Características de carga y problemas de calidad de la energía en edificios comerciales

Características de carga y problemas de calidad de la energía en edificios comerciales

Las principales "fuentes de contaminación" en los edificios comerciales incluyen:

1. Dispositivos de bajo consumo energético: Grandes cantidades de controladores de iluminación LED, lámparas fluorescentes compactas (CFL), variadores de frecuencia (VFD) para HVAC y VFD para ascensores.

2. TI y centros de datos: Servidores, computadoras, UPS (sistemas de alimentación ininterrumpida), fuentes de alimentación conmutadas.

3. Otros equipos: Proyectores, impresoras, estaciones de carga para vehículos eléctricos, equipos médicos (en entornos sanitarios).

Lo que tienen en común estas cargas es que todas son cargas no lineales . Extraen corriente a través de fuentes de alimentación conmutadas, que inyectan corrientes armónicas a la red eléctrica. Además, muchos de estos dispositivos (como los variadores de frecuencia) también requieren potencia reactiva dinámica .

¿Por qué es de bajo voltaje? APF ¿Necesario en entornos comerciales?

La tarea principal de un APF (filtro de potencia activa) es mitigar los armónicos.

1. Garantizar el funcionamiento estable de equipos sensibles y prevenir la pérdida de datos

   • Problema: Los armónicos de tercer orden se acumulan en el conductor neutro, lo que provoca que la corriente neutra supere potencialmente la corriente de fase, lo que da lugar a Sobrecalentamiento del conductor neutro y riesgo de incendio. Los armónicos de alta frecuencia interfieren con el funcionamiento normal de los instrumentos de precisión, provocando Fallos del servidor, pérdida de datos e interrupciones de la red En los hospitales, esto puede afectar directamente la precisión de lectura de los equipos médicos.

   • El papel de la APF: El APF puede detectar y cancelar armónicos de orden 2 a 25 o superiores en tiempo real, reduciendo la distorsión armónica total (THDi) de potencialmente más del 30 % a menos del 5 %-8 %. Esto proporciona un entorno energético limpio para equipos informáticos, dispositivos médicos y sistemas de automatización de edificios (BAS). reduciendo significativamente el riesgo de fallos y caídas del sistema .

2. Eliminación de riesgos de incendio y garantía de seguridad

   • Problema: Como se mencionó, la sobrecorriente de neutro causada por armónicos de tercer orden es una causa importante de incendios eléctricos en edificios comerciales. Los dispositivos tradicionales de protección contra sobrecargas no pueden detectar eficazmente la sobrecorriente de neutro.

   • El papel de la APF: Al eliminar los armónicos triplen (como el 3º) y otros armónicos de secuencia cero, el APF reduce directamente la corriente neutra a un nivel seguro. Abordar este riesgo de seguridad desde su raíz .

3. Cumplimiento de normas y cumplimiento de requisitos de certificación

   • Problema: Las certificaciones de edificios ecológicos, como LEED (Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental), así como los códigos eléctricos nacionales (como el GB 50052 y el GB/T 14549 de China), establecen requisitos claros para la calidad de la energía. Los edificios con alta contaminación armónica no pueden obtener una certificación de alto nivel.

   • El papel de la APF: La instalación de un APF es la forma más directa y efectiva de cumplir con estos códigos y estándares, ayudando a un edificio a lograr la certificación ecológica y mejorando su valor de mercado e imagen.

¿Por qué es de bajo voltaje? SVG ¿Necesario en entornos comerciales?

La tarea principal de un SVG (Generador de variables estáticas) Es la compensación dinámica de potencia reactiva y el equilibrio de carga trifásico.

1. Cómo evitar multas por electricidad y conseguir ahorros energéticos

   • Problema: Aunque los dispositivos individuales en edificios comerciales tienen baja potencia, su cantidad es enorme. La gran cantidad de luces fluorescentes, controladores LED y fuentes de alimentación conmutadas produce un factor de potencia bajo (normalmente entre 0,7 y 0,8). Esto genera penalizaciones por "Ajuste del Factor de Potencia" por parte de la compañía eléctrica.

   • El papel de SVG: El SVG puede compensar rápidamente el factor de potencia del sistema por encima de 0,95 o incluso cerca de 1,0. Evitar directamente las penalizaciones en la factura de electricidad . Simultáneamente, al reducir el flujo de corriente reactiva en líneas y transformadores, también reduce pérdidas de línea (pérdidas I²R) , lo que se traduce en un ahorro energético.

2. Estabilización del voltaje del sistema y supresión del parpadeo

   • Problema: El arranque de motores como ascensores y compresores de aire acondicionado, así como la conmutación de pantallas de visualización grandes, provocan fluctuaciones de voltaje rápidas y localizadas, lo que lleva a luz parpadeante . Esto afecta la comodidad visual e incluso puede provocar que equipos sensibles se reinicien.

   • El papel de SVG: La velocidad de respuesta de nivel de milisegundos del SVG puede compensar instantáneamente estos cambios rápidos en la demanda de potencia reactiva, respaldando el voltaje del bus y suprimiendo eficazmente el parpadeo de la luz , mejorando así el confort y la calidad del ambiente interior.

3. Equilibrio de cargas trifásicas y mejora de la eficiencia del sistema

   • Problema: Es muy difícil lograr una distribución eléctrica trifásica perfectamente equilibrada en plantas comerciales. El uso aleatorio de cargas monofásicas (como enchufes y circuitos de iluminación) puede causar un grave desequilibrio de corriente trifásica, lo que aumenta las pérdidas adicionales en transformadores y líneas, y reduce la eficiencia del suministro eléctrico.

   • El papel de SVG: El SVG tiene capacidad de compensación por fase, lo que le permite inyectar o absorber de forma independiente corriente reactiva en cada fase, corrigiendo eficazmente el desequilibrio trifásico , reduciendo las pérdidas generales del sistema y permitiendo que los transformadores funcionen en su estado óptimo.

Sinergia SVG y APF: Gestión integral de la calidad de la energía

En entornos comerciales, los problemas de armónicos y potencia reactiva suelen coexistir. Por lo tanto, la solución ideal es:

• El APF es responsable de "purificar" la forma de onda actual , eliminando armónicos.

• SVG es responsable de "optimizar" el flujo de potencia , compensando potencia reactiva, estabilizando tensión y equilibrando fases.

Los dispositivos modernos a menudo integran estas dos funciones en una sola unidad, llamada Dispositivo de corrección de la calidad de la potencia activa o Compensador híbrido , que resuelve simultáneamente problemas de potencia armónica y reactiva.

Resumen: La necesidad en entornos comerciales

En entornos comerciales, los SVG y APF de bajo voltaje ya no son "accesorios opcionales", sino que son infraestructura básica que asegura seguridad operativa, confiabilidad de los datos, eficiencia energética óptima y experiencia del usuario Son una respuesta necesaria a las cargas eléctricas no lineales de alta densidad en los edificios comerciales modernos y son indispensables para lograr edificios inteligentes y ecológicos. La inversión suele recuperarse en un plazo de 1 a 3 años gracias al ahorro en costes de electricidad y a la prevención de pérdidas operativas.