Uno de los principales problemas que se pueden llegar a presentar en sistemas eléctricos, ya sea de baja, media o alta potencia es un bajo factor de potencial, lo que conlleva a un incremento en el gasto eléctrico y puede suponer penalizaciones por parte de la compañía suministradora de energía. Para contrarrestar este problema se recomienda recurrir a la instalación de bancos de capacitores, equipos que contribuyen a corregir el factor de potencia y mejorar el perfil de voltaje, tanto en sistemas de baja como de media y alta tensión.
Los bancos de capacitores se han utilizado por casi 50 años para lograr compensar los requerimientos de potencia reactiva y de elevación de tensión en los sistemas eléctricos de potencia, pues como ya mencionamos, son útiles para corregir el factor potencia y para mejorar el perfil de voltaje, sobretodo durante el arranque de motores y en la conexión de cargas eléctricas de gran magnitud. El banco de capacitores se trata de un dispositivo conformado por dos superficies conductoras separadas entre sí por un dieléctrico. Es la constitución del mismo lo que le da la propiedad de formar dipolos eléctricos por acción de un campo eléctrico y la capacidad de almacenar energía electrostática que en todo caso se relaciona con la carga que el propio dispositivo es capaz de almacenar.
Si bien, el uso de bancos de capacitores reduce los problemas derivados de las variaciones que la carga eléctrica puede llegar a presentar en el sistema, para que los dispositivos funcionen de manera adecuada se deben tomar en cuenta diferentes variables al momento de elegirlos, de lo contrario, su uso, en lugar de reducir los problemas, podría incrementarlos. La recomendación general es que se recurra a un especialista para que se encargue de la evaluación de la instalación y determine el objetivo del uso de capacitores en el sistema, ya sea corregir el factor de potencia, mejorar el perfil de voltaje, ayudar en el arranque de los motores o filtrar armónicos. El especialista se encargará de designar la localización del banco de capacitores y el tipo de cargas que se tienen en el punto en que se haga la conexión. Mediante la evaluación de los aspectos anteriores el especialista puede decidir si conviene instalar un banco fijo o uno ajustable, pues cada uno de ellos presenta diferencias de importancia en su funcionamiento.
Un banco de capacitores fijo siempre debe estar conectado a la línea de alimentación pero puede conectarse o desconectarse de los arrancadores de los motores dependiendo del tipo de aplicación para el que se esté utilizando. Este tipo de bancos se caracterizan por ser de gran utilidad en casos en que se requiere mejorar el factor de potencia de una carga o de un grupo de cargas que presenten una demanda constante de potencia reactiva. Por otra parte, un banco ajustable o automático, se adapta a las variaciones de carga gracias al conjunto de celdas capacitivas con valores distintos de los que se compone, agrupados entre sí para hacer frente a las variaciones en el sistema eléctrico.
En la corrección del factor de potencia de los bancos de capacitores intervienen las demandas de potencia real y la potencia reactiva, ambas suministradas hacia la carga. Estos valores se registran para poder hacer el cálculo de la relación entre ambas potencias, siendo la igualación de los kVA con los kilowatts producto de la disminución de la potencia reactiva que demanda la carga. Partiendo de este principio se puede identificar que el uso de bancos de capacitores para conseguir un ahorro energético se consigue reduciendo el consumo de potencia reactiva al minimizar la magnitud de corriente de las cargas consumidas, o bien, mejorando el voltaje acercándolo al valor nominal para que la magnitud de corriente se reduzca.
En ambos casos, ya sea reduciendo la magnitud de corriente o limitando la pérdida eléctrica, se alcanza un ahorro energético que inevitablemente se traduce en ahorro económico, razón por la que la instalación de bancos de capacitores más que una ventaja es una necesidad actual. Es de importancia mencionar que además de la reducción del consumo eléctrico, los bancos de capacitores contribuyen a disminuir el desgaste de los equipos eléctricos, pues por su acción de limitar las cargas eléctricas se reduce el calor generado por la circulación de electricidad, por tanto se disminuyen los riesgos de sobrecalentamiento y prolongan la vida útil de los equipos y evitan sus fallas. En sistemas industriales, la instalación de bancos de capacitores supone otro tipo de ventajas, por ejemplo, evitar la depresión de voltaje en el arranque de motores o energización de cargas de gran magnitud y la mejora del voltaje, en el caso de un banco eficiente que actúe de manera rápida ante las variaciones de las cargas.
Independientemente de la razón por la que se requiera instalar un banco de capacitores, insistimos en la importancia de consultar a un especialista que lleve a cabo las evaluaciones pertinentes en el sistema, sólo de esta manera se puede determinar qué tipo de capacitor resulta más conveniente, de qué tamaño debe ser cada paso y dónde debe ubicarse el equipo. Recuerda que sólo con el equipo adecuado y una instalación correcta se pueden obtener los beneficios que representa el uso de un banco de capacitores.
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