Electricidad

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PROGRAMA DE AHORRO DE ENERGIA

Energía Reactiva y Factor de Potencia
Ponente Ing. Eugenio Téllez Ramírez

AUTOMATIZACION PRODUCTIVIDAD Y CALIDAD S.A. de C.V. 16 SUR 2122 Col. Bellavista C.P. 72500 Puebla, Pue. Tel/Fax : (222) 243-5437 e-mail : apc@mail.precitool.com.mx

PROGRAMA DE AHORRO DE ENERGIA

ENERGIA REACTIVA Y FACTOR DE POTENCIA

INTRODUCCION
Operar con un bajo factor depotencia una instalación eléctrica, además del impacto en el pago de electricidad, tiene otras implicaciones de igual o mayor significación, particularmente en relación con la capacidad de los equipos de transformación y distribución de la energía eléctrica y con el uso eficiente de las maquinas y aparatos que funcionan con electricidad

El factor de potencia es un problema permanente y de obligadaimportancia para todos aquellos cuya actividad se relaciona con el diseño, operación y mantenimiento de instalaciones eléctricas, particularmente las plantas industriales, por lo que la revisión periódica de los conceptos no solo es conveniente sino necesaria

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ENERGIA REACTIVA Y FACTOR DE POTENCIA

1.0 SEÑALES SINUSOIDALES
1.1 Definición La forma de onda y expresión de la señal coseno se muestra a continuación:

1.5

1.0

φ

0.5

A

0.0

12.50

16.67

20.83

25.00

29.17

-0.5

-1.0
T

-1.5

Fig. 1.1) Forma de onda sinusoidal

Estando definida por la función:

f (t ) = A cos(ωt + ϕ ) ω = 2πf 1 T= fA: Amplitud ω: frecuencia radial (rad/seg) f: frecuencia (Hz o ciclos/seg) T: Periodo (seg) φ: ángulo de fase (rad) La forma de onda nominal del voltaje que proporciona el suministrador de energía eléctrica en México tiene una forma de onda sinusoidal cuya frecuencia es de 60 Hz, por lo que:
Frecuencia Periodo Frecuencia radial f T Hz Ms 60 16.667

rad/s 376.99 ω Tabla. 1.1) Frecuencias yperiodo de señal sinusoidal

33.33

0.00

4.17

8.33

3
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ENERGIA REACTIVA Y FACTOR DE POTENCIA

1.2 Valor eficaz Debido a que la amplitud de la señal varía en cada instante de tiempo, resulta conveniente emplear su valor eficaz (rms root meansquare), que está definido por

f

1 = rms T

T

∫f
0

2

(t )dt

que es un valor constante para cada ciclo y en el caso de una señal sinusoidal es:

f
2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

rms

=

A 2

=

0.7071 * A

0.00

4.17

8.33

12.50

16.67

20.83

25.00

29.17

-0.5 -1.0 -1.5 -2.0

Fig. 1.2.1) Valor instantáneo y eficaz

El valor eficaz de una señalrepresenta el valor constante de una fuente que produciría la misma disipación de potencia en una resistencia que su correspondiente señal sinusoidal.

Fig. 1.2.2) Potencia disipada por señal sinusoidal y por señal eficaz

33.33

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ENERGIA REACTIVA YFACTOR DE POTENCIA

2.0 COMPORTAMIENTO DE CARGAS
2.1 Tipo de cargas La corriente que fluye en un sistema es función del voltaje y de las características de la carga. Los tipos de cargas lineales existentes son las resistivas, inductivas, capacitivas o una combinación de estas. Carga Resistiva Corriente en fase

0.00

4.17

8.33

12.50

16.67

20.83

25.00

29.17
29.17
29.1733.33

V

I Res

R:Resistencia (Ohms) Carga Resistiva-Inductiva Corriente Atrasada

0.00

4.17

8.33

12.50

16.67

20.83

25.00

V

I Res+Ind

R:Resistencia (Ohms) L:Inductancia (Henrys) Carga Capactiva Corriente Adelantada

0.00

4.17

8.33

12.50

16.67

20.83

V

I Cap

C:Capacitor (Farads)
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