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¿Por qué reemplazar

los Bancos de Condensadores por Filtros?

Antes de comparar los filtros LC con los condensadores, es esencial entender su función en un sistema eléctrico:

 

- Los condensadores regulan la tensión al oponerse a cambios bruscos.

- Reducen la corriente al compensar la energía reactiva.

- Previenen penalizaciones por un factor de potencia bajo.

 

Un filtro LC, similar a un banco de condensadores, incluye una reactancia en serie con cada condensador, lo que mejora sus especificaciones.

 

 

Ventajas de los Filtros LC

Los filtros LC no solo cumplen las funciones de los bancos de condensadores, sino que también ofrecen:

 

- Eliminación de sobrecorrientes al entrar en funcionamiento.

- Sintonía con la reactancia para evitar la amplificación de armónicas.

- Prevención de Problemas

 

Gracias a estas ventajas, los filtros LC evitan:

 

- Quema de componentes electrónicos.

- Sobrecalentamiento en transformadores y cables.

- Sobrecostos en la factura de energía.

- Fallas en equipos y protecciones.

 

 

Conclusión

Para mejorar el factor de potencia, regular la tensión y reducir pérdidas sin dañar equipos electrónicos, es preferible usar filtros LC en lugar de bancos de condensadores.

 

 

Distorsión Armónica y Bancos de Condensadores

 

La distorsión armónica de corriente no debe exceder el 5% según el estándar IEEE Std C57.12.00-2010. Elevados niveles de distorsión pueden causar:

 

- Sobrecostos en energía.

- Fallas en equipos electrónicos.

- Operación inadecuada de protecciones.

 

 

Aumento de las Armónicas al Interior de la Instalación

 

En ausencia del condensador la respuesta en frecuencia o comportamiento de la impedancia con la frecuencia es una línea recta mientras que la respuesta en frecuencia con el condensador aumenta considerablemente haciendo que la impedancia del sistema aumente y por ende aumenten las armónicas al interior de la instalación; si se colocan los condensadores las armónicas aumentaran considerablemente.

 

 

 

Quema de Componentes Electrónicos por Conmutación de Bancos de Condensadores

 

Un evento típico en instalaciones eléctricas es la conmutación de un condensador, que genera una alta distorsión de tensión caracterizada por cambios rápidos (dv/dt). Esta distorsión provoca picos de corriente que pueden dañar y hacer fallar componentes electrónicos. Además, se producen cruces adicionales por cero en la onda de tensión, lo que resulta en pérdidas de sincronismo en los elementos de control y fallas en el funcionamiento de los PWM (modulación por ancho de pulso).

Análisis del Evento:

 

La conmutación del condensador no solo causa picos de corriente peligrosos, sino que también desestabiliza el sistema eléctrico, afectando el rendimiento de los dispositivos sensibles. Al observar más de cerca el evento oscilatorio, se puede apreciar cómo estos cruces adicionales por cero interfieren en la operación normal del sistema.

Conclusiones:

 

- Uso de Filtros LC: Para compensar el bajo factor de potencia, es recomendable optar por filtros LC o activos en lugar de bancos de condensadores. Los filtros LC mejoran la regulación interna de tensión al reducir la componente reactiva de la corriente.

 

- Reducción de Riesgos: Los filtros LC ayudan a evitar el aumento de armónicas y la quema de componentes electrónicos, problemas comunes al utilizar bancos de condensadores sin protección adecuada.

 

- Mejoras en el Sistema: Al instalar filtros LC, no solo se aumenta el factor de potencia y se mejora la regulación interna de tensión, sino que también se minimizan las pérdidas y se protege la integridad de los equipos electrónicos al evitar la amplificación de armónicas.