I N D U S T R I A S Banco de condensadores Manual del Usuario
INTRODUCCIÒN 2 La eficiencia energética de los sistemas eléctricos procura cada día optimizar los recursos, transformar la mayor cantidad de energía consumida en energía útil. Debido a la instalación de cargas inductivas y capacitivas en los sistemas de distribución eléctrica, el consumo de energía útil presenta variaciones (normalmente negativas), por lo cual las instituciones reguladoras recomiendan que por lo menos el 90 [%] de la energía que se consume sea útil, la demás denominada energía reactiva sea penalizada en caso de aumentar los límites recomendados. En pro de mejorar la eficiencia energética de los sistemas eléctricos y evitar sanciones INDUSTRIAS ECTRICOL S.A.S, diseña, construye e instala Bancos de Condensadores fijos y automáticos, que garantizan la compensación energética. Además obedeciendo a las políticas nacionales de protección de la vida humana, animal y vegetal y de la preservación del medio ambiente, se construyen bajo características técnicas y normatividad nacional e internacional que minimizan los riesgos de origen eléctrico. Industrias ECTRICOL S.A.S y su grupo de Investigación y Desarrollo agradecen la confianza depositada, para el desarrollo y construcción de cada uno de sus proyectos.
CONTENIDO DEL MANUAL 3 INTRODUCCIÒN... 2 1. ESTRUCTURA CELDA BANCO DE CONDENSADORES.... 4 1.1. Estructura y Dimensiones... 4 1.2. Descripción del equipo.... 5 1.3. Dimensiones... 7 2. OPERACIÓN.... 9 3. INSTALACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO.... 10 3.1. Manipulación Transporte... 15 4. CONDICIONES AMBIENTALES.... 16 5. NORMAS APLICABLES.... 16 6. MANTENIMIENTO.... 16 6.1 Verificaciones Periódicas... 17 Ilustraciones y tablas 1. Ilustración 1 (Base auto soportada estructura)... 5 2. Ilustración 2 Vista interna (Banco de condensadores)... 6 3. Ilustración 3 Vista externa (Banco de condensadores).... 6 4. Ilustración 4 Conexión banco de condensadores.... 11 5. Ilustración 5 Diagrama de control (Banco de condensadores automático).... 12 6. Ilustración 6 Simbología transformadores de corriente (TC).... 13 7. Ilustración 7 Conexion recomendada... 14 8. Ilustración 8 Conexion recomendada... Error! Marcador no definido. 9. Ilustración 9 (Montacargas - Estibador)... Error! Marcador no definido. Tabla 1 Composición (Banco de condensadores).... 5 Tabla 2 Dimensiones banco de condensadores automático.... 7 Tabla 3 Dimensiones banco de condensadores paso fijo.... 8
4 1. ESTRUCTURA CELDA BANCO DE CONDENSADORES. 1.1. Estructura y Dimensiones La estructura de las celdas de bancos de condensadores están fabricadas en lámina de acero Galvanizado y acero inoxidable calibre 14 BWG. Las estructuras de acero galvanizado están pintadas en color RAL-7035, epoxica libre de TGIC (isocianurato de triglicido) de acuerdo al RETIE 20.23.1 y aplicada electrostáticamente de apariencia texturizada, con espesor mínimo promedio de 60 micras, que garantiza una mayor protección en ambientes no ideales y previniendo la oxidación de acuerdo a las normas: NTC 1156 ASTM B117 ASTM 4541 Cuenta con una base en Angulo 2in x 1/8in HR, como se muestra en la (ilustración 1) para proteger la estructura del banco de condensadores a los esfuerzos producidos durante la manipulación e instalación.
Ilustración 1 (Base auto soportada estructura) 5 1.2. Descripción del equipo. La tabla 1 y las ilustraciones 2 y 3 muestran los diferentes componentes de los cuales se compone un banco de condensadores. Tabla 1 Composición (Banco de condensadores). ÍTEM DESCRIPCIÓN ÍTEM DESCRIPCIÓN A Estructura metálica. I Base con platina de fijación. B Espacio para montaje de control. J Marquillas y adhesivos de información, advertencia y prohibición. C Interruptor principal. K Cerradura. D Barrajes de fuerza. L Rejillas de ventilación. E Interruptor para protección de pasos. M Módulo regulador de energía reactiva. F Contactores. N Selector tres posiciones (M-0-A). G Condensadores. O Piloto de señalización de paso activo. H Barraje de puesta a tierra. P Selector de dos posiciones para activación del paso manualmente (ON-OFF).
Vista interna: 6 B D A C E F G H I Ilustración 2 Vista interna (Banco de condensadores) Vista externa: A J M J J K L N O P Ilustración 3 Vista externa (Banco de condensadores).
7 1.3. Dimensiones Las tablas 2 y 3 presentan las diferentes configuraciones de los bancos de condensadores automáticos y fijos, de acuerdo a su capacidad en kva y su nivel de tensión. Tabla 2 Dimensiones banco de condensadores automático. BANCO DE CONDENSADORES AUTOMATICO POTENCIA PASOS BOTELLAS kva Tensión ALTO FRENTE PROFUNDO FIJOS AUTO. 440 220 150 440-220 1600 800 400 5X1 10X4 5 5 150-175 220 1600 800 400 10X1 10X4 5 5 175-220 220 1600 800 400 15X1 15X3 4 8 225 440 1600 800 400 10X1 15X5 7 13 225 220 2000 900 600 10X1 15X5 7 13 225-290 220 2000 900 600 5X1 15X5 7 13 300 440 1800 800 400 15x1 15x5 6 12 300 220 2000 900 600 15x1 15x5 6 12 300-390 220 2000 900 600 10X1 10X6 7 13 400 440 2000 900 800 30X1 30X3 8 16 400 220 2000 1400 600 30X1 30X3 8 16 500 440 2000 900 800 30x1 30x4 10 20 500 220 2000 1400 600 30x1 30x4 10 20 500-625 220 2000 1400 600 30X1 30X5 12 24 630 220 2200 1400 600 20X1 30X6 12 26 750 220 2200 1400 600 45x1 45X4 15 30 800 220 2200 1400 600 60x1 45x4 16 32 1000 440 2200 1200 800 60X1 60X4 20 N.A 1000 220 2200 1400 800 60X1 60X4 20 N.A 1000-1950 440 2300 800 800 45X1 45X9 39 N.A 2000 440 2300 800 800 60X1 60X9 40 N.A 3000 400 2300 800 800 20X1 60X8 34 N.A 4000 400 2300 800 800 90X2 60X12 60 N.A
Capacidad (kvar) 5 10 15 20 25 30 35 Tabla 3 Dimensiones banco de condensadores paso fijo. BANCO DE CONDENSADORES PASO FIJO Tensión (V) Pasos 220 440 1 220 1 440 1 220 2 440 1 220 440 2 220 3 440 2 2 220 3 440 2 220 4 1 440 3 Botellas (Qty) Alto (mm) Frente (mm) Profundo (mm) 600 400 250 700 500 300 900 700 300 8
2. OPERACIÓN. 9 2.1. Banco de condensadores fijo: El banco de condensadores fijo realiza la compensación reactiva de acuerdo a cálculos y medidas hechos por personal calificado con conocimientos en electrotecnia. Consta de uno o varios pasos con sus respectivas protecciones y un piloto en la parte frontal de la puerta o frente muerto que indica cuales de estos se encuentran en operación. Dichos pasos se pueden activar de manera manual por medio de selectores respectivamente para cada uno de ellos y ubicados en la puerta del banco. La cantidad de pasos activos dependen únicamente de la intervención de personal calificado ya que se podría incurrir en sobrecompensaciones o sub compensaciones si se manipula o dimensionan de manera errónea. 2.2. Banco de condensadores automático: Este tipo de banco realiza la compensación reactiva de la red obedeciendo al monitoreo en tiempo real de un relé especializado. El dimensionamiento total se deberá realizar por personal calificado con conocimientos en electrotecnia, donde la cantidad y magnitud de los pasos automáticos se deberán calcular de acuerdo al perfil de carga del sistema (existente o proyectado). La cantidad de pasos activos dependerá de la compensación programada en el relé (EPCOS marca SIEMENS) y el monitoreo de las variables de la red; estos pasos se señalizan con pilotos en la puerta o frente muerto que indica cuales se encuentran en operación. Además existe la posibilidad de operar el banco de manera manual o automática desde el selector ubicado en la parte frontal del tablero. 2.3. Banco de condensadores mixto (Común): Este banco realiza la compensación de igual manera que el automático y posee las mismas características, pero adicionalmente posee uno o más pasos fijos (medidos o calculados por personal calificado) que se encargan de compensar las pérdidas constantes en el sistema eléctrico. La señalización indica los pasos automáticos activos en el banco.
3. INSTALACIÓN Y PUESTA EN SERVICIO. 10 La instalación y puesta en servicio de los bancos de condensadores, debe hacerla únicamente personal calificado, teniendo en cuenta los siguientes recomendaciones. 3.1. Mecánica. El banco de condensadores se sujetará al piso con 4 chazos expansivos y cuatro tornillos colocados sobre la platina de fijación del banco de condensadores. Si existe un cárcamo de ancho superior al de la base del tablero se deberá colocar un ángulo o un soporte que garantice los cuatro puntos de fijación del banco al piso. También se puede realizar la fijación sobre un poyo de acuerdo a la construcción civil existente, en este caso se deberá fijar como se describió anteriormente. Ilustración 4 Detalle anclaje al piso. 3.2. Eléctrica. El banco de condensadores deberá contar con tres líneas de fuerza correspondientes a la tensión trifásica del sistema eléctrico, provenientes del nodo principal al cual se encuentra conectada la totalidad de la carga del sistema y sobre el cual se realizará la compensación reactiva (conexión en paralelo). Esta alimentación se conducirá por cárcamo, bandeja o tubería hasta el banco de condensadores y se debe tener en cuenta que el conductor se selecciona de acuerdo a la protección principal del banco de condensadores (flujo de corriente estimado). La ilustración 5 muestra un diagrama de conexión de fuerza típico del banco de condensadores de Industrias Ectricol S.A.S.
Potencia 11 Ilustración 5 Conexión banco de condensadores. IMPORTANTE: Esta alimentación de potencia deberá conservar la secuencia de fases del circuito, pues de ella depende la medida del módulo de compensación reactiva. IMPORTANTE: Se debe conectar un conductor al sistema de puesta a tierra como método de protección del personal involucrado en la intervención del tablero y el banco de condensadores.
12 Ilustración 6 Diagrama de control (Banco de condensadores automático). Además de las conexiones de fuerza anteriores, se deberán conectar las señales de control relacionadas con el monitoreo de las variables eléctricas del sistema, como son las señales de los transformadores de corriente (TC) y señal de tensión del sistema. El neutro se debe conectar una señal proveniente del barraje de neutro asociado a la red, hasta la bornera o barraje de neutro ubicada en el banco de condensadores. La lectura de corriente proviene de un Transformador de Corriente (TC), que se conectará en el barraje o conductor donde circula la totalidad de la corriente que consume el sistema incluyendo el banco de condensadores. Es necesario que dicho transformador sea instalado en la fase A del barraje ya que por lo general es en la cual se concentra la mayor cantidad de cargas. La ilustración 7 muestra el diagrama esquemático del TC usado en los bancos de condensadores.
13 Ilustración 7 Simbología transformadores de corriente (TC). IMPORTANTE: Se deberá tener precaución con la polaridad del transformador de corriente pues si se conecta de manera inversa se obtendrá medida inversa del factor de potencia (Normalmente los transformadores poseen indicación de entrada (K,P,S1) e indicación de salida (L,P2,S2). 3.2.1. Conexiones recomendadas. En las ilustraciones 8 y 9 se muestran las conexiones correctas que deben ser ejecutadas para lograr un óptimo funcionamiento del banco de condensadores
14 Ilustración 8 Conexión con un solo ramal de alimentación. Ilustración 9 Conexión cuando se cuenta con generación de respaldo.
15 En la ilustración 8 La medida de corriente es correcta y la compensación satisfactoria debido a que el (CT) se encuentra ubicado en el ramal principal y acoge todas las corrientes correspondientes a la carga total. En la ilustración 9 se cuenta con un método de generación propia, y es apropiado conectar la señal de corriente únicamente del ramal del operador de red. 3.1. Manipulación - Transporte Para evitar esfuerzos mecánicos anormales durante el transporte toda la estructura y soportes, fueron diseñados y construidos para trabajar en posición vertical. Para la manipulación del banco de condensadores se recomienda utilizar un estibador, grúa o montacargas. Ilustración 10 (Montacargas - Estibador)
4. CONDICIONES AMBIENTALES. 16 A continuación se describen las condiciones ambientales a las que se pueden someter los bancos de condensadores, en lo que se refiere al almacenamiento instalación y operación, que busca asegurar la vida útil del equipo y que no presente ningún riesgo para los operarios, Temperatura: -5-40 C Humedad relativa: No controlada 30-90% Índice de protección: IP30 uso interior. 5. NORMAS APLICABLES. [1] NTC 3278 (IEC 60439) Paneles de maniobra y de control de baja tensión. Paneles tipo ensayado y tipo ensayado parcialmente. [2] IEEE 519 ( Recommended practices and requirements for harmonic control in electrical power systems ). Revisión IEEE 519 1981. 1992 [3] IEC 60831-1 General Performance, testing and rating Safety requirements Guide for installation and operation. [4] IEC 60831-2 General Performance, testing and rating Safety requirements Guide for installation and operation. [5] NTC 3279 (IEC 60529) Grados de protección dados por encerramientos de equipo eléctrico (Código IP). 6. MANTENIMIENTO. Antes de realizar cualquier tipo de mantenimiento o intervención sobre el banco, se debe asegurar que se encuentre des energizado y en presencia de personal calificado. Es necesario hacer verificaciones periódicas para un uso seguro y una buena conservación del equipo. Para ello contáctese con el equipo de Soporte Técnico y Pruebas de ECTRICOL S.A.S al correo electrónico stecnico@ectricol.com o al teléfono: 57-1 -743 1415 ext 163.
17 Cualquier duda o inquietud no dude en consultar a nuestro equipo de soporte técnico que tendrá el gusto de atender cualquier inconveniente o solicitud presentada. 6.1 Verificaciones Periódicas De acuerdo con la ubicación del banco, las condiciones de operación y el grado de polución del entorno de trabajo, se recomienda realizar periódicamente las siguientes verificaciones: a. Verificación y torque de la conexión de conductores de fase (entrada, salida y Barraje). b. Verificación de la conexión a tierra de la estructura del banco de condensadores. c. Limpieza de los equipos del banco de condensadores. d. En el caso de encontrar desperfectos en la pintura, se debe aplicar retoques en sitio para evitar corrosión. e. Realizar un test de prueba al relé regulador de reactivos por lo menos una vez al año.