR EL FACTOR DE POTENCIA DESEADO PODEMOS HACERLO HACIENDO USO DE LA TABLA DE FACTOR DE POTENCIA INICIAL Y CORREGIDO, SE PROCEDE DE LA SIGUIENTE MANERA : 1.EN LA COLUMNA DE LA IZQUIERDA SE BUSCA EL FACTOR DE POTENCIA ORIGINAL O INICIAL (DATO) 2.LUEGO SEGUIMOS HACIA LA DERECHA HASTA ENCONTRAR EL COEFICIENTE DEL FACTOR DE POTENCIA DESEADO 3. MULTIPLIQUE EL COEFICIENTE POR LA POTENCIA DE LA CARGA EN KW

EJEMPLO : CALCULAR LOS KVAR NECESARIOS PARA UN MOTOR DE 100KW , 440V, TRIFASICO , CON FACTOR DE POTENCIA DE 0.75

FACTOR DE POTENCIA INICIAL : 0.75 FACTOR DE POTENCIA DESEADO : 0.98 EN TABLA EL COEFICIENTE ES 0.679 LA CAPACIDAD DEL BCO O POTENCIA REQUERIDA PARA CORREGIR EL FACTOR DE POTENCIA SERA : QC = 100 x 0.679 = 67.9 KVAR

CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL BANCO PARTIR DEL RECIBO DE LUZ SE PROCEDE DE LA SIGUIENTE MANERA : 1.HALLAR EL CONSUMO DE ENERGIA ACTIVA TOTAL EA

EA = EAFP + EAHP EAFP = ENERGIA ACTIVA FUERA DE PUNTA EAHP = ENERGIA ACTIVA EN HRS. PUNTA 2.HALLAR EL CONSUMO DE ENERGIA REACTIVA ER

3.CALCULAR LA TANGENTE DEL ANGULO QUE CORRESPONDE AL FACTOR DE POTENCIA INICIAL , APLICANDO : ER Tang Ф1 = ----EA

Ф1 = arc tang ( ER / EA )

5 . EN TABLA CON FACTOR DE POTENCIA INICIAL COSФ1 Y FACTOR DE POTENCIA DESEADO COSФ2 HALLAMOS EL COEFICIENTE. 6. PARA HALLAR LOS KVAR NECESARIO APLICAMOS

QC = MAXIMA DEMANDA x COEFICIENTE

MAXIMA DEMANDA EN KW.

La máxima demanda se obtiene del recibo de luz.

BANCO DE CONDENSADORES PARA MOTORES CON ARRANQUE DIRECTO

BANCO DE CONDENSADORES PARA MOTORES CON ARRANQUE DIRECTO

EQUIPOS NECESARIOS • Interruptor Termomagnetico :QC • Condensador de potencia :C QC

C

BANCO DE CONDENSADORES PARA MOTORES CON ARRANQUE DIRECTO

Instalación Interruptor termo magnético

Contactor

Bco de condensadores

Relé térmico

BANCO DE CONDENSADORES PARA MOTORES CON ARRANQUE DIRECTO instalación Guarda motor magneto térmico Contactor

Bco de condensador fijo

BCO DE CONDENSADORES PARA MOTORES CON ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO

QC

KMC

C

BCO DE CONDENSADORES PARA MOTORES CON ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO

EQUIPOS NECESARIOS

QC KA

• • • • •

Interruptor termomag. : Qc Contactor para condensador :KMC Contactor auxiliar : KA Bloc temporizado al trabajo : BT Condensador de potencia : C

KMC

C

BT

BCO DE CONDENSADORES PARA MOTORES CON ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO

INSTALACION

QC KA KMC

C

Q

KM1 BT

KM3

Rt

MOTOR

KM2

BCO DE CONDENSADORES PARA MOTORES CON ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO

BCO DE CONDENSADORES PARA MOTORES CON ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO

SELECCIÓN DE EQUIPOS

SELECCIÓN DEL CONDENSADOR DE POTENCIA

Habiendo Calculado la capacidad del condensador o bco vamos a tabla y Seleccionamos los condensadores comerciales

SELECCIÓN DEL CONTACTOR Habiendo seleccionado el condensador o bco comercial vamos a tabla y seleccionamos el contactor para condensadores(con resiste ncia de insercion)

SELECCIÓN DEL INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO Se calcula la capacidad delinterruptor aplicando la sgte formula: Capacidad : 1.5 Ic

Donde : Ic = Corriente del condensador o Bco en Amperios Qc = Potencia reactiva o capacidad del bco en KVAR V = Voltaje aplicada al condensador en Voltios.

CALCULO PRACTICO DEL BCO DE CONDENSADOR PARA UN MOTOR ASINCRONO

POTENCIA DEL MOTOR EN HP CAPACIDAD DEL BCO = -----------------------------------------3

KVAR

EJEMPLO : CALCULAR EL BCO PARA UN MOTOR DE 60HP,440V, TRIFASICO 60 CAPACIDAD DEL BCO = ----- = 20 KVAR 3 SELECCIÓN DE EQUIPOS DE TABLA DE CONDENSADORES SELECCIONAMOS CONDENSADOR DE 20KVAR ,480V CAPACIDAD DEL INTERRUPTOR = 1.5 IBCO IBCO = 20/ 1.732x0.44 = 26.24A

SELECCIÓN DEL CONTACTOR DE TABLA SELECCIONAMOS CONTACTOR DE 21 KVAR,440V

CALCULO DE BCO DE CONDENSADOR AUTOMATICO DE 70 KVAR,440V, TRIFASICO SOLUCION : 1.SELECCIÓN DEL INTERRUPTOR GENERAL CAPACIDAD = 1.5 IBCO IBCO

70 = --------------- = 91.85 A 1.732 x 0.44 CAPACIDAD = 1.5 x 91.85 CAPACIDAD = 137.78 A

DE TABLA DE INTERRUPTORES SELECCIONAMOS INTERRUPTOR DE 3x150 A 2. ELECCION DEL NUMERO DE PASOS O ESCALONES CONSIDERAMOS 06 PASOS : 10-10-10-15-25 KVAR

3. SELECCIÓN DE EQUIPOS DEL PASO DE 10 KVAR,440V CAPACIDAD DEL INTERRUPTOR = 1.5IC 10 IC = --------------- = 13.12 A 1.732 x 0.44 CAPACIDAD DEL INTERRUPTOR = 1.5x 13.12 = 19.68 SELECCIONAMOS INTERRUPTOR DE 3x20A TIPO CAJA MOLDEADA CAPACIDAD DEL CONTACTOR DE TABLA DE CONTACTORES PARA CONDENSADORES SELECCIONAMOS CONTACTOR DE 13 KVAR,440V SCHNEIDER ELECTRIC

3. SELECCIÓN DE EQUIPOS DEL PASO DE 15KVAR,440V CAPACIDAD DEL INTERRUPTOR = 1.5IC 15 IC = --------------- = 19.68 A 1.732 x 0.44 CAPACIDAD DEL INTERRUPTOR = 1.5x 19.68 = 29.52 A SELECCIONAMOS INTERRUPTOR DE 3x30A TIPO CAJA MOLDEADA CAPACIDAD DEL CONTACTOR DE TABLA DE CONTACTORES PARA CONDENSADORES SELECCIONAMOS CONTACTOR DE 17 KVAR,440V SCHNEIDER ELECTRIC

3. SELECCIÓN DE EQUIPOS DEL PASO DE 25KVAR,440V CAPACIDAD DEL INTERRUPTOR = 1.5IC 25 IC = --------------- = 32.8 A 1.732 x 0.44 CAPACIDAD DEL INTERRUPTOR = 1.5x 32.8 = 49.2A SELECCIONAMOS INTERRUPTOR DE 3x50A TIPO CAJA MOLDEADA CAPACIDAD DEL CONTACTOR DE TABLA DE CONTACTORES PARA CONDENSADORES SELECCIONAMOS CONTACTOR DE 27 KVAR,440V SCHNEIDER ELECTRIC