Banco de condensadores - Electricidad Industrial en … · instalación de cargas inductivas y...
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I N D U S T R I A S Banco de condensadores Manual del Usuario
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I N D U S T R I A S
Banco de
condensadores
Manual del Usuario
Banco de condensadores 2
INTRODUCCIÒN
La eficiencia energética de los sistemas eléctricos procura cada día optimizar los
recursos, transformar la mayor cantidad de energía consumida en energía útil. Debido a la
instalación de cargas inductivas y capacitivas en los sistemas de distribución eléctrica, el
consumo de energía útil presenta variaciones (normalmente negativas), por lo cual las
instituciones reguladoras recomiendan que por lo menos el 90 [%] de la energía que se
consume sea útil, la demás denominada energía reactiva sea penalizada en caso de
aumentar los límites recomendados.
En pro de mejorar la eficiencia energética de los sistemas eléctricos y evitar sanciones
INDUSTRIAS ECTRICOL S.A.S, diseña, construye e instala Bancos de Condensadores
fijos y automáticos, que garantizan la compensación energética.
Además obedeciendo a las políticas nacionales de protección de la vida humana, animal y
vegetal y de la preservación del medio ambiente, se construyen bajo características
técnicas y normatividad nacional e internacional que minimizan los riesgos de origen
eléctrico.
Industrias ECTRICOL S.A.S y su grupo de Investigación y Desarrollo agradecen la
confianza depositada, para el desarrollo y construcción de cada uno de sus proyectos.
Banco de condensadores 3
CONTENIDO DEL MANUAL
INTRODUCCIÒN ................................................................................................................................................ 2
1. ESTRUCTURA CELDA BANCO DE CONDENSADORES. ................................................................ 4
1.1. Estructura y Dimensiones .......................................................................................................................... 4
1.2. Descripción del equipo. ............................................................................................................................... 5
1.3. Dimensiones ................................................................................................................................................. 7
2. OPERACIÓN. ............................................................................................................................................. 9
3. INSTALACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO. ....................................................................................... 10
3.1. Manipulación – Transporte ..................................................................................................................... 15
4. CONDICIONES AMBIENTALES. ........................................................................................................ 16
5. NORMAS APLICABLES. ....................................................................................................................... 16
6. MANTENIMIENTO. ............................................................................................................................... 16
6.1 Verificaciones Periódicas.......................................................................................................................... 17
Ilustraciones y tablas
1. Ilustración 1 (Base auto soportada estructura) .............................................................................................. 5
2. Ilustración 2 Vista interna (Banco de condensadores) .................................................................................. 6
3. Ilustración 3 Vista externa (Banco de condensadores). ................................................................................. 6
4. Ilustración 4 Conexión banco de condensadores. ........................................................................................ 11
5. Ilustración 5 Diagrama de control (Banco de condensadores automático). .............................................. 12
6. Ilustración 6 Simbología transformadores de corriente (TC). ................................................................... 13
7. Ilustración 7 Conexion recomendada............................................................................................................ 14
8. Ilustración 8 Conexion recomendada................................................................ ¡Error! Marcador no definido.
9. Ilustración 9 (Montacargas - Estibador)........................................................... ¡Error! Marcador no definido.
Tabla 1 Composición (Banco de condensadores). .............................................................................................. 5 Tabla 2 Dimensiones banco de condensadores automático. ............................................................................. 7 Tabla 3 Dimensiones banco de condensadores paso fijo. .................................................................................. 8
Banco de condensadores 4
1. ESTRUCTURA CELDA BANCO DE
CONDENSADORES.
1.1. Estructura y Dimensiones
La estructura de las celdas de bancos de condensadores están fabricadas en lámina
de acero Galvanizado y acero inoxidable calibre 14 BWG.
Las estructuras de acero galvanizado están pintadas en color RAL-7035, epoxica
libre de TGIC (isocianurato de triglicido) de acuerdo al RETIE 20.23.1 y aplicada
electrostáticamente de apariencia texturizada, con espesor mínimo promedio de 60
micras, que garantiza una mayor protección en ambientes no ideales y previniendo
la oxidación de acuerdo a las normas:
NTC 1156
ASTM B117
ASTM 4541
Cuenta con una base en Angulo 2in x 1/8in HR, como se muestra en la (ilustración
1) para proteger la estructura del banco de condensadores a los esfuerzos
producidos durante la manipulación e instalación.
Banco de condensadores 5
1.2. Descripción del equipo.
La tabla 1 y las ilustraciones 2 y 3 muestran los diferentes componentes de los cuales se
compone un banco de condensadores.
Tabla 1 Composición (Banco de condensadores).
ÍTEM DESCRIPCIÓN ÍTEM DESCRIPCIÓN
A Estructura metálica. I Base con platina de fijación.
B Espacio para montaje de control. J Marquillas y adhesivos de información, advertencia
y prohibición.
C Interruptor principal. K Cerradura.
D Barrajes de fuerza. L Rejillas de ventilación.
E Interruptor para protección de pasos. M Módulo regulador de energía reactiva.
F Contactores. N Selector tres posiciones
(M-0-A).
G Condensadores. O Piloto de señalización de paso activo.
H
Barraje de puesta a tierra.
P Selector de dos posiciones para activación del paso
manualmente (ON-OFF).
Ilustración 1 (Base auto soportada estructura)
Banco de condensadores 6
Vista interna:
Vista externa:
A
C B
E
F
G
H
D
J
A
J
J
L
K
M
N
O
P
I
Ilustración 2 Vista interna (Banco de condensadores)
Ilustración 3 Vista externa (Banco de condensadores).
Banco de condensadores 7
1.3. Dimensiones
Las tablas 2 y 3 presentan las diferentes configuraciones de los bancos de condensadores automáticos y fijos, de acuerdo a su
capacidad en kVA y su nivel de tensión.
Tabla 2 Dimensiones banco de condensadores automático.
BANCO DE CONDENSADORES AUTOMATICO
POTENCIA PASOS BOTELLAS
kVA Tensión ALTO FRENTE PROFUNDO FIJOS AUTO. 440 220
150 440-220 1600 800 400 5X1 10X4 5 5
150-175 220 1600 800 400 10X1 10X4 5 5
175-220 220 1600 800 400 15X1 15X3 4 8
225 440 1600 800 400 10X1 15X5 7 13
225 220 2000 900 600 10X1 15X5 7 13
225-290 220 2000 900 600 5X1 15X5 7 13
300 440 1800 800 400 15x1 15x5 6 12
300 220 2000 900 600 15x1 15x5 6 12
300-390 220 2000 900 600 10X1 10X6 7 13
400 440 2000 900 800 30X1 30X3 8 16
400 220 2000 1400 600 30X1 30X3 8 16
500 440 2000 900 800 30x1 30x4 10 20
500 220 2000 1400 600 30x1 30x4 10 20
500-625 220 2000 1400 600 30X1 30X5 12 24
630 220 2200 1400 600 20X1 30X6 12 26
750 220 2200 1400 600 45x1 45X4 15 30
800 220 2200 1400 600 60x1 45x4 16 32
1000 440 2200 1200 800 60X1 60X4 20 N.A
1000 220 2200 1400 800 60X1 60X4 20 N.A
1000-1950 440 2300 800 800 45X1 45X9 39 N.A
2000 440 2300 800 800 60X1 60X9 40 N.A
3000 400 2300 800 800 20X1 60X8 34 N.A
4000 400 2300 800 800 90X2 60X12 60 N.A
Banco de condensadores 8
Tabla 3 Dimensiones banco de condensadores paso fijo.
BANCO DE CONDENSADORES
PASO FIJO
Capacidad
(kVAr)
Tensión
(V) Pasos
Botellas
(Qty)
Alto
(mm)
Frente
(mm)
Profundo
(mm)
5 220
1
1
600 400 250 440
10 220
1 440
15 220 2
700 500 300
440 1
20 220
2 440
25 220
2
3
440 2
30 220 3
440 2
35 220
1 4
900 700 300 440 3
Banco de condensadores 9
2. OPERACIÓN.
2.1. Banco de condensadores fijo: El banco de condensadores fijo realiza la
compensación reactiva de acuerdo a cálculos y medidas hechos por personal
calificado con conocimientos en electrotecnia. Consta de uno o varios pasos con sus
respectivas protecciones y un piloto en la parte frontal de la puerta o frente muerto
que indica cuales de estos se encuentran en operación. Dichos pasos se pueden activar
de manera manual por medio de selectores respectivamente para cada uno de ellos y
ubicados en la puerta del banco.
La cantidad de pasos activos dependen únicamente de la intervención de personal
calificado ya que se podría incurrir en sobrecompensaciones o sub compensaciones si
se manipula o dimensionan de manera errónea.
2.2. Banco de condensadores automático: Este tipo de banco realiza la compensación
reactiva de la red obedeciendo al monitoreo en tiempo real de un relé especializado.
El dimensionamiento total se deberá realizar por personal calificado con
conocimientos en electrotecnia, donde la cantidad y magnitud de los pasos
automáticos se deberán calcular de acuerdo al perfil de carga del sistema (existente o
proyectado).
La cantidad de pasos activos dependerá de la compensación programada en el relé
(EPCOS marca SIEMENS) y el monitoreo de las variables de la red; estos pasos se
señalizan con pilotos en la puerta o frente muerto que indica cuales se encuentran en
operación.
Además existe la posibilidad de operar el banco de manera manual o automática desde
el selector ubicado en la parte frontal del tablero.
2.3. Banco de condensadores mixto (Común): Este banco realiza la compensación de
igual manera que el automático y posee las mismas características, pero
adicionalmente posee uno o más pasos fijos (medidos o calculados por personal
calificado) que se encargan de compensar las pérdidas constantes en el sistema
eléctrico. La señalización indica los pasos automáticos activos en el banco.
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3. INSTALACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO.
La instalación y puesta en servicio de los bancos de condensadores, debe hacerla
únicamente personal calificado, teniendo en cuenta los siguientes recomendaciones.
3.1. Mecánica.
El banco de condensadores se sujetará al piso con 4 chazos expansivos y cuatro
tornillos colocados sobre la platina de fijación del banco de condensadores. Si existe
un cárcamo de ancho superior al de la base del tablero se deberá colocar un ángulo o
un soporte que garantice los cuatro puntos de fijación del banco al piso.
También se puede realizar la fijación sobre un poyo de acuerdo a la construcción civil
existente, en este caso se deberá fijar como se describió anteriormente.
Ilustración 4 Detalle anclaje al piso.
3.2. Eléctrica.
El banco de condensadores deberá contar con tres líneas de fuerza correspondientes a la
tensión trifásica del sistema eléctrico, provenientes del nodo principal al cual se encuentra
conectada la totalidad de la carga del sistema y sobre el cual se realizará la compensación
reactiva (conexión en paralelo). Esta alimentación se conducirá por cárcamo, bandeja o
tubería hasta el banco de condensadores y se debe tener en cuenta que el conductor se
selecciona de acuerdo a la protección principal del banco de condensadores (flujo de
corriente estimado). La ilustración 5 muestra un diagrama de conexión de fuerza típico del
banco de condensadores de Industrias Ectricol S.A.S.
Banco de condensadores 11
Potencia
Ilustración 5 Conexión banco de condensadores.
IMPORTANTE: Esta alimentación de potencia deberá conservar la
secuencia de fases del circuito, pues de ella depende la medida del
módulo de compensación reactiva.
IMPORTANTE: Se debe conectar un conductor al sistema de puesta a
tierra como método de protección del personal involucrado en la
intervención del tablero y el banco de condensadores.
Banco de condensadores 12
Ilustración 6 Diagrama de control (Banco de condensadores automático).
Además de las conexiones de fuerza anteriores, se deberán conectar las señales de control
relacionadas con el monitoreo de las variables eléctricas del sistema, como son las señales de
los transformadores de corriente (TC) y señal de tensión del sistema.
El neutro se debe conectar una señal proveniente del barraje de neutro asociado a la red,
hasta la bornera o barraje de neutro ubicada en el banco de condensadores.
La lectura de corriente proviene de un Transformador de Corriente (TC), que se conectará
en el barraje o conductor donde circula la totalidad de la corriente que consume el sistema
incluyendo el banco de condensadores. Es necesario que dicho transformador sea instalado
en la fase A del barraje ya que por lo general es en la cual se concentra la mayor cantidad de
cargas. La ilustración 7 muestra el diagrama esquemático del TC usado en los bancos de
condensadores.
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Ilustración 7 Simbología transformadores de corriente (TC).
IMPORTANTE: Se deberá tener precaución con la polaridad del
transformador de corriente pues si se conecta de manera inversa se obtendrá
medida inversa del factor de potencia (Normalmente los transformadores
poseen indicación de entrada (K,P,S1) e indicación de salida (L,P2,S2).
3.2.1. Conexiones recomendadas.
En las ilustraciones 8 y 9 se muestran las conexiones correctas que deben ser ejecutadas para
lograr un óptimo funcionamiento del banco de condensadores
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Ilustración 8 Conexión con un solo ramal de alimentación.
Ilustración 9 Conexión cuando se cuenta con generación de respaldo.
Banco de condensadores 15
En la ilustración 8 La medida de corriente es correcta y la compensación
satisfactoria debido a que el (CT) se encuentra ubicado en el ramal principal y acoge
todas las corrientes correspondientes a la carga total.
En la ilustración 9 se cuenta con un método de generación propia, y es apropiado
conectar la señal de corriente únicamente del ramal del operador de red.
3.1. Manipulación - Transporte
Para evitar esfuerzos mecánicos anormales durante el transporte toda la estructura y
soportes, fueron diseñados y construidos para trabajar en posición vertical.
Para la manipulación del banco de condensadores se recomienda utilizar un
estibador, grúa o montacargas.
Ilustración 10 (Montacargas - Estibador)
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4. CONDICIONES AMBIENTALES.
A continuación se describen las condiciones ambientales a las que se pueden
someter los bancos de condensadores, en lo que se ref i ere al almacenamiento
instalación y operación, que busca asegurar la vida útil del equipo y que no
presente ningún riesgo para los operarios,
Temperatura: -5°-40° C
Humedad relativa: No controlada 30-90%
Índice de protección: IP30 uso interior.
5. NORMAS APLICABLES.
[1] NTC 3278 (IEC 60439) “Paneles de maniobra y de control de baja tensión. Paneles
tipo ensayado y tipo ensayado parcialmente”.
[2] IEEE 519 (“Recommended practices and requirements for harmonic control in
electrical power systems”). Revisión IEEE 519 – 1981. 1992
[3] IEC 60831-1 “General – Performance, testing and rating – Safety requirements –
Guide for installation and operation”.
[4] IEC 60831-2 “General – Performance, testing and rating – Safety requirements –
Guide for installation and operation”.
[5] NTC 3279 (IEC 60529) “Grados de protección dados por encerramientos de equipo
eléctrico (Código IP)”.
6. MANTENIMIENTO.
Antes de realizar cualquier tipo de mantenimiento o intervención sobre el banco,
se debe asegurar que se encuentre des energizado y en presencia de personal
calificado.
Es necesario hacer verificaciones periódicas para un uso seguro y una buena
conservación del equipo.
Para ello contáctese con el equipo de Soporte Técnico y Pruebas de ECTRICOL
S.A.S al correo electrónico [email protected] o al teléfono: 57-1 -743 1415
ext 163.
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Cualquier duda o inquietud no dude en consultar a nuestro equipo de soporte técnico
que tendrá el gusto de atender cualquier inconveniente o solicitud presentada.
6.1 Verificaciones Periódicas
De acuerdo con la ubicación del banco, las condiciones de operación y el
grado de polución del entorno de trabajo, se recomienda realizar
periódicamente las siguientes verificaciones:
a. Verificación y torque de la conexión de conductores de fase (entrada, salida y
Barraje).
b. Verificación de la conexión a tierra de la estructura del banco de
condensadores.
c. Limpieza de los equipos del banco de condensadores.
d. En el caso de encontrar desperfectos en la pintura, se debe aplicar retoques en
sitio para evitar corrosión.
e. Realizar un test de prueba al relé regulador de reactivos por lo menos una vez al
año.
