Dimensionament de la bateria de condensadors

Per al dimensionament de la bateria de condensadors per tal de millorar el factor de potència d'una planta, cal calcular correctament el factor de potència d'acord amb el consum o per al cicle de càrrega de la planta.
Això es pot fer de la següent manera:

• Directament A través del mesurament directa per mitjà d'un mesurador de factor de potència
• Indirectament A través de la lectura dels comptadors d'energia activa i reactiva

Si les lectures de l'energia activa i reactiva absorbida per la càrrega o per la totalitat de les càrregues que constitueixen les àrees de la instal·lació durant un cicle de treball estan disponibles, el factor de potència mitjà es pot calcular així:

On:
IPi i EQi són els valors d'energia activa i reactiva inicials
IPf i EQf són els valors d'energia activa i reactiva finals

Càlcul de la potència reactiva necessària
Una vegada que el factor de potència (cosφ1) de la instal·lació i el factor de potència a obtenir (cosφ2) són coneguts, és possible calcular la potència reactiva de la bateria de condensadors necessaris per millorar el factor de potència.

On:
P És la potència activa instal·lada
φ1 És l'angle de desfasament abans de la correcció del factor de potència
φ2 És l'angle de desfasament que s'obtindrà amb la correcció del factor de potència Qc donada la potència del banc de condensadors, és:

Un cop conegut el cos inicial, la taula següent permet calcular (en kVAR per kW instal·lat la potència de la bateria de condensadors necessària per obtenir un factor de potència definit.

Cal seleccionar la modalitat de connexió per això, s'ha de tenir en compte que en el triangle, cadascuna de les capacitàncies, està subjecta a la tensió d'alimentació de línia però, al mateix nivell de potència reactiva generada, que té un valor igual a 1/3 del valor que tindrà en cas de connexió en estrella:

En el camp de la baixa tensió, on els problemes d'aïllament són menys importants, la connexió delta, generalment, és la més usada per a la bateria de condensadors, ja que permet un dimensionament més petit de les capacitats de cada fase.

Exemple de càlcul
En una planta amb potència activa igual a 300 kW a 400 V i cos = 0,75, es vol augmentar el factor de potència de fins a 0,90.
Segons la taula anterior, en la intersecció entre la fila "tics inicial" 0,75 amb la columna "tics final" 0.9, s'obté un valor de 0,398 per al coeficient K.
Per tant una la bateria de condensadors tindrà una Qc igual a:
Qc = K · P = 0,398 · 300 = 119,4 kVAR
El factor K es pot determinar també mitjançant el següent nomograma:

Com es mostra en la figura anterior, la localització d'un segment de línia a partir del valor del tics inicials s'obté el valor K en la intersecció de la línia amb l'escala central graduada que, multiplicat per la potència activa P de la càrrega, defineix la necessària potència reactiva Qc.

Font: Electrical engineering