Mejoramiento de factor de potencia en un sistema de distribución con cargas desequilibradas.

Hace algunos meses atrás contrataron mis servicios de ingeniería para un usuario que tenia problemas de bajo factor de potencia y estaba siendo penalizado por la compañía distribuidora de electricidad.

El usuario final había procedido a instalar por recomendación de otra firma consultora un banco de compensación automático convencional es decir con capacitores y contactores de conmutación en pasos sin embargo el factor de potencia continuaba desmejorado y continuaban siendo penalizados.

Procedí a instalar un analizador de red para hacer el estudio de calidad de energía y en base a las mediciones proporcionadas me di cuenta que el banco de compensación estaba sobre compensando y llevaba el factor de potencia al cuarto cuadrante es decir la potencia activa es suministrada al usuario y la potencia reactiva estaba siendo inyectada a la red, bajo FP, pero capacitivo.

Los bancos de compensación de energía reactiva convencionales son aplicables a sistemas con cargas equilibradas, sin embargo, actualmente encontramos sistemas de distribución tanto en usuario finales industriales como comerciales que tienen cargas desequilibradas y cargas que producen energía reactiva capacitiva como iluminación led, centros de cómputos, UPS y hasta los mismos bancos de capacitores.

Los bancos de compensación de energía reactiva convencionales tienen medición sobre una única fase provocando una sub compensación o sobre compensación del sistema debido al desequilibrio de potencias del sistema.

Después del análisis de cargas identifique que estábamos frente a un sistema con cargas desequilibradas, ¿pero que es un sistema de potencias desequilibradas? 

En este sistema de distribución comercial tenía cargas monofásicas no lineales como iluminación led y computadoras conectadas a un sistema trifásico de alimentación, en el cual es común encontrar algún nivel de desbalance propio de este tipo de cargas. A como pueden observar en la siguiente grafica en la fase A el factor de potencia es de 0.88 capacitivo, en la fase B el factor de potencia es de 0.97 inductivo y en la fase C el factor de potencia es de 0.46 inductivo así que el factor de potencia total era de 0.71 inductivo por lo que cuando instalaron la compensación convencional se originaba una sobrecompensación. 

La recomendación que hice para la solución del problema es la instalación de un banco de compensación estático para sistemas con cargas desequilibradas en este caso en particular un banco de compensación Optim Hibrido de Circutor (Compensador estático) el cual nos permite compensar cualquier tipo de consumo automaticamente conectando a través de tiristores y condensadores monofásicos entre fase y neutro, o condensadores trifásicos ,con la capacidad de medir la energía reactiva fase a fase y proporciona la compensación entre cada fase y neutro, bajo el control de un regulador inteligente que utiliza para sus calculos los parametros electricos de un analziador de redes el cual trae integrado al equipo.

Existen otras ofertas en el mercado como el de ABB que fabrica el PQC-Statcon que es proporciona la compensación de energía reactiva instantánea a través de un compensador activo utilizando electrónica de potencia IGBT

Espero que esta informacion les sirve en alguna manera, quedo atento a sus comentarios o cualquier aspecto tecnico en lo que se requiere profundizar, estoy en la mejor disposicion y abierto a poder servirles.