Banco De Capacitores En Un Sep.docx

Protecciones Eléctricas

8vo “A”

BANCO DE CAPACITORES EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA Maricela Mariscal 1, Danny Cuenca 2, Luis Guanotasig 3, Karen Castellano 4 and Oscar Velasco 5. 1 2 3 4 5

Afiliación 1; [email protected] Afiliación 2; [email protected] Afiliación 3; [email protected] Afiliación 4; [email protected] Afiliación 5; [email protected] Recibido: 28/11/2018 - Aceptado: 28/11/2018

Resumen: En el siguiente trabajo se habla sobre los bancos de capacitores en sistemas eléctricos de potencia además se da a conocer el porqué de su uso en las distintas instalaciones de MT y AT, además, se especifica cada uno de los procedimientos que se deben seguir para encontrar el tipo de protección adecuado para dichos bancos de capacitores. Palabras Claves: Protección, Capacitores, Potencial, Potencia. 1. Introducción Uno de los principales problemas que se pueden llegar a presentar en sistemas eléctricos, ya sea de baja, media o alta potencia es un bajo factor de potencial, lo que conlleva a un incremento en el gasto eléctrico y puede suponer penalizaciones por parte de la compañía suministradora de energía. Para contrarrestar este problema se recomienda recurrir a la instalación de bancos de capacitores, equipos que contribuyen a corregir el factor de potencia y mejorar el perfil de voltaje, tanto en sistemas de baja como de media y alta tensión. Los bancos de capacitores se han utilizado por casi 50 años para lograr compensar los requerimientos de potencia reactiva y de elevación de tensión en los sistemas eléctricos de potencia, pues como ya mencionamos, son útiles para corregir el factor potencia y para mejorar el perfil de voltaje, sobre todo durante el arranque de motores y en la conexión de cargas eléctricas de gran magnitud. 2. Materiales y Métodos. Los bancos de capacitores de potencia son agrupamientos de unidades montadas sobre bastidores metálicos, que se instalan en un punto de la red de MT (en subestaciones o en alimentadores de distribución) con el objeto de suministrar potencia reactiva y regular la tensión del sistema. El diseño de los bancos debe atender a los siguientes criterios: 

Lograr la potencia reactiva deseada en un punto del sistema, dividiendo este valor en una determinada cantidad de capacitores monofásicos de una potencia unitaria normalizada.

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Conectar las unidades en una conexión definida generalmente en estrella o doble estrella con neutro flotante. De este modo normalmente los capacitores tienen una tensión nominal igual a la tensión de fase del sistema.

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Efectuar el conexionado de modo tal que permita el uso de un esquema de protección seguro, sencillo y económico.

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Instalar el banco en un sitio que satisfaga condiciones de seguridad, comodidad, facilidad para su operación, control y mantenimiento, y que esté protegido contra intervenciones no autorizadas o vandalismo.

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Además de las unidades capacitivas (con o sin fusibles internos), los bancos pueden incluir elementos de protección, maniobra y control tales como seccionadores fusibles, llaves de maniobra en vacío o en aceite, sistemas de protección por desequilibrio, controladores automáticos, reactancias de inserción, etc.

A continuación, se muestra algunos bancos de capacitores utilizados en MT y AT: BANCOS FIJOS PARA LÍNEAS DE DISTRIBUCIÓN DE MEDIA TENSIÓN Disminuyen pérdidas y caídas de tensión en los alimentadores de MT, mejorando la calidad del servicio prestado a los usuarios. (Rango: Desde 75 hasta 1500 kVar; Tensiones desde 3.6 hasta 36 kV).

BANCOS AUTOMÁTICOS PARA ESTACIONES TRANSFORMADORAS Automatizables según hora del día, nivel de tensión o demanda reactiva (kVar), compensando mesetas y picos de carga. Uno o varios escalones de potencias, cada uno con su maniobra, limitación de corriente de inserción y protección independiente. Controles micro-procesados dedicados o de arquitectura abierta basados en PLC. (Rango: Desde 1 hasta 60 MVar; Tensiones desde 3.6 hasta 36 kV).

BANCOS ALTA TENSIÓN Destinados a inyectar una gran cantidad de potencia reactiva a la red. Elementos dimensionados para soportar grandes potencias de corto-circuito. Disposición de los capacitores en estrella simple, doble o conexión puente. (Rango: Desde 1 hasta 100 MVar; Tensiones desde 36 hasta 145kV).

3. Resultados Se muestra a continuación algunas normas a utilizar en los bancos de capacitores en MT. IEC 60871: Condensadores a instalar en paralelo en corriente alterna de tensión asignada superior a 1000 V. Parte 1: General - Comportamiento, pruebas y valores nominales - Condiciones de Seguridad Guía de instalación y operación. Parte 2: Prueba de durabilidad. Parte 3: Protecciones de condensadores y bancos de condensadores en paralelo. Parte 4: Fusibles internos IEEE Std 18 - Condensadores de potencia en paralelo. Teniendo en cuenta las características eléctricas del sistema en el cual se encuentra conectado, el banco deberá proporcionarse con reactores limitadores, si es necesario. El proveedor será responsable del diseño y suministro de estos equipos, debiendo informar en el (Características Técnicas Garantizadas) las características y parámetros de tales reactores. En los Bancos de Condensadores instalados en intemperie serán provisto fusibles individuales externos, que deberán aislar el condensador en caso de falla interna y que deberá poseer indicación de operación claramente visible desde el exterior, además de aislar el condensador fallado sin causar daños en las otras unidades. El fabricante podrá ofrecer otra alternativa la cual deberá ser analizada por el cliente. 4. Discusión. Como se menciona en el trabajo para escoger las distintas protecciones en los bancos de capacitores se deben seguir ciertas normas o parámetros que deben ser garantizadas por el proveedor o fabricante de las distintas protecciones. 5. Conclusiones Es de suma importancia escoger de manera correcta el tipo de protección para el banco de capacitor utilizada en instalaciones de MT y AT pues la misma nos garantiza el trabajo óptimo de cada uno de los elementos dentro del SEP. El uso de un banco o bancos capacitores dentro de una instalación nos ayuda a corregir el factor de potencia de un SEP. Un banco de capacitores dentro de sistemas eléctricos de potencia nos ayuda a mejorar el perfil de voltaje, sobre todo durante el arranque de motores y en la conexión de cargas eléctricas de gran magnitud. 6. Referencias http://www.leyden.com.ar/es/ http://www.e-guasch.com/onlinedocs/catalogue/appnotes/AN110627_c.pdf http://eprints.uanl.mx/940/1/1020147514.PDF