Un banco fijo entrega siempre la misma reactiva; sirve para cargas que casi no cambian, como la magnetización de un transformador o un motor grande a carga constante. Un banco automático divide la compensación en pasos que un regulador conecta y desconecta según la reactiva medida, y es la solución cuando la carga varía durante el día. La elección equivocada se paga: un fijo sobredimensionado deja la planta capacitiva en las horas de baja carga, y un automático mal elegido no sigue cargas muy rápidas.
La diferencia básica
Un banco de condensadores entrega la energía reactiva que motores y transformadores consumen, para que la red no tenga que transportarla. La pregunta no es si compensar, sino cómo seguir la carga.
- Banco fijo: un grupo de condensadores conectado permanentemente, o junto con la carga que compensa. Entrega siempre la misma reactiva.
- Banco automático: la compensación se divide en pasos (escalones), cada uno con su elemento de maniobra. Un regulador de reactiva mide la carga y decide cuántos pasos conectar.
El tamaño total se calcula aparte; lo explicamos en cómo dimensionar un banco de condensadores. Aquí el tema es la arquitectura: cómo se reparte y se maniobra esa compensación.
Comparación
| Aspecto | Banco fijo | Banco automático |
|---|---|---|
| Sigue la carga | No | Sí, por pasos |
| Riesgo de sobrecompensar | Alto si la carga varía | Bajo si los pasos y el regulador están bien elegidos |
| Componentes | Condensadores, protección y seccionamiento | Además: regulador, un contactor o tiristor por paso, más control |
| Mantenimiento | Mínimo | Regulador, contactores y ventilación |
| Uso típico | Magnetización del transformador, motor a carga constante | Tablero general de una planta con carga variable |
| Fallas típicas | Sobrecompensación nocturna, condensadores degradados sin que nadie lo note | Contactores pegados o desgastados, regulador mal ajustado, pasos fuera de servicio |
Cuándo usar cada uno
Banco fijo:
- Para la reactiva de vacío del transformador, que existe mientras esté energizado, tenga carga o no. Es la «parte fija» de muchas instalaciones.
- Junto a un motor grande de carga constante, conectado aguas abajo de su contactor: entra y sale con el motor. Su tamaño debe quedar por debajo de la reactiva en vacío del motor; si se pasa, al desconectar el motor, los condensadores pueden autoexcitarlo y producir sobretensiones mientras gira por inercia. El fabricante del motor y las normas de instalación fijan ese límite.
- En plantas de proceso continuo, con una carga que casi no cambia en las 24 horas.
Banco automático:
- En el tablero general de cualquier planta con turnos, arranques y paradas.
- Cuando la planta tiene horas de baja carga (noches, fines de semana), en las que un fijo la volvería capacitiva. En Colombia ese error ahora se paga con límites de factor de potencia capacitivo; vea energía reactiva capacitiva.
- Cuando la compensación total es grande y se quiere repartir en pasos de distinto tamaño.
Las soluciones mixtas son las más comunes: una parte fija pequeña para el transformador, compensación individual en los motores grandes de carga constante y un banco automático para el resto.
Cómo funciona el banco automático
El regulador mide la tensión y la corriente en el punto de conexión (normalmente con un CT en la acometida de baja tensión), calcula la reactiva que falta o sobra frente a una referencia de factor de potencia y conecta o desconecta pasos. Para no dañar los condensadores ni los contactores:
- Espera un tiempo de descarga antes de reconectar un paso, porque cerrar sobre un condensador cargado con la polaridad opuesta produce una corriente de conexión muy alta.
- Rota los pasos para repartir el desgaste.
- Usa una banda muerta para no conectar y desconectar sin parar alrededor de la referencia.
Los contactores de un banco son de una categoría especial para maniobra de condensadores, con resistencias de preinserción que limitan la corriente de conexión. Las normas de producto son IEC 60831-1 para los condensadores de baja tensión e IEC 61921 para el banco completo, que además debe cumplir las normas de tableros IEC 61439 donde aplique.
Contactores o tiristores
Un banco con contactores necesita segundos entre maniobras de un mismo paso. Para cargas que cambian muy rápido, como soldadoras por puntos, prensas, grúas o arranques frecuentes, existen bancos conmutados por tiristores: el control conecta cada paso en el instante en que la tensión del condensador y la de la red coinciden, sin corriente de conexión y sin esperar la descarga. Son más costosos y disipan calor, pero siguen la carga ciclo a ciclo y evitan el parpadeo de tensión que producen estas cargas.
- ¿La reactiva a compensar es casi constante?
- Sí¿Está asociada a un motor grande o al transformador?
- SíCompensación fija junto a esa carga, por debajo de su reactiva en vacío
- NoBanco fijo con verificación en carga mínima
- No¿La carga cambia en fracciones de segundo?
- SíBanco conmutado por tiristores o compensador electrónico
- NoBanco automático con contactores y regulador
El factor que cambia todo: los armónicos
Si la planta tiene variadores, rectificadores u otras cargas no lineales, un banco sin protección contra armónicos puede entrar en resonancia con la red: las corrientes armónicas se amplifican, los condensadores se calientan y fallan, y los fusibles se funden sin causa aparente. La solución es un banco con reactores de desintonía en cada paso, o un filtro. Esto vale igual para fijos y automáticos. Vea resonancia en bancos de condensadores y filtro de armónicos activo o pasivo.
Señales de que su banco no está funcionando
- Cobros de reactiva inductiva en las horas de producción, o de capacitiva en las de baja carga.
- Un regulador que muestra un factor de potencia que no coincide con el de la factura.
- Pasos que nunca se conectan o que nunca salen.
- Condensadores abombados, calientes o con fugas; fusibles que se funden repetidamente.
- Contactores con los contactos desgastados o ruidosos.
La termografía y la medición de capacitancia por paso detectan buena parte de estos problemas antes de que se vean en la factura.
Cómo le ayudamos
Nuestro equipo decide con usted la arquitectura de compensación de su planta: medimos o analizamos el perfil de reactiva y los armónicos, dimensionamos la parte fija, los pasos y la desintonía, y especificamos el banco para que cumpla los límites de su país en todas las horas. El estudio lo hacemos de forma remota con sus mediciones y facturas; en Colombia también medimos y ponemos en servicio en sitio. Conozca nuestro servicio de calidad de potencia y escríbanos.
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Referencias
- IEC 60831-1, Shunt power capacitors of the self-healing type for a.c. systems having a rated voltage up to and including 1 000 V.
- IEC 61921, Power capacitors – Low-voltage power factor correction banks.
- IEC 61439-1 y -2, conjuntos de aparamenta de baja tensión.
- IEEE 1036, Guide for the Application of Shunt Power Capacitors.
Preguntas frecuentes
¿Cuándo conviene un banco de condensadores fijo?
Cuando la reactiva a compensar casi no cambia: la de vacío de un transformador que está siempre energizado, o la de un motor grande que trabaja a carga constante y se compensa junto con su arranque. Fuera de esos casos, un banco fijo grande tiende a sobrecompensar cuando baja la carga.
¿Qué hace el regulador de un banco automático?
Mide la tensión y la corriente en el punto de compensación, calcula la reactiva y el factor de potencia, y conecta o desconecta pasos de condensadores para acercarse a la referencia. Respeta tiempos mínimos para que cada condensador se descargue antes de volver a conectarse.
¿Un banco automático sirve para máquinas de soldar o cargas muy rápidas?
Un banco con contactores no sigue bien cargas que cambian en fracciones de segundo, porque cada paso necesita tiempo para descargarse antes de reconectarse. Para esas cargas se usan bancos conmutados por tiristores o compensadores electrónicos, que conectan los pasos en el instante adecuado sin esperar la descarga.