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Varplus: Bancos de condensadores [3/3]
En este artículo se verá la forma de diseñar el tablero del banco de condensadores con la solución Varplus de la marca Schneider Electric que es la más eficiente, confiable, segura y económicamente factible para cualquier proyecto. Entonces..¿Cuáles son los componentes de un tablero de un banco de condensadores?
1. Condensadores trifásicos Varplus Can
Caracteristicas y beneficios
Son el corazón del banco. Los condensadores almacenan y entregan potencia reactiva para cargas inductivas. En otras palabras, filtran el campo eléctrico dentro de sus placas para almacenar y ser la fuente principal de potencia reactiva para el motor.
Los condensadores Varplus se fabrican según la certificación IEC 60831 1/2 y se ofrece en diferentes capacidades desde 5 kVAr hasta 40,7 kVAr.
Alto rendimiento y larga duración
Los condensadores VarPlus Can se construyen internamente con elementos de condensadores monofásicos. Cada elemento del condensador se fabrica con una placa de polipropileno metalizado con Zn / Al aleación como dieléctrico, que tiene un borde grueso y un perfil de corte ondulado, garantizando permanente manejo de alta sobrecarga hasta 1.8 de la corriente nominal (armónicos incluidos)
Varplus Can están especificados para aplicaciones altamente exigentes, incluso en redes con cargas no lineales contaminados por armónicos hasta un 20% (NLL< 20%)
Con condensadores Varplus se logra una vida útil prolongada de hasta 130000 horas y un mejor enfriamiento con bajas pérdidas gracias a la resina pegajosa especialmente formulada. El condensador puede operar a temperaturas de hasta 55 ° C. Esto hace que la vida útil del Varplus Can sea un 30% más larga que los condensadores de otras marcas lo que le hace mas rentables del mercado.
Compacidad y flexibilidad
El diseño compacto de los condensadores Varplus Can pueden ahorrar hasta un 40% del espacio en el tablero del banco de condensadores y son lo suficientemente flexible como para instalarse tanto vertical como horizontalmente.
3 tipos de terminales
Los condensadores de baja capacidad proporcionan terminales FASTON de conexión rápida con conductores especiales en diseño apilado impregnados en resina para garantizar una mejor refrigeración y una vida útil más prolongada.
Los exclusivos terminales CLAMPTITE a prueba de dedos están completamente integrados con resistencias de choque, lo que reduce el riesgo de contacto accidental y garantiza una terminación firme del cable y una estanqueidad mantenida.
Los terminales tipo espárrago están diseñados para manejar corrientes más altas para condensadores de más de 30 kVAr.
Doble seguridad
Los condensadores Varplus cuentan con un sistema de desconexión único que es independiente del montaje mecánico. Cuando hay una presión interna en la tapa superior, los terminales se desconectan en las tres fases, manteniendo el aislamiento eléctrico del condensador cuando este ha llegado al final de su vida útil.
Otro sistema de seguridad Varplus Can es Auto-cicatrización. Cuando el aislamiento se rompe, se forma un arco de corta duración. El intenso calor generado por el arco, provoca un proceso de metalización en las cercanías de la misma. Al mismo tiempo que aísla, mantiene el funcionamiento e integridad del condensador
Es un proceso mediante el cual el condensador se restaura en el caso de un fallo en el dieléctrico por producto de sobrecargas, transitorios de voltaje, entre otros.
En cualquier caso, los condensadores cuentan con los stickers de asistencia y las advertencias para una experiencia placentera y segura para el usuario.
2. Controlador Factor de Potencia Varplus Logic
Controlador factor de potencia Varplus Logic pertenece a los controladores más avanzados e inteligentes para la compensación de potencia reactiva. El controlador mide permanentemente el cos φ de la instalación y controla la conexión y desconexión de los pasos para llegar en todo momento al cos φ objetivo y protege el banco de condensadores contra efectos armónicos.
Varplus Logic no solo puede enviar todos los valores como armónicos y potencias al software Power Monitoring Expert (PME) para monitorearlos, sino que también cuenta con un sensor de temperatura que se puede conectar al ventilador forzado para regular la temperatura en el tablero.
En el siguiente video se puede ver cómo poner en marcha el controlador Varplus Logic
3. Contactores para condensadores TeSys
Los Contactores TeSys LC1D*K están diseñados para conmutar bancos de condensadores trifásicos, de uno o varios pasos (hasta 6 pasos). Están equipados con un bloque de contactos adelantados y con resistencias de preinserción que limitan el valor de la corriente a 60 In, protegiendo al banco de condensadores de las corrientes transitorias y de las frecuencias elevadas en el momento del encendido. Cumplen con las normas IEC 60070 y 60831, UL y CSA
El contactor correcto para cada paso se selecciona de la tabla siguiente, de acuerdo con la potencia nominal del paso a conmutar.
Ejemplo: banco de condensadores de 3 pasos de 50 kvar. Temperatura: 50 ° C y U = 400 V o 440 V. Un paso de 25 kvar: contactor LC1 DMK, un paso de 15 kvar: contactor LC1 DGK, y un paso de 10 kvar: contactor LC1 DFK.
4. Interruptores automáticos de caja moldeada ComPact NSX/NS
Los interruptores protegen cada paso del tablero general del banco de condensadores contra sobrecarga y cortocircuito.
5. Reactancias desintonizadas Varplus DR
Cuando se evidencia un alto nivel de armónicos en el sistema eléctrico, los condensadores pueden causar inconvenientes como amplificación de armónicos y resonancia. Por eso el tablero del banco de condensadores debe contar con las Reactancias desintonizadas Varplus DR que han sido diseñadas para proteger a los condensadores ante la contaminación de armónicos presente en el sistema eléctrico. El uso de acuerdo a las recomendaciones de fabrica permiten un mejor desempeño del banco de condensadores prolongando su vida útil y maximizando su inversión
La arquitectura con Varplus
La arquitectura del tablero del banco de condensadores Varplus está compuesta por lo siguiente:
- Interruptores automáticos ComPact NSX/NS para proteger cada paso del banco de condensadores contra sobrecorriente y cortocircuitos
- Controlador de factor de potencia Varplus Logic que se comunica con el software Power Monitoring Expert (PME) para monitorear constantemente el rendimiento del banco de condensadores en tiempo real
- Contactores con preinserción TeSys para la conexión y desconexión de cada paso del banco de condensadores
- Las reactancias desintonizadas Varplus DR instalada en serie para cada paso protegiendo el condensador contra armónicos
- Condensadores Varplus Can para almacenar y entregar potencia reactiva para cargas inductivas.
Ejemplos de bancos de condensadores Varplus
En el ejemplo número 1 el sistema eléctrico no está contaminado por armónicos y por eso los condensadores están instalados solo en el tablero mural compacto.
En el ejemplo 2 se puede observar el banco de condensadores con reactancias. Tenga en cuenta que cada paso tiene que ser debidamente protegido. El tablero cuenta con 7 condensadores protegidos por 7 reactancias, 7 contactores y 7 interruptores automáticos.
Se puede observar que en el ejemplo 3 y 4 los tableros del banco de condensadores cuentan con un cuerpo del tablero adicional con las reactancias. Las reactancias generan calor y la vida útil de los condensadores se puede reducir si se exponen a un exceso de temperatura. Por esa razón, el tablero debe tener espacio extra para ubicar las reactancias lejos de los condensadores. El tablero también debe contar con una ventilación forzada (ClimaSys CV) para disipar el calor.
¿Cuáles son las amenazas con los armónicos en el sistema eléctrico?
Como las plantas tienden a modernizar y automatizar sus procesos, el sistema eléctrico también tiende a estar más contaminado por armónicos gracias a más cargas no lineales como variadores de velocidad, arrancadores suaves, computadoras, servidores y otros componentes electrónicos integrados en el sistema eléctrico.
Como ya hemos mencionado, los condensadores pueden ocasionar problemas como amplificación de armónicos, resonancias, incluso la desconexión irreversible o explosión si el sistema eléctrico está altamente contaminado con armónicos y no está protegido por las reactancias. ¿Pero cómo sucede esto?
Los armónicos son de alta frecuencia de tensión y corriente. Los armónicos de la corriente tienden a buscar la menor oposición de su paso, que en este caso son los condensadores que absorben los armónicos, amplificandolos y generando resonancias que resultan en sobretensiones. Debido a que los condensadores comienzan a protegerse contra los armónicos, los condensadores son muy débiles, por lo que comienzan a elevarse en los lados y en la parte superior provocando una desconexión irreversible. En el peor de los casos, si los niveles de armónicos llegan al punto crítico, los condensadores pueden explotar, lo que puede provocar un incendio en el tablero dentro de la sala eléctrica.
En el artículo Varplus: Banco de condensadores [2/3] se mostró cómo determinar la capacidad del banco de condensadores a través de los medidores de energía y el software Power Monitoring Expert (PME). Pero lo que también debe determinarse es el contenido porcentual de los armónicos en el sistema eléctrico para determinar si es necesario que las reactancia se integren en la arquitectura del tablero de banco de condensadores.
Si el sistema eléctrico contiene armónicos de corriente (THDi) inferiores al 10% y armónicos de tensión (THDv) inferiores al 5%, no se recomienda integrar reactancias como protección adicional.
Si el sistema eléctrico contiene armónicos de corriente (THDi) superiores al 20% y armónicos de tensión (THDv) superiores al 7%, se recomienda integrar reactancias como protección adicional para garantizar la seguridad y la vida útil completa de los condensadores.
Importante: La medición de armónicos debe realizarse junto con la medición del factor de potencia para determinar si el banco de condensadores necesita reactancias desintonizadas dentro de él, ya que ocupan un espacio considerable que debe tenerse en cuenta durante la etapa de diseño del tablero.
Power Monitoring Expert (PME)
Es una completa aplicación de monitorización y análisis especializada para soluciones de gestión energética. El software recoge y organiza los datos procedentes de los equipos de medida de la instalación y los presenta de una forma intuitiva y útil a través de la interfaz web. Comparte información con colaboradores clave o con toda la compañía para informar e influir en cambios de comportamiento que puedan proporcionar ahorros
¿Quieres acceder a una demostración de la aplicación Power Monitoring Expert? Haga clic en la imagen de abajo.
Preguntas frecuentes
¿Las reactancias desintonizadas Varplus DR mitigan los armónicos?
No. Las reactancias solo rechazan los armónicos para proteger los condensadores. Los armónicos luego se desvían a otras partes del sistema eléctrico como cables, transformadores, etc.
¿El controlador Varplus Logic registra los valores medidos?
No. Varplus Logic solo proporciona datos en tiempo real y no tiene memoria para almacenar los datos. La solución típica es conectar el Varplus Logic al software Power Monitoring Expert (PME) a través de un equipo que registra todos los datos y funciona como un Gateway Ethernet.
¿Varplus Logic tiene una opción para funcionar como maestro / esclavo?
No. Varplus Logic no ofrece esta opción para garantizar la estabilidad del sistema eléctrico. VarPlus Logic tiene un máximo de 12 pasos y actúa de forma individual.
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