El generador estático de Var interior FGI 6–6,6 kV (SVG) es una solución avanzada de potencia electrónica para la compensación de potencia reactiva dinámica en sistemas industriales de energía de media tensión. Está diseñado para redes eléctricas donde la demanda reactiva fluctuante, las variaciones de voltaje y las perturbaciones en la calidad de la potencia requieren una compensación rápida y continuamente ajustable.
El sistema monitoriza las condiciones de funcionamiento eléctrico y genera la corriente reactiva capacitiva o inductiva requerida para regular la potencia reactiva en el punto de evaluación designado. En comparación con los bancos convencionales de condensadores por escalón, la tecnología SVG proporciona compensación escalonada dentro de su rango de funcionamiento nominal, permitiéndole responder de forma más eficaz a condiciones de carga cambiantes.
La plataforma de control utiliza procesadores digitales de señal multichip (DSP) y matrices de puertas programables en campo (FPGA). La teoría de potencia reactiva instantánea y los algoritmos de cálculo armónico rápido permiten el análisis y control en tiempo real de las condiciones de funcionamiento eléctrico.
El controlador calcula la corriente compensadora requerida y dirige el sistema de conversión de potencia basado en IGBT para que inyecte o absorba corriente reactiva según sea necesario. Esto permite la regulación dinámica de potencia reactiva y soporta el control de voltaje y la corrección del factor de potencia.
Con un tiempo de respuesta especificado inferior a 5 ms, el SVG FGI está diseñado para responder rápidamente a la demanda cambiante de potencia reactiva. Esta capacidad es especialmente relevante para instalaciones industriales con motores grandes, cargas de proceso que cambian rápidamente u otros equipos que pueden causar fluctuaciones de voltaje.
El sistema también especifica capacidad de viaje de bajo voltaje bajo condiciones definidas de caída de tensión. El rendimiento real depende de la configuración aprobada, los ajustes de protección y las condiciones de funcionamiento aplicables.
FGI ofrece configuraciones SVG refrigeradas por líquido y refrigeradas por aire para adaptarse a diferentes rangos de capacidad, requisitos de gestión térmica y condiciones de instalación.
Existen configuraciones refrigeradas por líquido para capacidades nominales de 1–15 Mvar dentro del rango dimensional interior suministrado de 6–6,6 kV. Las configuraciones refrigeradas por aire cubren opciones adicionales de capacidad, con dimensiones de armario, peso y tipo de reactor que varían según la clasificación.
El método final de refrigeración debe seleccionarse según la capacidad de compensación requerida, el espacio disponible de instalación, las condiciones ambientales y los requisitos de ingeniería del proyecto.
El SVG soporta múltiples objetivos de control, incluyendo potencia reactiva constante del dispositivo, potencia reactiva constante en puntos de evaluación, factor de potencia en punto de evaluación constante, tensión constante en punto de evaluación y compensación de carga.
Estos modos permiten configurar el sistema según las necesidades de la red eléctrica y el punto de control requerido.
Además de la compensación de potencia reactiva dinámica, el sistema soporta compensación de corriente armónica según lo especificado en la documentación del producto. Su efectividad depende del espectro armónico, la impedancia del sistema, la capacidad de compensación y las condiciones de funcionamiento.
Para proyectos con cargas no lineales significativas, debe realizarse una evaluación de la calidad de potencia para confirmar la combinación adecuada de SVG y cualquier equipo dedicado de filtrado armónico.
Múltiples unidades SVG pueden operar en paralelo para aumentar la capacidad total de compensación y proporcionar una regulación coordinada entre múltiples autobuses o grupos de carga. El sistema soporta múltiples interfaces y protocolos de comunicación para la integración con sistemas de monitorización, automatización y gestión energética de plantas.
Las opciones de comunicación listadas en la especificación del producto incluyen Ethernet, RS485, CAN y fibra óptica, con protocolos que incluyen Modbus RTU, Profibus, CDT91 e IEC 61850-103/104. Se deben confirmar las interfaces y protocolos compatibles específicos para la configuración seleccionada.
El sistema de protección incluye funciones para sobretensión de bus, subtensión de bus, sobrecorriente SVG, fallos de unidad, sobretensión de módulo, sobrecorriente de módulo, sobretemperatura y fallos de comunicación.
Según el diseño del proyecto, configuraciones redundantes del sistema, sistemas auxiliares de alimentación y capacidad de operación N-2 están disponibles. Estas características están destinadas a mejorar la disponibilidad del sistema y la tolerancia a fallos.
Seleccionar el SVG adecuado requiere evaluar el voltaje nominal, la demanda de potencia reactiva, la variación de carga, los objetivos del factor de potencia, las condiciones armónicas, los requisitos de refrigeración y las restricciones de instalación.
El equipo de ingeniería de FGI puede utilizar estas entradas del proyecto para determinar la capacidad nominal adecuada, la configuración de refrigeración, el modo de control y la disposición del sistema.
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Punto |
Descripción de la actuación |
|---|---|
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Compensación de potencia reactiva dinámica |
Proporciona regulación continua de potencia capacitiva e inductiva reactiva |
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Tiempo de respuesta dinámico |
Menos de 5 ms |
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Regulación de potencia reactiva |
Compensación de potencia reactiva continua y bidireccional |
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Estabilización de tensión |
Soporta la regulación dinámica de tensión y mejora la estabilidad de tensión |
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Corrección del factor de potencia |
Soporta el control del factor de potencia y la compensación de potencia reactiva |
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Compensación de carga |
Ayuda a compensar las fluctuaciones de cargas reactivas en sistemas eléctricos industriales |
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Viaje a través de baja tensión (LVRT) |
Soporta 0 pu durante 150 ms y 0,2 pu durante 625 ms, sujeto a condiciones de configuración y prueba |
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Capacidad de sobrecarga |
Más del 120% durante 1 minuto, sujeto a la configuración y las condiciones de funcionamiento |
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Interpretación armónica |
THDi inferior al 3%, sujeto a condiciones especificadas en la prueba |
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Pérdida de potencia |
Menos del 0,8%, sujeto a las condiciones de operación calificadas |
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Modos de control |
Potencia reactiva constante, potencia reactiva en punto de conexión, factor de potencia, tensión y compensación de carga |
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Operación paralela |
Soporta operación paralela multiunidad y compensación coordinada, sujeta a la configuración del sistema |
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Opciones de refrigeración |
Configuraciones refrigeradas por líquido y refrigeradas por aire |
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Integración de comunicaciones |
Soporta múltiples interfaces y protocolos de comunicación industrial, dependiendo de la configuración |
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Parámetro |
Especificaciones |
|---|---|
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Tipo de producto |
Generador Var Estático Interior (SVG) |
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Voltaje de rejilla nominal |
6 kV / 6,6 kV |
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Tolerancia de tensión nominal |
±10% |
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Tensión del punto de evaluación |
6–6,6 kV |
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Rango de voltaje de entrada |
0,9–1,1 PU |
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Frecuencia nominal |
50 / 60 Hz |
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Rango de potencia reactiva |
Dependiente del modelo; Consulte la capacidad nominal de la configuración seleccionada |
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Poder inicial |
±0,005 Mvar |
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Resolución actual |
0,5 A |
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Tiempo de respuesta dinámico |
Menos de 5 ms |
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Capacidad de sobrecarga |
Más del 120% durante 1 minuto, sujeto a la configuración |
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Distorsión armónica total de la corriente (THDi) |
Menos del 3%, sujeto a las condiciones de prueba |
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Pérdida de potencia |
Menos del 0,8%, sujeto a las condiciones de operación calificadas |
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Fuente de alimentación de control |
380 VAC; 220 VAC / 220 VDC |
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Interfaces de comunicación |
Ethernet, RS485, CAN, fibra óptica |
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Protocolos de comunicación |
Modbus RTU, Profibus, CDT91, IEC 61850-103 / IEC 61850-104; La disponibilidad depende de la configuración |
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Modos de control de potencia reactiva |
Potencia reactiva constante, potencia reactiva del punto de evaluación, factor de potencia, voltaje, compensación de carga |
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Configuración del sistema |
Operación paralela multi-unidad, coordinación multi-bus y coordinación multi-grupo de condensadores de filtro (FC), sujeto al diseño del sistema |
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Funciones de protección |
Sobretensión y bajo tensión del bus, sobrecorriente SVG, fallo de la unidad, sobretensión del módulo, sobrecorriente y sobretemperatura, fallo de comunicación, fallo de protección, fuente de alimentación de control anormal |
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Operación redundante |
N-2, donde se soportaba la configuración del sistema seleccionada |
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Temperatura ambiente de funcionamiento |
-35°C a +40°C |
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Temperatura de almacenamiento |
-40°C a +70°C |
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Humedad relativa |
Menos del 90% a 25°C, no condensante |
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Altitud de instalación |
Hasta 2.000 m; Las aplicaciones a mayor altitud requieren evaluación |
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Clasificación sísmica |
Intensidad VIII, sujeto al estándar de diseño aplicable |
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Grado de contaminación |
Grado IV, sujeto al diseño del equipo y a la norma aplicable |
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Capacidad nominal |
Dimensiones (W × D × H) |
Peso aproximado |
Tipo de reactor |
|---|---|---|---|
|
1–9 Mvar |
5.200 × 1.400 × 2.400 mm |
Aprox. 2.550 kg |
Núcleo de aire |
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10–15 Mvar |
5.800 × 1.400 × 2.400 mm |
Aprox. 2.750 kg |
Núcleo de aire |
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Capacidad nominal |
Dimensiones (W × D × H) |
Peso aproximado |
Tipo de reactor |
|---|---|---|---|
|
1–2 Mvar |
3.300 × 1.400 × 2.400 mm |
Aprox. 2.200–2.850 kg |
Núcleo de hierro |
|
3 Mvar |
3.400 × 1.400 × 2.400 mm |
Aprox. 3.060 kg |
Núcleo de hierro |
|
4–5 Mvar |
4.800 × 1.400 × 2.400 mm |
Aprox. 3.750–4.260 kg |
Núcleo de hierro |
|
6–7 Mvar |
3.600 × 1.400 × 2.400 mm |
Aprox. 2.750–3.450 kg |
Núcleo de aire |
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8–12 Mvar |
5.600 × 1.400 × 2.600 mm |
Aprox. 4.600–5.000 kg |
Núcleo de aire |
1. Compensación de potencia reactiva dinámica rápida
Con un tiempo de respuesta inferior a 5 ms, el SVG FGI ajusta rápidamente la corriente reactiva para satisfacer los requisitos cambiantes de carga. Esto ayuda a mejorar el factor de potencia, apoyar la estabilidad de la tensión y reducir el impacto de las rápidas fluctuaciones de carga.
2. Regulación capacitiva e inductiva continua
El SVG proporciona compensación automática y ajustable de potencia reactiva dentro de su rango de funcionamiento nominal. Soporta tanto el funcionamiento capacitivo como inductivo, permitiendo que el sistema responda a diferentes condiciones de red y carga.
3. Gestión térmica refrigerada por líquido
La configuración refrigerada por líquido está diseñada para gestionar el calor generado por componentes electrónicos de potencia en aplicaciones de alta capacidad. También existen alternativas refrigeradas por aire para proyectos con diferentes capacidades y requisitos de instalación.
4. Control Digital Avanzado
La plataforma de control utiliza tecnología DSP y FPGA multichip, junto con teoría de potencia reactiva instantánea y algoritmos rápidos de cálculo armónico, para soportar la medición eléctrica en tiempo real y la compensación dinámica.
5. Modos de funcionamiento múltiples
Los modos de control disponibles incluyen potencia reactiva constante del dispositivo, potencia reactiva constante en puntos de evaluación, factor de potencia en punto de evaluación constante, voltaje constante en punto de evaluación y compensación de carga.
6. Operación Paralela Coordinada
Múltiples unidades SVG pueden operar en paralelo para ampliar la capacidad total de compensación y coordinar la regulación de potencia reactiva entre múltiples buses y grupos de carga, sujeto a la configuración aprobada del sistema.
7. Gestión de la calidad de la energía
Además de la compensación de potencia reactiva, el sistema soporta compensación armónica según lo especificado para la configuración aplicable. El rendimiento armónico real depende de las condiciones de funcionamiento y de la capacidad de compensación nominal.
8. Protección y fiabilidad del sistema
Las funciones de protección integradas cubren condiciones como sobretensión de bus, subtensión, sobrecorriente, sobretemperatura y fallos de comunicación. Existen diseños redundantes y capacidad de operación N-2 según la configuración del sistema.
