Els condensadors

Els condensadors s'instal·len principalment per proporcionar compensació de reactiva capacitiva. L'ús d'aquests, ha augmentat a causa de que són relativament barats, fàcils i ràpids d'instal·lar i també, es poden implementar pràcticament en qualsevol lloc de la xarxa.

Hi ha altres efectes beneficiosos sobre el sistema tals com:

• Millora de la tensió en moment de molta càrrega,
• Millor regulació de voltatge (si és que s'han dissenyat de manera adequada)
• Reducció de les pèrdues
• Reducció o ajornament d'inversions en distribució

El principal desavantatge dels condensadors és que la seva sortida de potència reactiva és proporcional al quadrat de la tensió i, per tant, quan el voltatge és baix i si el sistema no els necessita, són els menys eficients.

El condensador és el component bàsic d'una bateria de condensadors. Aquesta unitat de condensador es compon de diferents elements de condensadors individuals, disposats en grups connectats en paral·lel / sèrie dins d'una caixa d'acer. Cada unitat de condensador està proveïda d'una resistència que redueix la tensió residual a 50V en 5 minuts gràcies a la descàrrega mitjançant aquesta.

Els condensadors estan disponibles en diferents voltatges i mides. Estan dissenyats per operar per sota de la seva tensió i freqüència nominals, ja que són molt sensibles a aquests valors. La potència reactiva generada per un condensador és proporcional a la tensió i la freqüència (kVAr = 2·π·f·v2).

La IEEE Std 18-1992 i Std 1036-1992 especifiquen els estàndards dels condensadors dissenyats per a la connexió en els sistemes de corrent altern; i també proporcionen guies d'aplicació.

Aquestes normes estableixen que:

1- Els condensadors han de poder funcionament en règim continu fins al 110% de la tensió nominal eficaç i també suportar una tensió de cresta no superior a 1,2 x √2 de la tensió nominal eficaç, incloent harmònics, però excloent els transitoris. El condensador també ha de ser capaç de dur a 135% del corrent nominal.

2- Els condensadors no han de donar menys del 100% ni més del 115% de la potència reactiva nominal a la tensió nominal i a freqüència de xarxa.

3- Els condensadors han de ser adequats per al funcionament continu de fins al 135% de la potència reactiva nominal causat pels efectes combinats de:

• La tensió per sobre del seu valor nominal a la freqüència fonamental, però no més del 110% de la tensió eficaç nominal.
• Les tensions harmòniques superposades a la freqüència fonamental.
• La tolerància en base a la potència reactiva de fins al 115% de la potència reactiva nominal.

Configuració de bateria de condensadors
L'ús de fusibles per a la protecció dels condensadors i la seva ubicació (dins de la unitat de condensador en cada element o fora de la unitat) és un tema important en el disseny de bateries de condensadors. També afecten la manera de fallada de la unitat de condensadors i influeixen en el disseny de la protecció elèctrica.

• Unitat de condensador amb fusibles externs
• Unitat de condensador amb fusible interior
• Bateries de condensadors amb shunt-Fuse

1. Banc de condensador amb fusibles externs
Un fusible individual, muntat a l'exterior entre la unitat de condensador i la barra de la bateria de condensadors, normalment protegeix cada unitat condensador. Una fallada d'un element del condensador provoca que les làmines es soldin, afectant a d'altres elements de condensador connectats en paral·lel en el mateix grup.

Els elements de condensador restants en la unitat romanen en servei amb un voltatge més alt a través d'ells. Si un segon element falla, el procés es repeteix, la qual cosa provoca una tensió encara més gran per als elements restants.

Les successives errades de la mateixa dependència faran que el fusible acabi actuant de manera que desconnectarà la unitat de condensadors.

2. Banc de condensador amb fusibles interns
Cada element condensador es fon dins de la unitat de condensadors. El fusible és un simple tros de filferro suficient que permet limitar el corrent i està encapsulat en un embolcall capaç de suportar la calor produïda per l'arc. Després d'una falla de l'element condensador, el fusible només elimina l'element afectat.

Els altres elements, connectats en paral·lel en el mateix grup, romanen en servei però amb un voltatge lleugerament superior a través d'ells. En general, els bancs que fan servir fusibles interns, estan configurats amb poques unitats de condensadors de grups, sèries / paral·lel.

3. Bateries de condensadors amb shunt-Fuse
Aquest cas és similar a l'anterior, de manera que per formar un banc de condensadors, aquests estan connectats al cables de la sèrie entre fase i el neutre, on una fallada d'un element condensador, el fusible només elimina l'element afectat.

Font: EEP