Análisis y diseño de sistema de compensación reactiva para la nueva Línea 4 de producción de cal en planta Calcesur Caracoto

Abstract

El trabajo de investigación se realizó en la empresa productora de cal, ubicada en el distrito de Caracoto región Puno. En el proceso de producción se identificó un bajo factor de potencia en la alimentación de energía eléctrica debido a la operación del ventilador que es accionado por un motor de 2.5 MW en media tensión trifásica en 22.9 kV, controlado por un variador de frecuencia que produce distorsiones armónicas que ocasionan resonancia con los capacitores. Para elevar el factor de potencia se diseña un sistema de compensación de energía reactiva de tipo centralizada, conformado por un banco de capacitores (filtro de rechazo desintonizado) conexión en delta, conectado en paralelo en la barra principal a la salida del sistema de alimentación, que permite corregir el factor de potencia del motor y del sistema eléctrico en general. El sistema diseñado permite proteger los capacitores de las distorsiones armónicas de quinto orden y evita el efecto de resonancia en el sistema de operación eléctrica. Todo el diseño se realiza aplicando una investigación de nivel predictivo y tipo experimental; los datos de potencia activa, potencia reactiva, cosϕ, nivel de armónicos se obtienen de las mediciones registradas por el analizador de redes AEMC 3945 en las celdas de media tensión de la barra principal, como resultado del análisis de potencia reactiva, cosϕ, nivel de armónicos y resonancia se plantea instalar un filtro de rechazo desintonizado en conexión delta de 1080 kVAR que permite aumentar el factor de potencia a un valor de 0,97 y además proteger los condensadores de distorsiones armónicas evitando efectos de resonancia.