Por Marcelo Hormazábal,
Gerente de Ingeniería EECOL Power m.hormazabal@eecolpower.cl

El alza en las tarifas energéticas y las actuales y futuras normas eléctricas, han hecho que las medianas y grandes empresas comiencen a tomar medidas para utilizar óptimamente la energía consumida por sus plantas. El punto más crítico en este tema es la regulación del factor de potencia, ya que una cifra baja de éste puede generar multas millonarias para una compañía. Para solucionar este y otros problemas se utilizan bancos de condensadores, de los cuales la mayoría ofrecidos en el mercado, se encuentran hoy obsoletos debido a que su vida útil es demasiado baja.

El banco de condensadores mostrado en la Figura 1 (sin inductores) es comandado por contactores electromecánicos y condensadores de 400/415 volts.

Este tipo de bancos está definitivamente obsoleto, ya que su vida útil o MTBF (Mean Time Before Failure) es inferior a seis meses y por lo tanto el usuario debe estar permanentemente realizando mantención en los contactores y reemplazando los condensadores fallados para no caer en una penalización debido al bajo factor de potencia.

Además, este banco entra siempre en resonancia con la primera corriente armónica de su sistema eléctrico, deteriorando la calidad de la energía eléctrica de su instalación, aumentando sus gastos de energía y de demanda, y contaminando a la red pública, lo que también será penalizado en un futuro próximo. El mismo banco de condensadores mostrado en la Figura 1 pero con inductores, tiene un MTBF un poco mejor (menos de un año), pero de igual manera se deben realizar las mismas operaciones de mantención que para el banco sin inductores. La principal ventaja de añadir los inductores al banco, es que puede sintonizarse y por lo tanto no entra en resonancia con la primera corriente armónica de su sistema eléctrico como ocurría en el caso anterior. Los bancos de condensadores como los de la Figura 1 (con o sin inductores) presentan picos de corriente y de voltaje que son dañinos para los elementos electrónicos sensibles y por lo tanto no debieran utilizarse en Hospitales, Clínicas, Call Centers y otras fábricas sensibles a este tipo de fenómenos transitorios. Además, la poca vida útil de estos equipos se debe a que los condensadores soportan esfuerzos dieléctricos listados en la Tabla 1 (Poner la referencia correspondiente en la tabla), los cuales son sobrepasados en demasía por los diseños indicados en la Figura 1.

Bancos de condensadores con tecnologías actuales

Sin ninguna duda, los Bancos de Condensadores manejados por la electrónica de potencia representan el futuro por las innumerables ventajas que traen consigo y además, su costo a largo plazo es menor al de los bancos de condensadores accionados por elementos electromecánicos como son los contactores.

En este sentido, la firma Israelí Elspec ha desarrollado un banco de condensadores de alta tecnología, como el mostrado en la Figura 2. Este banco utiliza conmutación por tiristores en lugar de contactores y de esta manera logra un MTBF de 5 años, no necesitando el mismo tiempo de reemplazo de componentes.

Las principales diferencias entre un banco de condensadores fabricado por Elspec con uno convencional con contactores.

Dentro de los bancos de condensadores fabricados por Elspec existen 4 tipos orientados a operar en distintas aplicaciones:

ACTIVAR: sistema desintonizado que puede compensar todos los reactivos necesarios en tiempos de 1 a 4 segundos.

EQUALIZER: sistema desintonizado que puede compensar todos los reactivos necesarios en tiempo real. El tiempo de reacción es menor a 20 milisegundos (menos de 1 ciclo).

STARVAR: variante del sistema Equalizer que permite reemplazar a los Partidores suaves en aquellos casos en que no se requiera disminuir el esfuerzo mecánico de una partida directa y también contribuir a compensar la energía reactiva que requieran los partidores suaves para mejorar la regulación de voltaje del sistema eléctrico.

VIAVAR: sistema que compensa los “huecos de tensión” en centrales de generación eólicas.