Preguntas frecuentes soluciones de calidad de potencia
La regulación CREG015 de 2018 y sus actualizaciones (CREG 199 de 2019 y CREG 195 de 2020), es una resolución emitida por la comisión de regulación de energía y gas de Colombia, donde indica en el capítulo 12, en qué situaciones serán penalizados OR y usuarios finales por transporte de energía reactiva, cómo se calcula esta penalización, la dinámica de la variable M. Ver-book.
Calidad de potencia es un término que se utiliza para definir cualquier suceso de desviación de tensión, intensidad o frecuencia que da lugar a fallos de equipos, interrupción de procesos ó ineficiencia del sistema eléctrico.
Estas desviaciones se pueden manifestar como: armónicos, factor de potencia bajo, caídas de tensión, flicker de tensión, transitorios, etc.
La energía aparente es la energía total de una instalación eléctrica, es decir, la sumatoria vectorial de la energía activa + reactiva y se expresa en Voltio Amperios (VA).
Es la energía que se transforma en trabajo produciendo: luz, calor, movimiento, se expresa en Watts (W)
La energía reactiva es un tipo de energía eléctrica absorbida de la red (reactiva/inductiva) o inyectada a esta (reactiva/capacitiva), por algunos equipos eléctricos que necesitan un campo magnético para su funcionamiento, tales como: motores, transformadores, iluminación fluorescente, ascensores, entre otros.
Esta energía limita el proceso de Distribución, ya que incrementa las pérdidas en las redes eléctricas durante el recorrido desde la fuente de generación hasta el cliente final; es por esta razón que se penalizan los excesos de consumo de este tipo de energía.
“El factor de potencia es una medida de la eficiencia o rendimiento eléctrico de un sistema, describe la cantidad de energía eléctrica que se convierte en trabajo”.
En muchos casos un bajo factor de potencia da lugar a penalizaciones por parte de las compañías distribuidoras de energía y sobrecarga de la red, además, produce pérdidas de energía, sobrecalentamiento, elevados costes de mantenimiento y baja utilización de la infraestructura existente.
Las caídas de tensión son un fenómeno que origina distorsión transitoria de la forma de onda de tensión.
Las caídas de tensión son producidas por cargas tales como: motores durante el arranque o cargas de variación rápida. Esta condición está caracterizada por un bajo factor de potencia y una elevada demanda de energía reactiva.
El parpadeo o flicker de tensión es una perturbación de la red, que provocan una sensación visual causada por un estímulo luminoso el cual fluctúa en el tiempo.
El parpadeo o flicker de tensión se debe a las rápidas fluctuaciones de tensión comúnmente asociadas a cargas rápidas tales como máquinas de soldadura por puntos.
La distorsión armónica es una forma de ruido eléctrico, generada por las cargas no lineales conectadas a la red.
Un elevado contenido de armónicos en tensión e intensidad produce pérdidas de energía apreciables, dando lugar a sobrecalentamientos que tienen como consecuencia un aumento significativo del riesgo de fallos e incendios de origen eléctrico.
Es un fenómeno que se produce cuando coincide la frecuencia de un sistema, ya sea mecánico o eléctrico, con una fuente externa a la misma frecuencia, en nuestro caso, sucede cuando tenemos una impedancia inductiva (transformador), en paralelo con una impedancia capacitiva (Banco de condensadores convencional) y ambas impedancias se igualan, dando como resultado un aumento en la impedancia total del sistema.
Nuestras soluciones marca ELSPEC., serie Activar, Activar Plus y Equalizer, son soluciones diseñadas para mejorar la calidad de potencia en diferentes industrias y aplicaciones.
Nuestro avanzado algoritmo de control contiene una tecnología única de compensación rápida, la cual calcula la compensación necesaria en 1mS. Además, los armónicos son calculados en todas las fases, permitiéndonos ofrecer las mejores soluciones para evitar:
- Penalizaciones por parte de las compañías distribuidoras de energía
- Problemas de calidad de potencia
- Falla y daños en equipos
- Interrupción de procesos e ineficiencia del sistema eléctrico.
Adicional, a lo mencionado anteriormente, nuestras soluciones permiten en algunos casos desarrollar proyectos de ahorro de energía, reducen los costes de mantenimiento y amplían la vida útil de los equipos.
La compensación de energía reactiva en tiempo real (5 – 10 mS), evita que se presente un fenómeno de incremento de energía reactiva capacitiva lo que conlleva a una posible penalización. Cuando se presenta un pico de demanda de energía reactiva, los sistemas convencionales y sus tiempos de respuesta lentos, hacen que el sistema entregue potencia reactiva a la red, ya que no son capaces de suplir el requerimiento de potencia necesario en periodos de corta duración.
Además, debido a la optimización en el tiempo de respuesta de la compensación de energía reactiva, se puede apreciar una sustancial mejora en cuanto a las caídas de tensión en la red, un factor de potencia más estable, disminución del consumo de corriente y disminución en la temperatura de los conductores.
Las pérdidas son un factor clave al momento de seleccionar un sistema de compensación de energía reactiva. Existen dos (2) tipos de equipos para suplir dicha necesidad, los sistemas dinámicos de compensación (Tiristores – sistemas marca ELSPEC) y los filtros activos de armónicos (IGBT).
Las pérdidas totales en el sistema serie EQUALIZER marca ELSPEC, corresponden al 0,6%, incluyendo el switcheo de los tiristores y sus componentes (inductores y capacitores). La tecnología de filtros activos es una solución costosa y que incrementa las pérdidas, los sistemas IGBT a una tensión nominal de 480V tiene pérdidas de hasta el 3%, estas pérdidas son generadas por el método de switcheo (conexión y desconexión de grupos) que utilizan estos sistemas.
Revisemos el siguiente ejemplo:
Sistema de compensación en tiempo real EQUALIZER | FILTROS ACTIVOS (IGBT) |
Pérdidas generales de energía (0,6% por kVAr) Por ej. 400A a 400V | Pérdidas generales más altas (3% / KVAr). Por ej. 400A en 400V |
Estado estable: Cuando el sistema Equalizer se encuentra en funcionamiento, la caída de tensión en el módulo de switcheo es de 1,5V aprox. Pérdida de estado estable = 1,5V x 400A = 600W | Estado estable: Cuando el sistema se encuentra en funcionamiento, la caída de tensión en IGBT es de 1,5V aprox. Pérdida de estado estable = 1,5V x 400 A = 600W |
Pérdidas de conmutación: Cuando el sistema Equalizer, se encuentra en funcionamiento, no se producen caída de tensión, por lo tanto, no hay pérdidas de conmutación. Pérdida de conmutación = 0W | Pérdidas de conmutación: Cuando el sistema se encuentra en funcionamiento = Caídas de tensión. Cuando el sistema IGBT se encuentra apagado = Disparos de tensión. Dichos ciclos de funcionamiento y apagado se repiten, según la frecuencia de conmutación, la cual varía de unos pocos KHz a 40 KHz y son proporcionales a él. Por ej: 10 KHz Freq / 100μs, Intervalos de conmutación a 2μs, Caída de tensión = 200V aprox. Pérdida de conmutación = 200V x 400 A x (2/100) = 1600W |
Pérdida total = estado estable + conmutación = 600W +0W = 600W | Pérdida total = estado estable + conmutación = 600W +1600W = 2200W |
Pérdidas anuales = USD 388 | Pérdidas anuales = USD 1426 |