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SVGtallaje parafactor de potenciaLa corrección no se puede estimar solo a partir de la capacidad del transformador o de la placa de características del motor. Esas cifras describen cuánta carga podría conectar un sitio, no cuánta.potencia reactivaLa carga en realidad se intercambia con la alimentación en el punto de acoplamiento común (PCCUn generador de potencia reactiva estático seleccionado a partir de los datos de la placa de características resultará en un factor de potencia inferior al objetivo o en una capacidad que la carga nunca requirió. La potencia nominal correcta se obtiene a partir de un perfil de carga medido, un objetivo definido y una red verificada para detectar armónicos, no de una suposición.
Tres cantidades describen la misma carga. La potencia activa (kW) realiza trabajo útil; la potencia aparente (kVA) es la que deben soportar el transformador, los cables y los interruptores;kvares el componente reactivo que se intercambia con el equipo inductivo sin realizar trabajo. Están relacionados por kVA² = kW² + kvar², y el factor de potencia es kW ÷ kVA.
La potencia nominal de un transformador indica un límite de capacidad térmica, no una medida de la demanda reactiva, y la placa de características de un motor muestra la potencia de salida del eje, no la corriente de magnetización consumida a carga parcial. Un transformador de 1000 kVA puede alimentar una instalación que requiera 150 kvar de corrección o una que requiera 500 kvar; la placa de características no permite distinguir entre ambas.
Cuando el compensador se dimensiona a partir de una entrada incorrecta, la falla se presenta de una de tres formas.
El dimensionamiento en este caso coincide con el estudio armónico: si la red ya presenta una distorsión significativa, la compensación capacitiva debe comprobarse con respecto al espectro armónico antes de añadirla.
El dimensionamiento correcto comienza con un estudio de la calidad de la energía en el PCC. Los transformadores de corriente (TC) en el lado de la carga de la conexión registran la corriente de carga real, y un registrador captura el perfil de carga, es decir, cómo varían los kW, los kvar y el factor de potencia a lo largo de un ciclo normal en lugar de en una sola lectura puntual.
La ubicación del transformador de corriente (TC) es fundamental: el TC debe medir la corriente de carga que el compensador debe corregir, de modo que la salida del propio SVG quede excluida de la señal de retroalimentación. Si el TC incluye la corriente del SVG, el lazo de control cerrado contrarresta su propia inyección y el factor de potencia nunca se estabiliza en el valor objetivo.
| Entrada de dimensionamiento | Cómo se mide | Por qué influye en la calificación |
|---|---|---|
| Potencia activa (kW) | Registrador en PCC, peor caso y promedio | Base del cálculo de kvar |
| Factor de potencia existente | cos φ medido, valor sostenido más bajo | Establece el ángulo inicial φ1 |
| Factor de potencia objetivo | Requisito de utilidad o diseño | Establece el ángulo objetivo φ2 |
| Perfil de carga | Registro de 24 horas / varios días | Define el rango y la velocidad de respuesta requerida. |
| Distorsión armónica (THDi / THDu) | Analizador de espectro en PCC | Decide SVG, híbrido o AHF |
| Configuración del sistema | 3P3W o 3P4W, voltaje, frecuencia | Establece la clasificación del módulo y el cableado. |
| Banco de condensadores existente | Calificación, pasos, condición | Indica alcance de actualización o reemplazo |
Cuando no existe un registro extenso, un informe de calidad de energía aún puede proporcionar estos valores si se tomó en el momento adecuado. La nota sobreleyendo un informe de calidad de energíaExplica cómo se corresponden las columnas de la encuesta con las entradas de tamaño.
La potencia reactiva compensada es la diferencia entre la potencia reactiva con el factor de potencia medido y con el factor de potencia objetivo:
Kvar requerido = kW × (tan φ1 − tan φ2)
Aquí φ1 es el ángulo del factor de potencia medido y φ2 el ángulo del objetivo. Un caso práctico: a 500 kW, corregido de 0,75 a 0,95, la suma es 500 × (0,882 − 0,329) ≈ 277 kvar, por lo que se selecciona la siguiente potencia nominal estándar igual o superior a esa cifra, con margen si el perfil muestra crecimiento o fluctuaciones rápidas.
Una fuente fija conmutada por pasos compensa una demanda inductiva constante (retrasada), mientras que una fuente dinámica, como un SVG, inyecta potencia reactiva capacitiva cuando la carga es inductiva y la absorbe cuando se vuelve capacitiva. Esta diferencia entre la compensación inductiva y la capacitiva explica por qué un banco estático y un compensador rápido no son intercambiables en una carga variable.
Un SVG es un convertidor de fuente de tensión conectado en paralelo con la carga. Su etapa de potencia utiliza una topología multinivel (de 3 niveles) con un puente IGBT que conmuta a alta frecuencia. El inductor de acoplamiento y el filtro dan forma a la corriente para que la forma de onda inyectada se mantenga cercana a una sinusoide limpia. Al leer la corriente de carga a través del transformador de corriente, el controlador calcula la corriente reactiva en tiempo real y el puente la inyecta o absorbe en pocos ciclos, corrigiendo el factor de potencia de forma dinámica en lugar de en pasos discretos.
Debido a que el puente maneja transiciones de voltaje abruptas, el diseño controla dv/dt a través del filtro y los componentes magnéticos. El diseño térmico es tan importante como la capacidad eléctrica: las hojas de datos de SVG suelen definir la capacidad continua a 45 °C de temperatura ambiente a plena carga, y la potencia de salida útil debe reducirse por encima de ese límite.
El dimensionamiento determina la cantidad de kvar; la red decide qué tecnología utilizar.
| Estado del sitio | Dispositivo recomendado | Razón |
|---|---|---|
| Carga estable, THDi bajo, kvar modesto | Banco de condensadores o híbrido | Coste más bajo por kvar a demanda constante |
| Carga que cambia rápidamente, factor de potencia bajo | SVG | Corrección continua y sin escalonamientos |
| Alto THDi, factor de potencia aceptable | AHF (filtro armónico activo) | Cancela la corriente armónica, no el desplazamiento. |
| Factor de potencia bajo y THDi alto | SVG más AHF, o una unidad combinada | Dos perturbaciones, dos funciones |
| Gran demanda de media tensión constante | MV STATCOM / ASVG | Clasificado para media tensión y amplio rango |
El límite es sencillo: un AHF se centra en la corriente armónica y no corrige el factor de potencia de desplazamiento fundamental en un grado significativo, mientras que un SVG corrige el desplazamiento y no elimina la distorsión armónica. Cuando se superan ambos límites, las dos funciones se combinan. Para una comparación más detallada, consulte la guía deFiltros armónicos activos frente a pasivos.
Un SVG dimensionado correctamente mejora el factor de potencia de desplazamiento y el equilibrio de potencia reactiva, pero no es una solución universal. No cancela la corriente armónica, por lo que una red distorsionada sigue necesitando un AHF; depende de una medición precisa de los transformadores de corriente y de su correcta ubicación, y una señal de retroalimentación errónea produce un resultado incorrecto independientemente de su capacidad nominal. Su salida continua está limitada por la temperatura ambiente y la reducción de capacidad, y no reemplaza los dispositivos de protección ni compensa por sí solo el desplazamiento de CC ni los desequilibrios severos.
El dimensionamiento tampoco puede prometer un ahorro fijo ni un período de recuperación de la inversión. La reducción de la corriente, las pérdidas y cualquier cargo de servicios públicos depende del perfil de carga real, la tarifa y la consistencia con la que se mantiene el objetivo; las pérdidas y los bancos de condensadores también interactúan con los armónicos de maneras que una sola estimación no puede capturar. La nota sobreSobrecalentamiento del banco de condensadores tras la adición de variadores de frecuencia.Muestra cómo se manifiesta el riesgo de resonancia en la práctica. Un dimensionamiento adecuado proporciona un compensador que se ajusta a la demanda medida, no a un porcentaje garantizado.
A partir de la potencia medida en kW y el factor de potencia, no de la placa del transformador. Registre el perfil de carga en el PCC, tome la potencia en kW del peor caso y el factor de potencia sostenido más bajo, establezca el objetivo, luego aplique kvar = kW × (tan φ1 − tan φ2) y seleccione la siguiente clasificación estándar igual o superior al resultado.
Cuando mide la corriente de carga que el SVG debe corregir, su propia salida queda excluida del bucle de retroalimentación. Un transformador de corriente que incluye la corriente del compensador hace que el controlador regule en función de su propia inyección.
Solo si ambos problemas existen. Utilice un SVG cuando el problema sea el factor de potencia de desplazamiento o kvar, y un AHF cuando el problema sea la corriente armónica y THDi. Cuando ambos están fuera de los límites, se combinan, a veces dentro de una unidad híbrida o multifuncional.
Un SVG no tiene partes móviles ni contactores de paso, por lo que el trabajo rutinario consiste principalmente en comprobaciones del circuito de refrigeración, inspección de filtros y ventiladores, y verificación del cableado de los transformadores de corriente. El retorno de la inversión depende de cada instalación y no se puede fijar de antemano, por lo que cualquier cifra de ROI debe interpretarse con precaución.
La ruta confiable para una correcta clasificación SVG es un estudio del sitio real, comenzando con la medición de kW, factor de potencia y perfil de carga. La guía parafactor de potencia y potencia reactivacubre la economía subyacente y laGenerador de variables estáticas SVGEl rango muestra las capacidades de los módulos disponibles para la corrección de baja tensión. Envíenos sus datos de medición (kW, factor de potencia, valor objetivo y nivel de armónicos) y YT Electric podrá analizar la base de dimensionamiento para su proyecto.
compatible con la red ipv6
