Monitoreo, control y diagnóstico en bancos de capacitores automáticos en baja tensión

Monitoring, control and diagnostics in automatic capacitor banks at low voltage

Debido a la falta de métodos de diagnóstico y predictivos para evaluar la efectividad de la compensación y predecir la operación crítica de los bancos de capacitores, se producen averías que conllevan a que la corrección del factor de potencia no se realice de forma efectiva. Integrando un sistema de adquisición de datos, un controlador lógico programable, una interface amigable y un protocolo de comunicación Modbus, al realizar las pruebas se obtuvo el aporte de cada escalón y se determinó, de manera indirecta, su efecto sobre la corriente de cada una de las fases. El error relativo obtenido fue de 0,03 kVAr por paso y de 1,6 kVAr para el banco, siendo permisible al ser menor que el margen de efectividad del 75% previsto para considerar que el paso esté averiado o no. La validación del sistema en un banco real en operación, donde las desviaciones del valor esperado estuvieron dentro del margen requerido, permite asegurar su factibilidad para ser aplicado en las instalaciones eléctricas que carecen de un sistema de monitoreo y diagnóstico de los bancos instalados.

INTRODUCCIÓN

Hoy en día encontramos fabricantes de diversos países 1-3 que suministran bancos automáticos para compensar la potencia reactiva y mantener el factor de potencia (FP) en un valor óptimo.

Una característica común de todos los bancos automáticos es que utilizan un dispositivo regulador para el proceso de supervisión y control del FP. Estos dispositivos, en sus versiones más altas 4-5, permiten comunicar, a un sistema supervisor, parámetros eléctricos tales como: el tiempo de funcionamiento, las entradas y salidas de los pasos, el valor del FP, las corrientes, las tensiones, los armónicos de tensiones y corrientes, y otros parámetros.

En general estos reguladores presentan la dificultad de que carecen de una opción para el monitoreo y diagnóstico del estado técnico de los pasos de capacitores, de modo que puedan diagnosticar, de forma temprana, la pérdida de la eficacia del proceso de compensación.

En estos casos el mantenimiento eléctrico se realiza a partir de inspecciones toda vez que se ha detectado, por algún medio, que no se está alcanzando el valor deseado del factor de potencia lo cual suele suceder cuando ya la factura eléctrica está por llegar.

En el sector industrial y terciario se ha producido, desde la década del 80, una creciente tendencia a instalar sistemas de supervisión y control con adquisición de datos de los parámetros de interés. Desde el punto de vista energético también se supervisan estos sistemas para controlar el comportamiento de los parámetros de eficiencia.