Capitulo02 1907 2

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Capítulo 2
Compensación de energía reactiva
Indice/Manual


1

Naturaleza de la energía reactiva



2

Ventajas de la compensación



3

Cálculo de la potencia reactiva



4

Tipos de compensación

12-13



5

Compensación fija o automática

13-15



6

Influencia de las armónicas



7

Aparatos de maniobra

16-18



8Condensadores secos

19-20



9

Baterias automáticas

20-21

10 Controladores de potencia reactiva

2/ n Schneider Electric

4
5-7
8-11

16

21

2

Catálogo
Condensadores de BT
Varplus M

22-23

Reguladores y contactores
Varlogic

24-25

2
Schneider Electric n 2/

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

1 Naturaleza de la energía reactiva
Todas las máquinas eléctricas (motores,transformadores...) alimentadas en corriente
alterna necesitan para su funcionamiento
dos tipos de energía:
n Energía activa: Es la que se transforma
íntegramente en trabajo o en calor (pérdidas). Se mide en kW.h,
n Energía Reactiva: Se pone de manifiesto
cuando existe un trasiego de energía activa
entre la fuente y la carga. Generalmente
está asociada a los campos magnéticos internos de los motores ytransformadores. Se
mide en KVArh. Como esta energía provoca
sobrecarga en las líneas transformadoras y
generadoras, sin producir un trabajo útil, es
necesario neutralizarla o compensarla.

S (kVA)

P
(kW)

Q (kVAr)

S= Potencia aparente
P= Potencia activa
Q= Potencia reactiva

Los capacitores generan energía reactiva
de sentido inverso a la consumida en la
instalación. La aplicación de éstos neutraliza elefecto de las pérdidas por campos
magnéticos.
Al instalar condensadores, se reduce el
consumo total de energía (activa + reactiva),
de lo cual se obtienen varias ventajas.

2/ n Schneider Electric

2
2 Ventajas de la compensación
Reducción de los recargos
Las companías eléctricas aplican recargos o
penalizaciones al consumo de energía reactiva con objeto de incentivar su corrección.
Reducciónde las caídas de tensión
La instalación de condensadores permite
reducir la energía reactiva transportada disminuyendo las caídas de tensión en la línea.
Reducción de la sección de los conductores
Al igual que en el caso anterior, la instalación de condensadores permite la redución
de la energía reactiva transportada, y en
consecuencia es posible, a nivel de proyecto, disminuir la sección de losconductores
a instalar.
En la tabla se muestra la reducción de la
sección resultante de una mejora del cos ϕ
transportando la misma potencia activa.
cos ϕ

Factor redución

1 40%
0,8 50%
0,6
67%
0,4
100%

Disminución de las pérdidas
Al igual que en el caso anterior, la instalación de condensadores permite reducir las
pérdidas por efecto Joule que se producen
en los conductores y transformadores.Pcu final = cos ϕ2 inicial
Pcu inicial cosϕ2 final
Ejemplo: La reducción de pérdidas en un
transformador de 630 kVA Pcu = 6500 W al
pasar de cos ϕ inicial = 0,7 a un cos ϕ final
= 0,98 será: 6500 x (1-(0,7/0,98)2)= 3184 W

Schneider Electric n 2/

Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Aumento de la potencia disponible en la instalación
La instalación de condensadores permite
aumentar lapotencia disponible en una
instalación sin necesidad de ampliar los
equipos como cables, aparatos y transformadores.
Esto es consecuencia de la reducción de la
intensidad de corriente que se produce al
mejorar el factor de potencia.

Ejemplo de instalación
Instalación sin condensador
Los kVAr en exceso son facturados.
La potencia en kVA es superior a las necesidades en kW.

→

→ →

kVA = kW +kVAr
630 kVA

400 V

Característica de la instalación
500 kW cosϕ = 0,75
El transformador está sobrecargado
Potencia 666 kVA

S = P
= 500

cosϕ 0,75

S = Potencia aparente

El interruptor automático y los cables son elegidos para
una corriente total de 963 A.
I = P

U√3 cosϕ

kW
kVA
kVAr

Las pérdidas en los cables son calculadas en función del
cuadrado de la corriente: (963)2
P = RI2...