Las empresas buscan activamente formas de reducir el consumo de energía, reducir los desechos y mejorar la eficiencia operativa. Pero a menudo se pasa por alto una de las oportunidades más fundamentales: la protección contra bajadas de voltaje. No solo ayuda a garantizar operaciones confiables, sino que, cuando se aplica correctamente, puede contribuir a alcanzar las metas de sostenibilidad. Más adelante en este blog hablaremos más sobre la importancia de la protección contra bajadas de voltaje. También discutiremos los factores que hay que tener en cuenta al evaluar una solución. Ahora examinemos qué es realmente la protección contra bajadas de voltaje.
Comprensión de la protección contra bajadas de voltaje
Las bajadas de voltaje, también conocidas como caídas, son reducciones breves de los niveles de voltaje. Estas bajadas pueden producirse debido a perturbaciones de la red, cambios repentinos de carga o fallas de equipos. Aunque a menudo pasan desapercibidas, la cantidad de bajadas de voltaje que se producen es mayor que la cantidad de cortes de energía completos. Si no se realiza la mitigación, las bajadas de voltaje pueden provocar tiempo improductivo no planificado, aumento de desechos y daños a los equipos.
Los sistemas de corrección de bajadas de voltaje pueden detectar estas variaciones transitorias de voltaje y responder rápidamente para estabilizar los niveles de voltaje dentro de límites aceptables. En muchas industrias, el uso de un sistema de corrección de bajadas de voltaje tendrá un impacto positivo financiero y de sostenibilidad.
Ventajas de utilizar la protección contra bajadas de voltaje
- Menos tiempo improductivo: Las bajadas de voltaje pueden interrumpir los procesos de fabricación, lo que puede ocasionar costoso tiempo improductivo de producción y problemas de calidad del producto. Estas interrupciones también pueden reducir la eficiencia operativa. La aplicación de la protección contra bajadas de voltaje ayuda a maximizar el tiempo de fabricación y a minimizar el tiempo de espera para reiniciar la línea.
- Menos desechos: Las paradas inesperadas debidas a bajadas de voltaje pueden ocasionar daños o inutilización de materiales. Estas bajadas pueden aumentar los desechos de una instalación o requerir mano de obra adicional para reprocesar. Si se trata de un producto de alto valor, como una oblea de semiconductores, un solo evento de bajada de voltaje puede tener un impacto financiero considerable.
- Mayor confiabilidad del equipo: Al confirmar niveles de voltaje estables, los sistemas de corrección de bajadas de voltaje ayudan a proteger los equipos sensibles contra daños y fallas prematuras. Esto prolonga su vida útil y reduce los costos de mantenimiento.
Una protección contra bajadas de voltaje mal implementada puede aumentar los costos operativos y hacer retroceder los objetivos de sostenibilidad. Hay varios factores que hay que tener en cuenta al evaluar los sistemas de corrección de bajadas de voltaje y optimizar los resultados de sostenibilidad. Entre estos factores se incluyen:
1. Selección de equipos de mitigación energéticamente eficientes: La eficiencia energética de los equipos de mitigación de bajadas de voltaje desempeña un papel crucial en las operaciones sostenibles. Al evaluar los dispositivos de mitigación, tenga en cuenta la eficiencia de conversión, el consumo de energía en espera y el uso general de energía. Seleccione dispositivos con altas calificaciones de eficiencia y bajos requisitos de alimentación en espera para minimizar los desechos de energía. Tome como ejemplo un sistema de corrección de bajadas de voltaje de 1 MW. Solo un punto porcentual de mejora en la eficiencia energética ahorra 87600 kW·h al año, el equivalente a ocho hogares estadounidenses. Sin mencionar el ahorro de más de USD 10,000 en costos de energía.
Dependiendo del tipo de equipo de mitigación de bajadas de voltaje y el punto de operación donde se utilice, las eficiencias generales pueden variar de menos del 80% a más del 99%. Además, las pérdidas en los equipos de mitigación de bajadas de voltaje aparecen como calor residual. Los dispositivos de baja eficiencia requieren refrigeración adicional para eliminar este calor de la instalación, lo que suma consumo de energía adicional. Elegir equipos de mitigación de bajadas de voltaje eficientes desde el punto de vista energético tiene un impacto significativo en la sostenibilidad de una operación.
2. Uso de un enfoque específico para la aplicación de la protección contra bajadas de voltaje: Aplicar la protección contra bajadas de voltaje solo donde se necesita también es importante para la sostenibilidad. Las instalaciones pueden intentar eliminar sus problemas de bajadas de voltaje aplicando un sistema de corrección de bajadas de voltaje grande que ayude a proteger la mayor parte de la instalación. Esto podría resolver el problema. Sin embargo, cada watt de potencia que fluye a través de un sistema de corrección de bajadas de voltaje contribuirá a las pérdidas de potencia dentro del sistema. Un enfoque más sostenible es dirigir la protección solo a los equipos sensibles a las bajadas de voltaje. Por ejemplo, una instalación podría tener un motor de 1 MW que tiene un panel de control de 10 kW. El motor en sí es robusto ante la mayoría de las perturbaciones de voltaje, mientras que el panel de control probablemente es sensible a ellas. Aplicar un sistema de corrección de bajadas de voltaje con una eficiencia del 99% al motor y al panel de control resulta en 10.1 kW de pérdidas en el sistema de corrección de bajadas de voltaje. En contraste, si el motor se deja sin protección y solo el panel de control está protegido, las pérdidas debidas al sistema de corrección de bajadas de voltaje se reducen a 100 W.
Se recomienda realizar evaluaciones exhaustivas de la calidad de la energía para identificar los equipos críticos y los procesos sensibles que requieren protección contra bajadas de voltaje. El uso de esquemas de protección específicos evitará el despliegue innecesario de dispositivos de mitigación en toda la instalación. Esto puede optimizar los recursos y reducir el consumo de energía.
3. Optimización del almacenamiento de energía: Los módulos de almacenamiento de energía utilizados para protección contra bajadas de voltaje, ya sean baterías, condensadores, volantes de inercia, etc., todos tienen pérdidas asociadas. Cuanta más energía se almacena, mayores serán las pérdidas. Más del 90% de los eventos en la red eléctrica son bajadas de voltaje que duran 2 s o menos. No se necesitan grandes cantidades de energía almacenada para abordar la mayoría de los problemas en una instalación. Elija opciones de almacenamiento de energía que se ajusten a la energía requerida para la mitigación de bajadas de voltaje sin un sobredimensionamiento excesivo. Una gestión eficiente del almacenamiento de energía es esencial para los sistemas de corrección de bajadas de voltaje sostenibles.
4. Identificación de tecnologías que ofrezcan larga vida útil: La reducción de desechos electrónicos es parte integral de la gestión de activos sostenible. Es importante seleccionar dispositivos de protección contra bajadas de voltaje con diseños robustos, alta confiabilidad y una vida útil prolongada. Al elegir estos dispositivos, se reduce la frecuencia de reemplazo de componentes. Priorice componentes con materiales sostenibles y reciclabilidad para minimizar el impacto medioambiental durante los procesos de eliminación o reciclaje. Por ejemplo, compare baterías de plomo-ácido que tienen una vida útil de solo 3–4 años con algunos sistemas basados en condensadores que operan durante 15 años o más. No solo esta última es una opción más sostenible, sino que también reduce el costo total de propiedad del sistema de corrección de bajadas de voltaje.
Al considerar soluciones, observe la línea de productos Allen-Bradley® DySC®. Este corrector de bajadas de voltaje de Rockwell Automation es una opción sostenible para la protección contra bajadas de voltaje. La mayoría de los modelos tienen eficiencias energéticas superiores al 99%. Hay una amplia gama de productos de 250 W hasta 2 MW. Las instalaciones pueden aplicar el tamaño adecuado para satisfacer sus necesidades de protección. Los productos DySC ofrecen múltiples opciones de almacenamiento de energía para permitir a los clientes seleccionar la cantidad adecuada de almacenamiento de energía para cumplir con los requisitos. Además, para la mayoría de las bajadas de voltaje, el corrector de bajadas DySC puede utilizar la energía que existe en la red sin necesidad de energía almacenada. Finalmente, los condensadores de almacenamiento de energía en el corrector de bajadas DySC están diseñados para durar toda la vida útil del producto sin necesidad de reemplazo.
La protección contra bajadas de voltaje es una necesidad para las empresas que necesitan aumentar la eficiencia operativa. Al invertir en sistemas de protección avanzados, los fabricantes pueden mejorar la confiabilidad del equipo. También pueden minimizar el tiempo improductivo y contribuir a un futuro más sostenible. Adoptar estas soluciones innovadoras no solo beneficia al medio ambiente, sino que también fortalece la competitividad y la resiliencia en un panorama energético en evolución.
