Algunos tipos de carga absorben grandes corrientes al momento de su conexión, causando mucha veces la caída del voltaje de la instalación. Este tipo de carga, como por ejemplo los hornos y soldadores de arco eléctrico, causan niveles altos de corriente inrush durante su ciclo de operación, la cual tiene generalmente una duración de algunos segundos. Estas corrientes generan el flujo (corrientes magnetizantes) de saturación aguas arriba del transformador. El flujo de saturación causa la caída del voltaje de salida del transformador, lo cual resulta en falla o un mal rendimiento de la carga alimemtada.

Adicionalmente, cuando ocurre lo anterior, la fuente ve la caída de voltaje e intenta entregar la corriente necesaria para mantener el voltaje del transformador, creando así una componente adicional al impulso de corriente dentro del sistema eléctrico.

El sistema de compensación reactiva en tiempo real (Real Time Reactive Compensation, RTRC) provee la corrección instantánea del factor de potencia para redes industriales que contienen cargas altamente transitorias o inestables, así como también compensa la corriente de arranque de grandes motores.

Los sistemas RTRC incluyen switches de estado sólido los que permiten un número ilimitado de operaciones libre de transientes. El controlador tiene un tiempo de adquisición y un tiempo de respuesta dentro de un ciclo, lo cual es suficientemente rápido para compensar las cargas de alta velocidad de variación.

El resultado es la prevención de los sags o caídas de voltajes y de los flickers de voltaje, así como el incremento de la capacidad del sistema y el ahorro de energía.

Además, los sistemas RTRC evitan el fenómeno de resonancia de la red, al incluir reactores de núcleo de hierro en serie con cada módulo de compensación trifásica. La combinación de la serie condensador/reactor sintoniza la red por debajo del primer armónico dominante (usualmente el quinto, ó 250Hz). Esto tiene además el efecto de reducir la distorsión de voltaje mejorando las condiciones globales de la red.

Las cargas Transitorias

Los cambios rápidos de carga y el control estándar de condensadores son Incompatibles:

La compensación de potencia reactiva requerida para la corrección del factor de potencia se realiza normalmente por un controlador dedicado, el cual mide el factor de potencia del sistema, lo compara a un ajuste predefinido y energiza condensadores vía contactores electromecánicos.

El tiempo mínimo de respuesta a las fluctuaciones de carga será de 5-10 segundos – las cargas que varían más rápidamente no se compensarán con este tipo de sistemas.


El problema:

Cuando se requiere el switcheo rápido, los contactores electromecánicos sufren un aumento de gasto mecánico y eléctrico, y pueden generar voltajes transientes sustanciales. Estos transientes pueden afectar la operación de equipos sensitivos en muchas aplicaciones. Además, los condensadores no tendrán el suficiente tiempo para la descarga del voltaje DC de la previa energización, típicamente de 30 segundos, y estarán sometidos a excesivos esfuerzos de voltajes con la re energización.

Los esquemas de control estándares están disponibles para la corrección con cargas estables, pero no resultan con variaciones frecuentes y rápidas de cargas. En caso de aplicar esquemas estándares de compensación a cargas rápidas, la potencia reactiva no compensada crea inestabilidad en el voltaje, flicker de voltaje, aumento de las pérdidas y bajo factor de potencia, lo cual reduce la capacidad de suministro eléctrico.

Los RTRC son la solución para redes ricas en energía armónica debido a que en sí, son sistemas anti-resonantes. La resonancia puede causar serios problemas tales como la distorsión excesiva en el voltaje, operación inesperada de breakers y fusibles por ruido, disparo por sobre voltajes, fallas prematuras de condensadores y fallas del aislamiento en motores, transformadores y conductores.
La solución:

Los sistemas de compensación re-activa en tiempo real (RTRC) están diseñados para reemplazar las soluciones convencionales de corrección del factor de potencia. El sistema RTRC emplea elementos de switcheo electrónicos para energizar los pasos de compensación requerida. Los condensado-res se energizan cuando su voltaje residual iguala al de la red. El resultado es un switcheo libre de transientes y así queda eliminado el problema de los esfuerzos excesivos de voltaje en el condensador. Además, los elementos de switcheo electrónico no se deterioran durante este proceso, sin limitar así su número de operaciones.

Las variaciones grandes y rápidas de potencia reactiva ocurren durante las operaciones tales como el arranque de grandes motores, soldaduras y operaciones desincronizadas de cargas cíclicas.

Los sistemas RTRC minimizan los efectos negativos de esas cargas entregando compensación reactiva casi instantánea, reducción del flicker de voltaje y soporte a los sags de voltaje.