Factor de potencia El factor de potencia se define como el cociente de la relación de la potencia activa entre la potencia aparente; esto es:
Comúnmente, el factor de potencia es un término utilizado para describir la cantidad de energía eléctrica que se ha convertido en trabajo. |
Factor de potencia El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo. Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad
significa un mayor consumo de energía necesaria para producir un
trabajo útil. |
Tipos de potencia Potencia efectiva La potencia efectiva o real es la que en el proceso de transformación de la energía eléctrica se aprovecha como trabajo. Unidades: Watts (W) Símbolo: P |
Tipos de potencia Potencia reactiva La potencia reactiva es la encargada de generar el campo magnético que requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y transformadores. Unidades: VAR Símbolo: Q |
Tipos de potencia Potencia aparente La potencia aparente es la suma geométrica de las potencias efectiva y reactiva; es decir:
Unidades: VA Símbolo: S |
El triángulo de potencias
|
El triángulo de potencias
|
El ángulo En electrotecnia, el ángulo nos indica si las
señales de voltaje y corriente se encuentran en fase. |
Tipos de cargas Cargas resistivas En las cargas resistivas como las lámparas incandescentes,
el voltaje y la corriente están en fase. |
Tipos de cargas Cargas inductivas En las cargas inductivas como los motores y transformadores,
la corriente se encuentra retrasada respecto al voltaje. |
Tipos de cargas Cargas capacitivas En las cargas capacitivas como los condensadores, la
corriente se encuentra adelantada respecto al voltaje.
|
Diagramas fasoriales del voltaje y la corriente Según el tipo de carga, se tienen los siguientes
diagramas:
|
El bajo factor de potencia Causas: Cuando este consumo es en su mayoría energía
reactiva, el valor del ángulo se incrementa y disminuye el factor
de potencia. |
El bajo factor de potencia
|
Problemas por bajo factor de potencia Problemas técnicos: Mayor consumo de corriente. |
Problemas por bajo factor de potencia
|
Problemas por bajo factor de potencia Problemas económicos:
|
Beneficios por corregir el factor de potencia Beneficios en los equipos: Disminución de las pérdidas en conductores. Reducción
de los costos por facturación eléctrica. |
Compensación del factor de potencia Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para su funcionamiento. |
Compensación del factor de potencia
|
Compensación del factor de potencia
La compensación de reactivos no afecta el consumo
de potencia activa, por lo que |
Compensación del factor de potencia
|
Compensación del factor de potencia
|
Métodos de compensación Son tres los tipos de compensación en paralelo más empleados: a) Compensación individual |
Compensación individual Aplicaciones y ventajas |
Compensación individual Desventajas Existe subutilización para aquellos capacitores
que no son usados con frecuencia. |
Compensación individual
|
Compensación en grupo Aplicaciones y ventajas |
Compensación en grupo Desventajas La sobrecarga no se reduce en las líneas de alimentación
principales |
Compensación en grupo
|
Compensación central Características y ventajas Es la solución más general para corregir
el factor de potencia. |
Compensación central Desventajas La sobrecarga no se reduce en la fuente principal ni
en las líneas de distribución. |
Compensación central
|
Cálculo de los kVARs del capacitor
|
Cálculo de los kVARs del capacitor: Coeficiente K
|
Ejemplo Se tiene un motor trifásico de 20 kW operando
a 440 V, con un factor de potencia de 0.7, si la energía se entrega
a través de un alimentador con una resistencia total de 0.166 Ohms
calcular: |
Solución
|
Solución
|
Solución
|
Ejemplo corrección factor de potencia
|
Potencia reactiva (kVAR)
|
Compensación del FP Potencia reactiva requerida
|
Ejemplo: Compensación del FP
|
Ejemplo: Compensación del FP Calculo del porcentaje de penalización con un factor de potencia promedio anual de 0.8848
Calculo del porcentaje de bonificación por mejorar
el FP a 0.98 Nota: Los cargos o bonificaciones económicas se
determinan al multiplicar la suma de los cargos por demanda y consumo
de energía, multiplicados por los porcentajes de penalización
o bonificación, según sea el caso |
Consideraciones del FP Cargos y bonificaciones máximas |
Consideraciones del FP Compensación individual de motores |
Bancos automáticos de capacitores Cuenta con un regulador de VARS que mantiene el FP prefijado,
ya sea mediante la conexión o desconexión de capacitores
conforme sea necesario |
Bancos automáticos de capacitores Elementos de los bancos automáticos: |
Bancos automáticos de capacitores El valor de los capacitores fijos depende del No. De
pasos previamente seleccionado, así como, de la cantidad necesaria
en kVAR’s para compensar el FP a 1.0 |
Esquema de un banco automático de capacitores
|
puede ser: 
es la demanda de reactivos de un motor y 
la potencia aparente correspondiente.
es el suministro de reactivos del capacitor de compensación
es
constante. 
