Diseño de un banco de condensadores de 9.6 MVAR en media tensión para incrementar el límite de consumo de potencia activa en plantas industriales

Abstract

El objetivo de la presente investigación fue diseñar un banco de condensadores en media tensión que será utilizado en la red eléctrica de una planta industrial, con el propósito de ampliar los límites de demanda de potencia activa para asegurar el crecimiento de la producción futura y mejorar la calidad de energía. La compensación de potencia reactiva es necesaria en empresas industriales debido a que la característica de sus cargas posee un bajo factor de potencia y, por lo tanto, tienen un elevado consumo de potencia reactiva, sin embargo, una de las principales razones para utilizar este tipo de compensación se debe a que la red de transmisión, asociada a la planta industrial, no está debidamente reforzada para soportar los requerimientos de incremento de carga que este tipo de compañías demanda. Los bancos de condensadores son integraciones de varios componentes, por lo tanto, no existe una guía específica para su diseño, sin embargo, en esta investigación se tomarán las recomendaciones de los estándares de la IEEE e IEC para la selección de los equipos y para los cálculos asociados. Asimismo, se tomarán en cuenta las especificaciones técnicas del banco definidas por la planta y las restricciones de espacio y de instalación, además, se realizarán simulaciones de flujo de potencia para conocer el nivel de carga que la compañía incrementará manteniendo niveles apropiados de tensión en sus respectivas barras. Palabras clave: Banco de condensadores, potencia activa y tensión.

The current research had as a main goal the design of a capacitor bank which will be installed in the medium voltage grid of an industrial factory with the purpose of increase the limit of active power demand and assure the growing of future production and improve the energy quality. The reactive power compensation has become necessary in industrials companies due to its loads have a low power factor and for that reason consume big amount of reactive power, however one of the main reasons to install this kind of compensation is mainly due to the transmission grid associate to the industrial plant is not properly reinforced to support the load increase that this kind of industry demands. The capacitors banks are the assembly of many electrical components, for that reason it does not exist a specific guide for its design, however in this research it will be use the recommendation of IEEE and IEC standards for the selection of equipment and calculation. Furthermore, it will be used the technical specification of the bank provided by the industry and the site restrictions related to space and installation, additionally it will be carried out power flow simulation to know the level of active power that the company can increase maintaining proper levels of voltage.