Cómo dimensionar un banco de condensadores de corrección de factor de potencia: cálculo en kVAr, condensadores de motor frente a derivación, estándar frente a desintonizado, y qué especificar en su solicitud de oferta.
Un condensador de corrección de factor de potencia (PFC) es el dispositivo de potencia reactiva más barato de un cuadro de baja tensión. En lugar de absorber toda la potencia aparente de la red, el condensador suministra localmente los vars de magnetización que necesitan motores, transformadores y reactancias —así la compañía ve una corriente menor para el mismo trabajo real. Diménsionelo bien y el cuadro corre más frío, los cables son más finos y desaparece la penalización por factor de potencia en la factura. Diménsionelo mal y sobrecompensa a un factor de potencia en adelanto, excita resonancias, o monta un condensador que no sobrevive a los armónicos de la barra. Esta guía repasa qué debe especificar realmente un comprador o un montador de cuadros.
Las cargas inductivas —motores, soldadores, reactancias de fluorescentes y LED, transformadores— absorben una corriente que va retrasada respecto a la tensión. La relación entre la potencia activa (kW) y la potencia aparente (kVA) es el factor de potencia, y la diferencia entre ambas es la potencia reactiva medida en kilovar (kVAr). Un banco de condensadores inyecta vars en adelanto que cancelan parte de ese retraso, acercando el factor de potencia a 1,0. Para un sitio facturado en kVA o penalizado por debajo de un fp contratado (a menudo 0,9), un condensador es normalmente la mejora de recuperación más rápida disponible.
El objetivo es un fp corregido, típicamente 0,95, no 1,0 —cancelar del todo el retraso arriesga un fp en adelanto y una sobretensión. Estime los kVAr necesarios a partir de los kW de carga y del fp inicial y objetivo, o use la regla práctica de que una corrección de 0,7 a 0,95 necesita aproximadamente 0,55 kVAr por kW de carga. Para un solo motor, el condensador se dimensiona a su requerimiento de magnetización, no a su plena potencia, para no sobreexcitar la máquina cuando decae.
| Motor / carga (kW) | kVAr de 0,7 a 0,95 | Unidad típica |
|---|---|---|
| 1,5 | 0,8 a 1,0 | condensador de marcha monomotor |
| 7,5 | 4 a 5 | escalón de condensador de derivación |
| 22 | 11 a 13 | escalón con controlador PF automático |
| 75 | 38 a 45 | banco de condensadores multiescalón |
| 160 | 80 a 95 | banco desintonizado, sitio con armónicos |
Estas son cifras de planificación; confirme contra el fp medido real y el contrato con la compañía, porque un banco fijo dimensionado a la carga punta sobrecorregirá con carga ligera.
No confunda ambos. Un condensador de marcha de motor (CBB / motor AC) permanece conectado permanentemente en paralelo con un devanado para realzar el par de arranque y el fp de marcha de ese motor —es parte de la máquina. Un condensador de derivación (BSMJ de autocicatriz) es un banco montado en cuadro conmutado por un contactor o un controlador de PF para corregir toda la instalación. Poner un condensador de marcha en la barra no sirve de nada; poner un banco de derivación en paralelo con un solo motor puede sobreexcitarlo al decelerar. Iguale el tipo al trabajo.
Si no puede medir los armónicos, asuma lo peor y especifique desintonizado —un banco estándar en una barra con muchos armónicos es la causa más frecuente de fallo de condensador que vemos.
Nomine el condensador por encima de la tensión del sistema, no a ella: un banco trifásico de 400 V debe usar unidades de 415/440 V para que las transitorios de conmutación no los envejezcan. Confirme 50/60 Hz, la conexión (triángulo para corrección trifásica, monofásica para un motor) y la envolvente —IP20 en un cuadro limpio, IP mayor donde esté expuesto. Compruebe también la resistencia de descarga: un condensador PF debe autodescargarse a una tensión segura en menos de un minuto tras desenergizar, según norma.
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