Definición de Capacitores en Derivación
Los capacitores en derivación son dispositivos instalados en sistemas eléctricos para mejorar el factor de potencia compensando la potencia reactiva.
Banco de Capacitores en Sistemas de Distribución
En los alimentadores de distribución, los bancos de capacitores se instalan en postes para compensar la potencia reactiva de ese alimentador específico. Estos bancos normalmente se montan en uno de los postes por los cuales corren los alimentadores de distribución. Los bancos de capacitores montados generalmente se interconectan con los conductores del alimentador aéreo mediante un cable de potencia aislado.
El tamaño del cable depende de la clasificación de voltaje del sistema. El rango de voltaje del sistema para el cual se pueden instalar los bancos de capacitores montados en poste puede ser de 440 V a 33 kV. La clasificación del banco de capacitores puede variar desde 300 kVAR hasta MVAR. El banco de capacitores montado en poste puede ser una unidad fija o conmutada, dependiendo de las condiciones de carga variables.
Capacitores en Derivación de EHV
En sistemas de muy alta tensión, la energía eléctrica generada puede tener que transmitirse a largas distancias a través de líneas de transmisión. Durante este viaje, puede producirse una caída de tensión suficiente debido al efecto inductivo de los conductores de línea. Esta caída de tensión puede compensarse proporcionando un banco de capacitores EHV en una subestación EHV. Esta caída de tensión es máxima en condiciones de carga pico, por lo tanto, el banco de capacitores instalado en este caso debe tener control de conmutación para encenderlo y apagarlo según sea necesario.
Banco de Capacitores de Subestación
Cuando se tiene que entregar una carga inductiva alta desde una subestación de alta o media tensión, se deben instalar uno o más bancos de capacitores de tamaño adecuado en la subestación para compensar los VAR inductivos de toda la carga. Estos bancos de capacitores están controlados por interruptores y se les proporcionan arrestadores de rayos. También se proporciona un esquema de protección típico junto con relés de protección.
Banco de Capacitores en Gabinete Metálico
Para pequeñas y medianas industrias, también se pueden utilizar bancos de capacitores de tipo interior. Estos bancos de capacitores se instalan en gabinetes metálicos. Este diseño es compacto y requiere menos mantenimiento. El uso de estos bancos es mayor en comparación con los bancos exteriores, ya que no están expuestos al medio ambiente externo.
Banco de Capacitores de Distribución
Los bancos de capacitores de distribución normalmente son bancos de capacitores montados en poste, instalados cerca del punto de carga o en la subestación de distribución.
Estos bancos no ayudan a mejorar el factor de potencia del sistema primario. Estos bancos de capacitores son más baratos que otros bancos de capacitores de potencia. No se pueden proporcionar todos los esquemas de protección para un banco de capacitores montado en poste. Aunque el banco de capacitores montado en poste es de tipo exterior, a veces se coloca en un gabinete metálico para protegerlo de las condiciones ambientales exteriores.
Banco de Capacitores Fijos
Algunas cargas, especialmente las industriales, necesitan potencia reactiva constante para la corrección del factor de potencia. Los bancos de capacitores fijos, utilizados en tales casos, no tienen sistemas de control para encender o apagar. Operan con los alimentadores, permaneciendo conectados mientras los alimentadores estén activos.
Bancos de Capacitores Conmutados
En sistemas de potencia de alta tensión, la compensación de la potencia reactiva es principalmente necesaria durante las condiciones de carga pico del sistema. Puede haber un efecto inverso si el banco está conectado al sistema en condiciones de carga media. En condiciones de baja carga, el efecto capacitivo del banco puede aumentar la potencia reactiva del sistema en lugar de disminuirla.
En esta situación, el banco de capacitores debe encenderse durante las condiciones de carga pico y factor de potencia bajo, y debe apagarse durante las condiciones de baja carga y alto factor de potencia. Aquí se utilizan bancos de capacitores conmutados. Cuando un banco de capacitores se enciende, proporciona una potencia reactiva más o menos constante al sistema. Ayuda a mantener el factor de potencia deseado del sistema incluso en condiciones de carga pico. Evita la sobretensión del sistema durante las condiciones de baja carga, ya que el capacitor se desconecta del sistema en estas condiciones. Durante la operación del banco, reduce las pérdidas tanto de los alimentadores como del transformador del sistema, ya que se instala directamente en el sistema de potencia primario.