En el proceso de fabricación de acero de un horno de arco eléctrico, el calor se genera mediante arcos eléctricos entre los electrodos y los materiales de acero o hierro dentro del horno. Esta intensa energía funde la chatarra y calienta el acero fundido. Sin embargo, el proceso de cebado del arco provoca sobretensiones repentinas que afectan al transformador y a la red eléctrica aguas arriba. Estas fluctuaciones generan armónicos de alto orden y reducen el factor de potencia de la red, lo que afecta la calidad general de la energía y la estabilidad del sistema.
Para abordar estos problemas, la instalación de un dispositivo de compensación de energía se ha convertido en una solución clave para proteger la red eléctrica y mejorar la calidad del suministro eléctrico.
Tipos de dispositivos de compensación de potencia
Los sistemas de compensación de potencia generalmente se dividen en dos categorías: compensación estática y compensación dinámica.
Compensación estática
La compensación estática se refiere a un tipo de compensación de potencia reactiva donde los parámetros de compensación armónica se mantienen invariables durante el funcionamiento del horno. Utiliza bancos fijos de condensadores o reactores, configurados para abordar los armónicos específicos que se generan con mayor frecuencia durante los procesos de fabricación de acero.
Hay dos enfoques típicos:
- Instalación fija basada en el contenido armónico conocido durante la fusión;
- Configuración selectiva que activa diferentes unidades de compensación para diferentes etapas de fusión.
Este método se aplica ampliamente en sistemas de energía de hornos de arco eléctrico debido a su simplicidad y confiabilidad. Es más fácil de operar y mantener en comparación con los sistemas dinámicos.
Compensación dinámica
La compensación dinámica, por otro lado, es una solución en tiempo real que ajusta su respuesta en función de la variación del contenido armónico en la red eléctrica durante las diferentes etapas de funcionamiento del horno. Calcula y distribuye automáticamente la relación de compensación adecuada para adaptarse a las condiciones de carga dinámica.
Si bien son muy eficaces para mejorar la calidad de la energía y aumentar el factor de potencia, los sistemas de compensación dinámica son más complejos y costosos. Por ello, se utilizan con menos frecuencia, pero ofrecen un excelente rendimiento donde la estabilidad de la red es crucial.
¿Qué es un compensador de variable estática (SVC)?
SVC significa Compensador Estático de Vars (Static Var Compensator), una tecnología de ahorro energético de alta eficiencia que combina electrónica de potencia controlada por tiristores con sistemas de control digital automatizados. Un SVC suele constar de un reactor controlado por tiristores (TCR) y un banco de condensadores que funcionan en paralelo.
SVC proporciona una compensación de potencia reactiva rápida, dinámica, suave, positiva y negativa para:
- Mejorar el factor de potencia
- Mejorar la calidad de la energía
- Seguimiento y compensación de cargas variables en tiempo real
- Reducir el flujo de potencia reactiva y sus pérdidas asociadas
- Menor caída de tensión de transmisión y pérdidas de calentamiento resistivo
- Suprimir el parpadeo de voltaje y la distorsión armónica
