¿Qué es un controlador de factor de potencia?

El controlador de factor de potencia es un dispositivo que mide el factor de potencia a partir de señales eléctricas (voltaje y corriente), calcula la necesidad de insertar o quitar potencia reactiva a través de capacitores conectados a su(s) salida(s) y mantiene su índice dentro de límites ajustables. Hay diferentes tipos de entradas, salidas, parámetros y funcionalidades. A continuación destacamos los principales tipos.

Control del PF a partir de magnitudes eléctricas tensión y corriente

El equipo está conectado a un punto común con un grupo de cargas de baja tensión. La corriente se mide a través de dispositivos intermedios como transformadores de corriente y bobinas de Rogowski.

O que é um controlador de Fator de Potência?

El diagrama anterior demuestra la entrada de 3 señales de voltaje + Neutro y 3 señales de corriente, lo que implica un control trifásico en un sistema en estrella. Este tipo de conexión es la más común, ya que se recomienda para sistemas desequilibrados.

También existen modelos de controladores monofásicos que reciben una señal de tensión, una señal de corriente y, a partir de ahí, insertan los condensadores. Es importante resaltar que el control monofásico implica varias reservas y precauciones, ya que el desequilibrio entre fases no es infrecuente.

Al elegir el tipo de sensor, el número de fases monitoreadas, entre otros aspectos, siempre es recomendable un análisis energético, ya que este tipo de estudio revela la dinámica de corriente, incidencia de armónicos, cuántos y cuáles capacitores colocar, y otra información importante al momento de dimensionar el control.

Control del factor de potencia a partir de señales estandarizadas

Existen controladores que activan los capacitores con base en una señal de entrada estandarizada, como el ABNT CODI, conforme lo previsto en la NBR 14522. Este tipo de conexión no es muy común, pues tiene una serie de salvedades para ser posible.

Las buenas prácticas de control implican corregir el factor de potencia lo más cerca posible de una carga o grupos de cargas. Este tipo de control permite aumentar la corriente y la potencia reactiva circulante, ya que este tipo de conexión está más cerca de la entrada de potencia, en el medidor de la compañía eléctrica, y más lejos de los puntos que realmente causan variación en el factor de potencia.

Tipos de controladores de factor de potencia

El control del factor de potencia se puede realizar de varias formas, siendo las principales:

Fijo e Individual: Dimensionado de condensadores conectados al setpoint, sin control intermedio.
Automático en grupos de carga: Utilizando controladores de factor de potencia o control de tiempo.
Híbrido: Utilización simultánea de bancos de condensadores fijos y control automático.

Para cada aplicación será más adecuado un tipo de control, valorando la necesidad real de ajuste, y es en este punto donde surgen las dudas en cuanto a su aplicación.

Uso de condensadores y bancos fijos: transformadores en vacío y motores

Suponemos que los controladores del factor de potencia actúan para corregir los excesos reactivos, por lo que aplicamos la corrección en los puntos donde pueda existir dicha variación. Los condensadores fijos o bancos de condensadores se utilizan para ajustar la fase en los motores, o incluso el factor de potencia en un transformador sin carga. Tenga en cuenta que los condensadores están conectados directamente al punto de corrección, ya que esta es una necesidad inherente de la “carga”.

Uso de controladores automáticos del factor de potencia

Es natural que los grandes consumidores de energía tengan dinámicas operativas variables, es decir, motores que arrancan y se detienen simultáneamente, de forma alternada o aleatoria. Máquinas que funcionan a plena carga con corrientes elevadas o con cargas bajas durante períodos menos productivos.

A continuación vemos un gráfico del Factor de Potencia corregido medido por un analizador de potencia. Téngase en cuenta que se trata de una magnitud eléctrica que varía constantemente a lo largo del tiempo.

Estamos hablando de un punto más arriba en el diagrama unifilar y evaluando el factor de potencia en un punto común a varias cargas. En este caso utilizamos controladores automáticos, ya que monitorizan las variaciones del factor de potencia, midiéndolo constantemente, actuando cuando es necesario, insertando/quitando condensadores según la necesidad momentánea.

Uso de controladores de factor de potencia automáticos e inteligentes

Hay periodos (noche, paradas, etc.) donde la corriente y la potencia tienden a valores muy pequeños, hacia cero. En este caso, tenemos que tener cuidado. Los controladores de factor de potencia, en su mayoría, requieren las cantidades eléctricas voltaje y corriente para poder calcular el factor de potencia.

Pero como nuestra corriente tiende a cero, nuestro controlador puede quedarse sin corriente para evaluar. Entonces ¿qué hacemos?

¡Vamos avanzando hacia una solución híbrida! En este punto nos quedamos con nuestra solución inicial fija y automática a la vez.

Hay equipos capaces de mantener bancos fijos y tener el control simultáneamente. Estos mismos controladores son capaces de diagnosticar anomalías, fallos de funcionamiento e incluso un control insuficiente.

¿Qué controlador de factor de potencia utilizar?

Para la adecuada aplicación de un Controlador de Factor de Potencia, es de suma importancia realizar estudios y mediciones obtenidas en un análisis energético.

Conocer los niveles de tensión/corriente en pleno funcionamiento y en vacío, ser consciente de la presencia de armónicos, evaluar las pérdidas económicas en la factura eléctrica, por excedentes de reactivo, o multas, son algunos de los aspectos que debemos cuidar, ya que esto garantiza un control eficaz y, sobre todo, ¡seguro!

EMBRASUL incorpora conceptos que van desde el diseño de la caja, donde se utilizan materiales modernos, hasta los conectores, que ofrecen gran seguridad operacional, siguiendo las recomendaciones de las normas internacionales.

A través del conjunto teclado/display, ofrecen al usuario lecturas del sistema de forma práctica, así como una interfaz de parametrización fácil, permitiendo la configuración según el perfil de carga.

Los modelos actuales ofrecen control inteligente, con sistemas de alarma para casos de insuficiencia, quema, y además mantienen históricos de medición y control de capacitores, los cuales pueden ser enviados a sistemas de supervisión y gestión energética. ¡Es un controlador y medidor de magnitudes eléctricas al mismo tiempo!