Factor De Potencia

Ventajas Y Desventajas Del Factor De Potencia.

Factor de Potencia.

Es un indicador del correcto aprovechamiento de la energía eléctrica.

Se le conoce al valor de la relación entre las dos potencias como factor de potencia. Las empresas que proveen el servicio de energía eléctrica, aplican una multa a la fábrica que tiene un factor >0.9 (se le conoce también como coseno fi).

El factor de potencia ideal es aquel que su relación se encuentra en 1 (o sea, aparente = a efectiva); si queremos saber la potencia efectiva, tenemos que dividir la potencia aparente(la que nos indica en vatímetro) por el factor de potencia.

Existen métodos para mejorar el factor de potencia, el cual puede tener problemas por dos fenómenos opuestos: atraso en la corriente por las cargas inductivas muy altas, bien, corriente adelantada generada por circuitos con características capacitivas (varios capacitores o motores sincrónicos). He aquí la forma de corregir esta desviación: Si el factor de potencia se debe a una tendencia inductiva, que es lo que regularmente ocurre la mayoría de las veces, se coloca en paralelo con las líneas de alimentación un capacitor de alta capacidad. Obviamente, este banco de capacitores se coloca dentro de la fábrica y existen empresas que los proveen y colocan.

Motivos por los cuales existe un bajo factor de potencia.

La potencia reactiva, la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos pero es necesaria para el funcionamiento de elementos tales como motores, transformadores, lámparas fluorescentes, equipos de refrigeración y otros, puede volverse apreciable en una industria, y si no se vigila apropiadamente hace disminuir el factor de potencia, el cual se penaliza.

Un alto consumo de energía reactiva puede producirse como consecuencia principalmente de:

-Un gran número de motores.

-Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado.

-Una sub-utilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una mala planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria.

-Un mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos de la industria.

Una carga eléctrica industrial en su naturaleza física es reactiva, pero su componente de reactividad puede ser controlado y compensado, con amplios beneficios técnicos y económicos.

Motivos por los que se penaliza el bajo factor de potencia.

El hecho de que exista un bajo factor de potencia en su industria produce los siguientes inconvenientes:

Al suscriptor:

-Aumento de la intensidad de corriente.

-Pérdidas en los conductores y fuertes caídas de tensión.

-Incrementos de potencia de las plantas, transformadores y reducción de capacidad de conducción de los conductores.

-La temperatura de los conductores aumenta y disminuye la vida de su aislamiento.

-Aumentos en sus facturas por consumo de electricidad.

A la compañía de electricidad:

-Mayor inversión en los equipos de generación, ya que su capacidad en KVA debe ser mayor.

-Mayores capacidades en líneas de transporte y transformadores para el transporte y transformación de esta energía reactiva.

-Caídas y baja regulación de voltajes, los cuales pueden afectar la estabilidad de la red eléctrica.

Como se mejora el Facto de Potencia.

El factor de potencia exigido por la empresa eléctrica se puede conseguir en una forma práctica y económica, instalando condensadores eléctricos estáticos o utilizando los motores sincrónicos disponibles en su industria.

Condensadores eléctricos estáticos.

En plantas industriales, la forma más práctica y económica para la corrección del bajo factor de potencia es la utilización de condensadores. LA corriente del condensador es usada para suplir en su totalidad o en parte, las corrientes magnetizantes requeridas por las cargas.

Los condensadores mejoran el factor de potencia debido a que sus efectos son exactamente opuestos a los de las cargas reactivas ya definidas, eliminando así el efecto de ellas.

Motores Sincrónicos.

Los motores sincrónicos pueden también actuar como generadores de KVAR. Su capacidad para generar KVAR es función de su excitación y de la carga conectada; cuando operan en baja excitación no genera los suficientes KVAR para suplir sus propias necesidades y en consecuencia los toman de la red eléctrica.

Cuando operan sobrexcitados (operación normal) suplen sus requerimientos de KVAR y pueden además entregar KVAR a la red; en este caso son utilizados como compensadores de bajo factor de potencia.

Métodos de compensación.

Son tres los tipos de compensación en paralelo más empleados:

a) Compensación individual

b) Compensación en grupo

c) Compensación central

Compensación individual.

Aplicaciones y ventajas

-Los capacitores son instalados por cada carga inductiva.

-El arrancador para el motor sirve como un interruptor para el capacitor.

-El uso de un arrancador proporciona control semiautomático para los capacitores.

-Los capacitores son puestos en servicio sólo cuando el motor está trabajando.

Desventajas

-El costo de varios capacitores por separado es mayor que el de un capacitor individual de valor equivalente.

-Existe subutilización para aquellos capacitores que no son usados con frecuencia.

Diagrama de conexión.

Compensación en grupo.

Aplicaciones y ventajas

-Se utiliza cuando se tiene un grupo de cargas inductivas de igual potencia y que operan simultáneamente.

-La compensación se hace por medio de un banco de capacitores en común.

-Los bancos de capacitores pueden ser instalados en el centro de control de motores.

Desventaja

La sobrecarga no se reduce en las líneas de alimentación principales

Diagrama de conexión.

Compensación central.

Características y ventajas

-Es la solución más general para corregir el factor de potencia.

-El banco de capacitores se conecta en la acometida de la instalación.

-Es de fácil supervisión.

Desventajas

- Se requiere de un regulador automático del banco para compensar según las necesidades de cada momento.

- La sobrecarga no se

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