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Comparación de Métodos de Compensación de Potencia Reactiva en un Sistema Eléctrico Industrial con Problemas de Calidad de Energía

Autores: Giha Yidi, Salim Adolfo; Sousa Santos, Vladimir; Berdugo Sarmiento, Kelly; Candelo-Becerra, John E.; de la Cruz, Jorge

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Comparación de Métodos de Compensación de Potencia Reactiva en un Sistema Eléctrico Industrial con Problemas de Calidad de Energía


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Factor de potencia
Armónicos
Compensación
Distribuido
Concentrado
Pérdidas eléctricas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 19

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento compara la compensación de potencia reactiva concentrada y distribuida para mejorar el factor de potencia en el punto de conexión común (PCC) de un sistema eléctrico industrial (IES) con armónicos. El sistema eléctrico en estudio tiene un bajo factor de potencia, variación de voltaje y armónicos causados por motores que operan a bajas cargas y alimentados por variadores de velocidad. El sistema de compensación diseñado mitiga los armónicos y reduce las pérdidas eléctricas con el período de recuperación más corto. Se compararon cuatro soluciones, considerando la compensación concentrada y distribuida con bancos de capacitores y filtros armónicos. Aunque el costo de inversión en compensación concentrada es menor que el de la compensación distribuida, se obtiene una mayor reducción en las pérdidas eléctricas y un menor período de recuperación con la compensación distribuida. Aunque el período de recuperación más corto se obtuvo con la compensación distribuida con bancos de capacitores (0.4 años), no se recomienda en presencia de armónicos porque los efectos de los armónicos de corriente reducen significativamente la vida útil de estos elementos. Por esta razón, la compensación distribuida con filtros armónicos obtuvo un período de recuperación de 0.6 años, y se propuso como la mejor solución. Estos resultados deben ser considerados en proyectos destinados a la compensación del factor de potencia en IES con armónicos. Se propone la compensación concentrada del banco de capacitores en el PCC debido al menor costo de inversión y la facilidad de instalación. Sin embargo, no se han evaluado las ventajas de la compensación distribuida con filtros armónicos. Se utiliza un enfoque de eficiencia energética para analizar el impacto de los métodos de ubicación del equipo de compensación del factor de potencia en las pérdidas eléctricas del IES.

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