Concepto de energía reactiva

Documentación Técnica | |
| 1.- CONCEPTO DE ENERGÍA REACTIVA
La utilidad de las aplicaciones de la electricidad, es gracias a que los receptores transforman la energía eléctrica que absorben en otro tipo de energía, como es la motriz, la luminosa
o la calorífica. Cualquier receptor puramente resistivo, una resistencia eléctrica, solo consume energía activa. La intensidad en estos receptoresse mide por la fórmula: |
P = potencia en vatios.
R = resistencia en ohmios.
I = intensidad en amperios. En estos casos la potencia aparente S=V·A corresponde con la potencia absorbida.Sin embargo los receptores que necesitan generar campos magnéticos para su funcionamiento: motores, transformadores, equipos para lámparas de descarga, etc. consumen energía reactiva para su funcionamiento. Laintensidad necesaria para ese tipo de energía está retrasada respecto a la tensión por lo que, en consecuencia, la potencia aparente S=V·A que absorbe de la red tiene una componente activa (P) y otra reactiva de carácter inducido (Q). |
Resistencia: S= P
Motor: S2= P2 + Q2 La potencia activa, P, en vatios, es entregada o absorbida por la carga y representa la medida del trabajo útil por unidadde tiempo que puede realizar la carga. Mientras que la potenciainductiva, Q, en voltamperios reactivos, representa un bombeo de energía necesario para el propio funcionamiento del receptor, que no da ninguna energía útil y sí repercute en aumentar la potencia aparente que tenemos que transportar a través de la línea. Como resumen: un motor, un transformador, etc. consume más intensidad que la queconsume un equipo resistivo de su misma potencia activa. El factor de sobreintensidad viene definido por el ángulo de desfase φ mediante el valor cosφ (factor de potencia). |
La tabla siguiente muestra los factores de potencia más comunes
de diferentes aparatos.   |
2.- REPERCUSIONES DE LA ENERGÍA REACTIVA
La utilidad de las aplicaciones de la electricidad, es gracias a que los receptorestransforman la energía eléctrica que absorben en otro tipo de energía, como es la motriz, la luminosa
o la calorífica. 2.1.-Aumento en la sección de los conductores. Puesto que la sección de los conductores depende de la intensidad de la red y esta es inversamente proporcional al cosφ nos lleva a que a menor cosφ mayor sección. A modo de ilustración imaginamos una línea que alimenta un cuadro dealumbrado de lámparas de descarga de potencia total 22 kW a 380 V trifásica. Alimentamos el cuadro mediante una manguera VV0,6/1KV al aire. La tabla siguiente indica que intensidad y sección se necesitará para cada
valor del cosφ. |
Este ejemplo ilustra que un cosφ de 0,5 puede en algunos casos exigir que se triplique incluso cuadruplique la sección del conductor.2.2.- Reducción en la potenciadisponible de un transformador de red.El limite de los transformadores de potencia no viene definido por la potencia activa (W) sino por la potencia aparente (V·A). Por ello, la potencia de los transformadores viene expresada en VA o en KVA. Es decir, que básicamente el transformador en una fuente de intensidad a una tensión determinada. Esta intensidad no se puede superar.
Un transformadoralimentando equipos resistivos (con cosφ=1) la potencia en W máxima de los equipos a alimentar corresponde a la potencia del transformador (aparente) como hemos expresado antes. Es decir, que un transformador de 250 KVA puede alimentar equipos resistivos hasta 250 kW.Esa regla no corresponde con equipos que consumen energía reactiva. Cuanto más bajo sea el valor del cosφ de los equipos a alimentar, másbajo será el aprovechamiento del transformador.La tabla siguiente muestra la potencia en kW máxima que puede proporcionar un transformador de 250 KVA según el cosφ de la carga. |
2.3.- Pérdidas en cables y transformadores. Las pérdidas por efecto Joule responden a esta fórmula: |
En vista de ello las perdidas por efecto Joule en los conductores, bobinas de los transformadores, etc. depende de...