Factor de potencia

CONFERENCIA “FACTOR DE POTENCIA” SUMARIO
Introducción
Definiciones Como Mejorar el Factor de Potencia Localización de capacitores y motores sincrónicos

BIBLIOGRAFIA
Diseño de Instalaciones Eléctricas Industriales. J. Sánchez Tomo II.

3.2 Definiciones de factor de potencia. [3] Al hablar de factor de potencia es posible establecer cuatro definiciones de factor de potencia, ellas son:3.2.1 Factor de potencia actual (cos θ). Este representa la magnitud del ángulo de desplazamiento de fase entre la corriente y el voltaje en cada instante de tiempo, se determina por la ecuación: P 3.3 cosθ = 3V ⋅ I
El registro del factor de potencia actual da una idea acerca de si la magnitud de la potencia reactiva es estable o no, de cuando ocurren cambios bruscos en la misma, etc., informacionesnecesarias en la solución de problemas relacionados con el diseño y operación de sistemas eléctricos industriales.

3.2.2 Factor de potencia medio (cos θm). Esta magnitud representa el valor medio o esperanza matemática del factor de potencia actual; su magnitud viene dada por:  1 Q  cosθ m = = cos tan −1 m  3.4 2  Pm    E  1+ r  E   a
donde: Er : Energía reactiva consumida(kVAr-h) Ea : Energía activa consumida (kW-h) Qm : Potencia reactiva media (kVAr) Pm : Potencia activa consumida (kW) Con esta magnitud de factor de potencia no es posible juzgar los cambios reales de la magnitud del factor de potencia actual pues es posible en una industria dada que, a pesar de poseer un factor de potencia medio alto, ocurran pérdidas elevadas de potencia activa debida al flujo depotencia reactiva con significativas desviaciones de voltaje, ello debido a las fluctuaciones del consumo de potencia reactiva (ver figura 3.1).

Cos θ Cos θmp Cos θ Cos θmp

t
a) constante b) variable

t

Fig. 3.1 Gráficos de potencia reactiva.

3.3 Cómo mejorar el factor de potencia. [1, 3, 7, 8] El mejoramiento del factor de potencia puede ser alcanzado a través de la correctaselección y combinación de los medios para su elevación, todo ello basado en el análisis técnico-económico. Los medios de elevar el factor de potencia son los siguientes: a. Sin la utilización de equipos compensadores b. Utilizando equipos compensadores El análisis debe comenzar siempre por el primer método ya que el mismo no implica en términos generales grandes inversiones capitales. 3.3.1 Elevacióndel factor de potencia sin la utilización de equipos compensadores. Entre las medidas adoptadas para mejorar el factor de potencia sin la utilización de equipos compensadores figuran las siguientes: a) Acomodo de cargas u ordenamiento del proceso tecnológico b) Sustitución de motores asincrónicos y/o transformadores subcargados por otros de menor capacidad. c) Reducción siempre que sea posible delvoltaje de los motores subcargados d) Limitación del trabajo en vacío de motores y/o transformadores e) Sustitución de motores asincrónicos por motores sincrónicos f) Elevación de la calidad de reparaciones de los equipos g) Operación económica de transformadores 3.3.2 Mejoramiento del factor de potencia con la utilización de equipos compensadores. Una vez agotadas todas las medidas demejoramiento del factor de potencia sin la utilización de quipos compensadores, entonces se procede a compensarlo utilizando equipos compensadores; para ello se debe compensar el consumo de potencia reactiva. • • • Los equipos más utilizados para compensar el factor de potencia son: Compensadores sincrónicos Motores sincrónicos Capacitores estáticos

Compensadores sincrónicos. Ellos constituyen motoressincrónicos trabajando en vacío, sin carga acoplada a su eje, por lo que su eje es mas fino que el de un motor sincrónico de la misma capacidad el cual acciona una carga. Los mismos pueden trabajar tanto en régimen de consumo (subexcitados) o en régimen de generación de potencia reactiva (sobrexcitados). Es por ello que la magnitud de la potencia reactiva generada o consumida por el compensador se...