Compensador Estático Sincrónico
Un STATCOM, o Compensador Estático Sincrónico, es un dispositivo utilizado en sistemas eléctricos para mejorar su calidad y estabilidad. Es una aplicación específica de un convertidor de fuente de voltaje (VSC, por sus siglas en inglés) en la tecnología de FACTS (Sistemas de Transmisión de Corriente Alterna Flexible).
Los STATCOMs son capaces de generar o absorber potencia reactiva de manera ultrarrápida y continua, ofreciendo una ventaja distintiva frente a tecnologías convencionales como bancos de capacitores o inductores, los cuales ajustan la potencia reactiva en pasos discretos y con una velocidad de respuesta menor. Esta compensación dinámica y en tiempo real no solo optimiza la calidad de la energía, sino que también asegura un control preciso y estable del voltaje, incluso frente a las más rápidas y exigentes variaciones de carga en la red.
1. Control y Protección
Equipado con una interfase HMI muy amigable, ofrecemos una operación sencilla y con modos multifunción. Monitoreo remoto disponible como función adicional.
2. Sistema de enfriamiento
Se tienen dos opciones aire/agua o agua/agua. Nuestros sistemas cuentan con bombeo redundándote para aumentar una operación más confiable.
3. Unidad de potencia
Este es el componente principal del STATCOM. Nuestro diseño ofrece alto voltaje con extremadamente baja distorsión armónica y una frecuencia muy baja de conmutación para menores pérdidas. Ofrecemos tecnología “Wire Bond” o “Press-Pack”.
4. Reactor
Para algunas potencias y voltajes es posible tener reactores de uso interior con núcleo de hierro que reduce sustancialmente el espacio requerido.
Funcionalmente, un STATCOM se compone de un convertidor de fuente de voltaje que convierte la corriente continua en corriente alterna con cualquier fase y magnitud. Esto se logra utilizando dispositivos semiconductores de potencia, como IGBTs (Transistores Bipolares de Puerta Aislada) o GTOs (Tiristores Optimizados por Compuerta), que son controlados por sistemas de control modernos y sofisticados. Al variar la fase y magnitud del voltaje inyectado, un STATCOM puede actuar como una fuente o sumidero de potencia reactiva.
Al inyectar potencia reactiva en la red, un STATCOM puede aumentar la tensión en el punto de conexión. De manera similar, al absorber potencia reactiva, puede disminuir la tensión. Esta capacidad de actuar dinámicamente es especialmente valiosa durante condiciones de falla o perturbaciones en el sistema, ya que puede ayudar a estabilizar rápidamente la red.
Descarga este brochure para conocer las especificaciones de la tecnología STATCOM y SVC
Descargar#1: Solución más rápida para la compensación del factor de potencia.
El equipo STATCOM supera al SVC en términos especialmente en lo que respecta al tiempo de respuesta.
La capacidad de ajuste y regulación de voltaje del STATCOM es notablemente superior a la del SVC. Esto se debe a que, en comparación con el SVC, el STATCOM experimenta una variación mucho menor en el tiempo de respuesta, generalmente menor a los 5 ms.
Esta diferencia permite que el STATCOM opere de manera más estable y con una respuesta más dinámica ante cambios significativos en el sistema, destacando su eficacia en la mejora de la estabilidad y la calidad en el suministro eléctrico.
#2: Capacidad de filtrado activo de corriente armónica
A diferencia del SVC, cuyo funcionamiento genera una cantidad significativa de corriente de segundo armónico, el STATCOM tiene una cantidad mínima.
Una de las características distintivas del STATCOM es su capacidad para inyectar contenido armónico según sea necesario, mitigando como base armónicos hasta el 13° orden, sin que este límite su capacidad para controlar y compensar otros parámetros eléctricos.
El porcentaje de mitigación del contenido armónico varía según el caso de estudio y el análisis realizado previamente.
#3: Tecnología más nueva y confiable disponible
El STATCOM, o Compensador Estático Sincrónico, representa una innovación de vanguardia en el ámbito de la gestión de la energía eléctrica. Su diseño avanzado y su capacidad de respuesta rápida lo convierten en una herramienta esencial para mejorar la calidad y estabilidad del sistema eléctrico.
Entre sus ventajas destacadas se encuentran su capacidad para compensar instantáneamente las fluctuaciones de voltaje y frecuencia en la red eléctrica, así como su capacidad para mejorar la eficiencia energética al optimizar la transferencia de potencia reactiva del sistema.
Además, el STATCOM ofrece una mayor flexibilidad operativa y una mayor confiabilidad en comparación con las tecnologías tradicionales de compensación de reactivos, convirtiéndola en una opción altamente recomendable para garantizar la integridad, confiabilidad y seguridad del sistema eléctrico.
Dependiendo de las características de tu red eléctrica y las necesidades de tu demanda, ofrecemos:
La ubicación y el entorno de instalación son factores clave en el diseño de este equipo.
La ubicación y el entorno de instalación son factores clave en el diseño de este equipo.
Más informaciónUna correcta selección y configuración genera grandes beneficios
El control del factor de potencia y la regulación de tensión son obligatorios para cumplir los requerimientos del Código de red.
Un voltaje estable y bajo contenido armónico, aumentan la productividad.
Las cargas actuales demandan soluciones rápidas y eficientes para evitar paros de producción y aumentar vida útil de equipos.
Los STATCOMs despliegan su versatilidad en una amplia gama de escenarios, siendo particularmente beneficiosos tanto en líneas de transmisión como en entornos industriales. Examinemos las ventajas que ofrecen, segmentadas de acuerdo con su campo de aplicación:
1. Mejora de la Calidad de la Energía: Las instalaciones industriales, como las acerías, a menudo se enfrentan a cargas que introducen fluctuaciones de tensión significativas y generan armónicos. Los STATCOMs pueden atenuar eficazmente estas perturbaciones al proporcionar o absorber potencia reactiva con rapidez, lo que mejora sustancialmente la calidad de la energía y disminuye los armónicos, beneficiándose de su capacidad inherente de filtrado
2. Corrección de Desbalance: Con una configuración de conexión en delta, los STATCOMs son particularmente efectivos en corregir desequilibrios entre fases, un desafío común en entornos con cargas asimétricas. Esto es crucial para prevenir condiciones de operación anormales y proteger el equipo sensible.
3. Reducción de Parpadeo (Flicker): El funcionamiento de hornos de arco eléctrico y maquinarias de gran demanda energética pueden ocasionar fluctuaciones de carga rápidas y severas. Los STATCOMs intervienen para contrarrestar estos efectos, estabilizando la tensión y, por ende, mejorando la estabilidad visual y el desempeño de equipos delicados.
4. Mejora del Factor de Potencia: En el contexto industrial de una acería, optimizar el factor de potencia no es solo una cuestión de eficiencia energética, sino también económica. Al mejorar el factor de potencia, se pueden minimizar las sanciones impuestas por la compañía de suministro eléctrico y maximizar la eficiencia en la utilización de la energía eléctrica.
1. Control de Voltaje en Tiempo Real: Los STATCOMs son esenciales para el control dinámico de voltaje en sistemas de transmisión, lo que es crucial para mantener la operación dentro de los límites de seguridad y eficiencia.
2. Estabilidad de la Red: Ayudan a mantener la estabilidad del sistema ante eventos transitorios, como cortes de líneas o fallas en el sistema, al proporcionar soporte de voltaje inmediato.
3. Ampliación de la Capacidad de Transferencia: Permiten una mayor transferencia de carga a través de líneas existentes al mejorar el perfil de voltaje, lo cual puede retrasar o eliminar la necesidad de construir nuevas líneas de transmisión.
4. Reducción de Pérdidas de Transmisión: Al optimizar el flujo de potencia reactiva, los STATCOMs pueden ayudar a reducir las pérdidas en las líneas de transmisión.
Estas son las 5 principales diferencias entre un STATCOM y un filtro de armónicas
#1: La forma en la que compensan la potencia reactiva
El STATCOM tiene la capacidad de corregir el factor de potencia de forma dinámica y contínua, mientras que los filtros tradicionales tienen simplemente la capacidad de compensar de forma discreta; esto quiere decir que lo hacen por pasos.
#2: Cancelación de armónicas
El STATCOM tiene un módulo de filtrado activo, lo que le permite cancelar distintos tipos de frecuencias armónicas de manera simultánea. Por otro lado, los filtros tradicionales sincronizan a una sola armónica por filtro, lo cual tiene una gran discrepancia con respecto al STATCOM.
#3 Regulación de tensión dinámica
El STATCOM puede entregar tanto potencia reactiva como inductiva, esto es eficaz para poder regular la tensión en el nodo en el que está conectado, mientras que los filtros tradicionales no lo pueden hacer.
#4 Reducción del desbalance
Un STATCOM conectado en delta tiene la capacidad de operar de forma desbalanceada, regulando así el desbalance en la red. Mientras que los filtros tradicionales no lo pueden hacer.
#5 Mitigación del flicker
El tiempo de respuesta del STATCOM que ronda los 3-5 milisegundos le permite compensar tan rápido que mitigan flicker. Mientras que los filtros tradicionales no tienen esta capacidad.
¿Tienes un proyecto similar y buscas a los expertos en implementaciones? Contáctanos para hacerlo realidad. En DIRAM, tu calidad de energía es nuestra prioridad.
Solicita más informaciónResumen
Industria: Acero
Carga: 2 hornos de arco eléctrico de 120 MVAs c/u
Objetivo: Cumplimiento de código de red
Solución: Reemplazo de filtros fijos por un STATCOM de 320 MVAR
Resultados
Aún cuando el objetivo de código de red se cumplió, pudimos apreciar beneficios mucho más importantes.
Conoce más sobre nuestros proyectos STATCOM
Se tenía un incumplimiento en la planta al código de red en parámetros de FP en condiciones de baja carga. Además, la planta experimentaba fluctuaciones de voltaje constantemente causando problemas en equipo electrónico y reinicio o falla de los robots.
Instalamos un equipo de compensación dinámica que resolverá los incumplimientos en condiciones de baja carga y mitigará los efectos de las fluctuaciones de voltaje en los equipos electrónicos.
Anteriormente, el Centro de Carga incumplía con el requerimiento de factor de potencia indicado en el Código de Red. Por lo tanto, se realizó la implementación de un equipo, el cual pudiera adecuarse a la demanda de potencia reactiva leyendo dos alimentadores a diferente tensión y realizar una compensación dinámica para asegurar el cumplimiento en el PCC (114 kV).
STATCOM 5 MVAR @ 34.5 kV Gracias a que nuestra tecnología instalada tiene la capacidad de entregar y absorber los reactivos necesarios de manera dinámica para controlar el factor de potencia de la planta en el punto de conexión, se logró cumplir con el objetivo de mantener el factor de potencia entre 0.97 y 1.00 al menos el 95% del tiempo, enconformidad al requerimiento futuro del Código de Red.
Para lograr el cumplimiento con el Código de Red 2.0 fase 2, que entra en vigor el 08 de abril del 2026, fue necesario instalar un STATCOM +/- 12 MVAR, Conectado en el bus principal de 20 Kv y se considera dejar los equipos de compensación ya existentes.
Con la instalación del STATCOM, se logró compensar los reactivos necesarios, dejando el factor de potencia en valores de 0.98 inductivo, el 100% del tiempo, cumpliendo con el requerimiento establecido por el Código de Red 2.0 Fase 2.
Se presenta incumplimiento con los parámetros del factor de potencia y y desbalance de corriente, establecido con el Código de Red 1.0.
Con la instalación del STATCOM, se logró el cumplimiento del parámetro de factor de potencia y desbalance de corriente el cual se disminuyó un 60%, con el requerimiento establecido por el Código de Red 2.0 Fase 2.
Se acercan a Diram para solicitar un estudio de Código de Red en la planta de Irapuato en el que se detectó un incumplimiento en el factor de potencia.
Debido a la variabilidad de la carga, y que se tiene un desbalance de corriente considerable, la solución es un STATCOM.
Se acercan a Diram para solicitar un estudio de Código de Red en la planta de Irapuato en el que se detectó un incumplimiento en el factor de potencia y desbalance de corriente.
Debido a la variabilidad de la carga, y que se tiene un desbalance de corriente considerable, la solución es un STATCOM.
Un STATCOM, o Compensador Estático Síncrono, es un dispositivo electrónico de potencia implementado en sistemas eléctricos para regular la potencia reactiva, así como para estabilizar el voltaje en tiempo real. En contraste con las soluciones mecánicas más antiguas de compensación reactiva, el STATCOM utiliza convertidores de electrónica de potencia, por lo general conmutados por IGBTs, para cambiar instantáneamente la cantidad de potencia reactiva que itroducen o absorben en la red. Esto lo convierte en un método altamente eficiente y adaptable para mejorar el factor de potencia, mitigar las variaciones extremas de voltaje y estabilizar las redes de media y alta tensión, y se utiliza normalmente en sistemas de transmisión modernos.
Un compensador síncrono es una máquina síncrona que regula la potencia reactiva en sistemas eléctricos, estabilizando el voltaje y mejorando el factor de potencia. En resumen, el compensador síncrono funciona como un generador síncrono, pero sin entregar potencia activa. Su principal ventaja es que puede inyectar o absorber potencia reactiva ajustando su corriente de excitación. Aunque se haya obsoleto y reemplazado por tecnología más avanzada como los STATCOMs en muchas aplicaciones discretas, sigue siendo útil para aplicaciones de alta tensión que necesitan estabilidad y soporte a largo plazo.
Funcionalmente, un STATCOM se compone de un convertidor de fuente de voltaje que convierte la corriente continua en corriente alterna con cualquier fase y magnitud. Esto se logra utilizando dispositivos semiconductores de potencia, como IGBTs o GTOs.
No, también contamos con distribución de STATCOMs en países como Estados Unidos, Chile, Colombia y Perú. Para solicitar más información llámanos o envíanos un mensaje dando clic aquí y uno de nuestros expertos se pondrá en contacto contigo a la brevedad.
La compensación de potencia reactiva es el proceso de corregir el desfase entre la corriente y el voltaje en un sistema eléctrico, generalmente usando dispositivos como capacitores o STATCOMs. Su objetivo es mejorar la eficiencia energética, reducir pérdidas en la red y cumplir con normativas como el Código de Red en México.
La potencia activa (o real) es la energía que se utiliza para hacer funcionar equipos y realizar trabajo útil (como encender una lámpara o hacer funcionar un motor), medida en watts (W). La potencia reactiva, en cambio, no realiza trabajo útil, pero es necesaria para mantener los campos magnéticos y el funcionamiento de equipos inductivos como motores y transformadores. Se mide en volt-ampere reactivo (VAR).
Es un dispositivo, como capacitor, banco de capacitores o STATCOM, diseñado para reducir la cantidad de potencia reactiva en un sistema eléctrico, mejorando así la eficiencia, optimizando las operaciones y reduciendo las penalizaciones por bajo factor de potencia.
La potencia reactiva es causada principalmente por cargas inductivas, como motores, transformadores, reactancias o cualquier equipo que requieren energía adicional para mantener los campos electromagnéticos, sin convertirla en trabajo útil. Estos equipos generan un desfase entre la corriente y el voltaje, lo que provoca la necesidad de potencia reactiva.
Conoce nuestros filtros de armónicas y bancos de capacitores contenedorizados -2.4 kV - 34.5 kV.
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Líder en el desarrollo y fabricación de soluciones de calidad de energía. Somos proveedores de ELSPEC en México
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