javiergbarrera escribió:Buenas a todos,
Tengo una instalación donde tengo varias bombas que van a llevar variadores de frecuencia, para motores desde 5 kW hasta motores de 75 kW y también algún equipo que llevará un arrancador.
Mi pregunta es, ¿cómo compenso la reactiva de esta instalación? ¿he de tener en cuenta los equipos con variador de frecuencia para calcular la batería o sólo tengo en cuenta para la reactiva los equipos que no llevan ni variador ni arrancadores?.
Se que estos dan muchos problemas de armónicos, pero no se muy bien cómo afrontar este problema, si añadiendo algún tipo de equipo para reducirlos o filtros de armónicos o tal.
Un saludo y gracias por la ayuda!
A ver:
-Los motores que llevan variador no inyectan reactiva en la red.
-Los que llevan arrancador electrónico sí: en continuo son un motor en directo (no tenemos en cuenta el arranque)
Respecto a cómo hacer el cálculo de la compensación, se ve mejor con un ejemplo:
Supon que tienes 2 motores iguales de 75 kW, uno accionado mediante arrancador y otro mediante VFD, que van a funcionar al 100%. Los motores tienen un rendimiento del 95,7% y factor de potencia de 0,85.
Quieres compensar el factor de potencia de esta instalación hasta 0,9.
Haciéndolo con excel:
-El motor 1 absorbe 78,37 kW, 48 ,57 kVAr 92,20 kVA según las formulas habituales. Lo que absorbe el motor del arrancador es lo mismo que absorbe el arrancador de la red
-El motor 2, supongamos que el VFD tiene factor de potencia 0,98 y rendimiento 0,98. Los rendimientos los multiplicas y el factor de potencia coges sólo el del VFD: Resulta que el VFD absorbe 79,97 kW y 81,60 kVA de la red.
Si aplicas la formula para sacar las kVAr a partir de los kW y kVA, te sale que el VFD absorbe 16 kVAr. El problema es que aplicar la fórmula aqui es discutible: estas "kVAr " son la consecuencia de que el motor tiene armónicos de intensidad, no coinciden los kVA con los kW. No es consecuencia de un desfase entre intensidad y tensión, y por tanto esto NO se puede corregir con un condensador. Aun así como tienes que calcular los kVA totales, pues
lo calculas, al luego sumarlo con los otros quedas del lado de la seguridad.
Ahora, para calcular las baterías:
El consumo total de la instalación lo sacas sumando kW con kW y kVAr con kVAr, resulta 158,34 kW, 64,81 kVAr y 171 kVA
(los kVA no se pueden sacar de sumar directamente los de cada motor, es suma vectorial no escalar)
Por tanto la instalación tiene un factor de potencia de 0,91 y en principio,
no hace falta compensar, porque ya es superior a 0,90
Esto es lo que dicen en el foro anterior cuando se dice que un VFD "mejora el factor de potencia de la instalación"
Ahora bien, si resulta que en un momento dado el motor con VFD está parado pero el otro está en marcha, y no has instalado baterías, entonces el factor de potencia de la instalación en ese momento sería el motor, es decir 0,83. Entonces tú como diseñador, tienes que decidir si esta situación puede darse, y si quieres, puedes compensar este caso. Para hacer esto, sería de la forma habitual pero considerando que las cargas alimentadas por VFD
no existen.
Yo lo he visto hecho de las dos formas (considerando el efecto de mejora de los VFDS en el global, y sin considerarlo) y creo que las dos son correctas.
También he visto diseñadores que para evitar el lío de la diferencia de andar sumando reactivas que vienen de causas diferentes, lo que hacen es calcular con cos(fi) en vez de con factor de potencia, y a los motores con VFD los asignan un cos(fi)=1; generas un pequeño error en el cálculo de los kVA totales pero creo que también es válido
Pero ojo, la compensación debe ser automática, o bien individual por cada motor, si pones baterías fijas en las barras estás sobrecompensando, que da lugar a otra serie de problemas.
Lo que es incorrecto de todas todas es calcular los motores con VFDs con el factor de potencia del motor, (como si no tuviesen VFD) o incluso algunas memorias de cálculo me he encontrado con los factores de potencias el resultado de multiplicar el FP del motor con el del variador: En estos casos te encuentras con baterías automáticas tremendamente sobredimensionadas, que al final no sirven para nada porque son tan grandes que no entra ni el primer escalón.
Respecto a lo de los armónicos , pues sobre este tema hay libros enteros escritos, es dificil explicarlo en un post...
