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Beneficios de Operar su Generador a un Factor de Potencia más Alto . Introduction Muchos grandes industriales y municipales que poseen y operan la generación pueden ser capaces de producir más energía desde los generadores al operarlos en un factor de energía más alto, en lugar de un factor de energía determinado por su carga. La energía liberada adicional por su generador puede ser revendida a la utilidad de abastecimiento para los ingresos, o se puede utilizar localmente para el consumo de energía de utilidad reducida. Para operar un generador en un factor de energía más alto normalmente requiere que el industrial o municipal tengan un factor de energía de carga (factor de energía de carga cuando las generaciones no son consideradas) de unidad cercana. Esto se logra de manera económica con una gran banco de condensadores poco económica con gabinete metálico de media tensión. El Banco de Condensadores libera al generador de tener que producir los vars y le permite producir más energía. La producción de vars con el banco de condensadores es mucho menos cara que el costo de producir vars con un generador, cuando el generador puede ser operado en un factor de energía más alto. Los clientes y municipales de la utilidad eléctrica que alcanzan algunas de las siguientes condiciones deberían considerar y perseguir la información en este documento.
. Antecedentes Cuando se compran los generadores síncronos poseen una clasificación de placa que define la clasificación del factor de energía de la máquina y la producción de energía correspondiente de la máquina, por ejemplo, máquina 0,85PF, 10MW. Los generadores síncronos son normalmente operados en su factor de energía clasificado y clasificación de energía o en una clasificación MW menor para alcanzar los requerimientos var (o el factor de energía del sistema o requerimientos KVA). La clasificación del factor de energía de la mayoría de los generadores síncronos está normalmente entre los 0,8 y 0,95 calorífugos. Por convención, un generador síncrono que opera con un factor de energía calorífugo está produciendo vars, mientras que uno que opera con un factor de energía de producción está consumiendo vars. Desde un punto de vista de energía reactiva, un generador con un factor de energía calorífuga es prácticamente un banco de condensadores paralelos (los bancos de condensadores paralelos eliminan vars, como un generador). La diferencia principal es que el generador eliminará energía real además de la energía reactiva sólo cambiando la tensión de campo. Operar un generador síncrono con un factor de energía calorífugo no necesita energía adicional de la máquina motriz. Sin embargo, reduce la cantidad de energía real que puede producir el generador al aumentar la corriente bobinada estator. En muchos casos, un generador que opera con un factor de energía calorífugo puede tener sus ajustes de control cambiados para que elimine más KW y menos vars. La producción de KW adicional de la máquina se puede utilizar para compensar el consumo de energía o revender al proveedor de energía para los ingresos. La reducción de kvar debido a la operación de la máquina en o cerca del factor de energía de unidad se puede proporcionar con un banco de condensadores paralelos con gabinete metálico automático. Como ejemplo, el sistema “A” en al Figura 1 muestra un sistema de energía típico con una generación en el lugar. El generador en el lugar está clasificado 25MVA en un Factor de Energía (PF) de 0,8 y provee aproximadamente un 53% de la carga del sistema industrial. La carga del sistema industrial tiene una suma agregada de 45 MVA en un Factor de Energía de 0,84 y opera los 365 del año, las 24 horas del día. Esto se compara con un flujo de energía reactiva de 24,4 MVAR y un flujo de energía real de 37,8 MW. Como se puede ver, la utilidad proporciona la cantidad restante (17,8 MW, 9,4 MVARS, 20,1 MVA en un factor de energía de 0,88). Los dueños de la planta desean reducir su costo total de energía. Un método dado aquí es mejorar su factor de energía de planta total a 0,90 calorífugos y aumentar su producción de MW del generador al mejorar el factor de energía. El sistema “B” en la Figura 1 muestra cómo un banco de condensador fue utilizada para lograr esta meta. El sistema “B” muestra que la suma de un banco de condensador de 18,25 MVAR permitió que su generador produjera un 5 MW adicional mientras se mejora el factor de energía de la planta a 0,9 calorífugos . El sistema “B” ofrece los siguientes beneficios:
En el mercado no regulado de hoy en día, 5 MWATTS de energía se pueden comparar a los millones de dólares al año de ahorros. Los períodos de retribución para el banco de condensador pueden ser menores al mes. .
Figura 1 – Típico Sistema de Energía con Generación exterior. La figura muestra cómo el flujo de energía reactiva se puede cambiar para la adición de un banco de condensador. . CAPACIDAD DEL GENERADOR Cada generador tiene su propia curva de capacidad y esta información debería estar disponible con la documentación de la máquina o desde el fabricante. Las curvas de capacidad definen las características de operación del generador en términos de kW y kVar. Una típica curva de capacidad reactiva del generador síncrono, como se ve en la figura 2, se puede utilizar para determinar la capacidad de un generador y si es que se puede obtener kW adicional del generador. Por ejemplo, la máquina representada por la curva en la Figura2, cuando se opera en un factor de energía calorífugo de 0,8, tendrá una producción de kW de 0,8 por unidad y una producción de kVar de 0,6 por unidad. Operar la misma máquina en el factor de energía de utilidad resultará en una producción de máquina kW de 1,0 por unidad kVA y una producción de kVAr de 0,0 por unidad. Los vars requeridos para contrarrestar la reducción de los generadores en una producción de var (o clasificación de banco de condensador de Media Tensión) se puede calcular solamente sustrayendo la producción de var inicial del generador en el punto inicial de operación de la producción de var de los generadores en el punto final o deseado.
Figura 2 – Típica curva de capacidad reactiva del generador síncrono. . Conclusión
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