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Instalar un Active Harmonic Filter (AHF) o un Static Var Generator (SVG) no es simplemente una cuestión de elegir la corriente o la potencia reactiva (kVAr) nominal correcta. En fábricas, centros de datos, edificios comerciales y proyectos de infraestructura con múltiples transformadores o secciones de barras, la ubicación del equipo puede afectar directamente el rendimiento de la compensación.
¿Se debe instalar un AHF o SVG grande en la barra principal de baja tensión, o se deben colocar varias unidades más pequeñas cerca de las cargas individuales? La respuesta correcta depende de la topología eléctrica, la distribución de la carga y los objetivos del proyecto.
Un AHF mide la corriente armónica e inyecta una corriente igual en fase opuesta para reducir la distorsión armónica. Se utiliza principalmente para cargas no lineales como variadores de frecuencia, sistemas UPS, rectificadores, máquinas de soldar y fuentes de alimentación conmutadas.
Un SVG suministra o absorbe dinámicamente corriente reactiva para mejorar el factor de potencia y compensar cargas inductivas o capacitivas. Ambos dispositivos se conectan en paralelo con el sistema eléctrico y dependen de las señales de los transformadores de corriente para el control en tiempo real.
Para cualquier producto, el punto de medición debe representar correctamente las cargas que requieren compensación. Un producto adecuado instalado en la ubicación incorrecta puede proporcionar resultados limitados o funcionar de manera incorrecta.
La compensación centralizada significa instalar un AHF o SVG en el tablero principal, normalmente cerca de la entrada del transformador o del punto de acoplamiento común.
Esta disposición puede ser efectiva cuando la mayoría de las cargas problemáticas están conectadas a la misma barra y la topología eléctrica permanece estable. Un sistema centralizado puede monitorear la carga total, mejorar el factor de potencia general y reducir la corriente armónica que fluye de regreso hacia el transformador y el suministro de la red eléctrica.
La instalación centralizada también reduce la cantidad de paneles de compensación, interfaces de comunicación y puntos de mantenimiento. A menudo es adecuada cuando el objetivo del proyecto es cumplir con un requisito de calidad de energía en la entrada principal.
Sin embargo, la corriente armónica seguirá fluyendo a través de los cables y paneles de distribución aguas abajo antes de llegar al AHF central. Si una línea de producción en particular genera armónicos severos, esos componentes aguas abajo pueden seguir experimentando calentamiento adicional y estrés eléctrico.
La compensación distribuida coloca unidades AHF o SVG más pequeñas cerca de las principales fuentes de perturbación. Por ejemplo, se puede instalar un AHF al lado de un grupo de VFD de alta potencia, mientras que un SVG puede servir a una carga de motor o soldadura que cambia rápidamente.
Este enfoque evita que la corriente armónica o reactiva circule a través de una parte mayor de la red de distribución. También permite que cada sistema se dimensione de acuerdo con las características reales de su carga local.
La compensación distribuida es particularmente útil cuando las cargas están separadas en diferentes talleres, pisos o zonas de transformadores. Si una sección se apaga, el equipo de compensación en otras secciones puede seguir funcionando de forma independiente.
Las principales desventajas son la necesidad de más espacio de instalación, dispositivos de protección adicionales y múltiples puntos de mantenimiento.
Una instalación con dos transformadores y un acoplador de barras requiere un análisis cuidadoso. Cuando el acoplador está abierto, cada transformador y sección de barra normalmente opera como un sistema eléctrico independiente. Por lo tanto, cada sección requiere su propia estrategia de medición y compensación.
Cuando el acoplador está cerrado, la ruta de la corriente puede cambiar. Un AHF o SVG no debe recibir señales de TC incompletas, duplicadas o contradictorias. Se deben verificar la posición del TC, la polaridad, la secuencia de fase y la relación entre el TC y el punto de conexión de compensación.
Las instalaciones que utilizan interruptores de transferencia automática o configuraciones de barras que cambian con frecuencia también pueden requerir enclavamientos de control o diferentes modos de operación. Cada condición de conmutación normal y de emergencia debe revisarse antes de la instalación.
Muchas instalaciones se benefician de una combinación de compensación centralizada y distribuida. Un AHF de derivación puede controlar los armónicos cerca de una carga no lineal importante, mientras que un SVG central gestiona el factor de potencia general de la instalación. Este enfoque combina la protección local con la mejora de la calidad de la energía en toda la planta.
Antes de seleccionar la disposición final, los ingenieros deben revisar el diagrama unifilar, la lógica de conmutación, el espectro armónico, THDi, THDv, el factor de potencia, la potencia reactiva, el desequilibrio de fase y la corriente operativa máxima bajo diferentes condiciones de producción.
YT Electric proporciona soluciones modulares de AHF y SVG para sistemas de calidad de energía centralizados, distribuidos e híbridos. Al analizar la topología eléctrica real en lugar de depender solo de la capacidad del transformador, se puede desarrollar una solución de compensación más precisa, confiable y expandible para cada proyecto.
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