Compensación de energía reactiva

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Capítulo 2: Compensación de Energía Reactiva

Capítulo 2 Compensación de energía reactiva Indice/Manual
1 2 3 4 5 6 7 8 9 Naturaleza de la energía reactiva Ventajas de la compensación Cálculo de la potencia reactiva Tipos de compensación Compensación fija o automática Influencia de las armónicas Aparatos de maniobra Condensadores secos Baterias automáticas 4 5-7 8-11 12-13 13-15 16 16-1819-20 20-21 21

10 Controladores de potencia reactiva

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Catálogo
Condensadores de BT Varplus M Reguladores y contactores Varlogic 22-23 24-25

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1 Naturaleza de la energía reactiva
Todas las máquinas eléctricas (motores, transformadores...) alimentadas en corriente alternanecesitan 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 y transformadores. Se mide en KVArh. Como esta energíaprovoca sobrecarga en las líneas transformadoras y generadoras, sin producir un trabajo útil, es necesario neutralizarla o compensarla.

S (kVA)

Q (kVAr)

P (kW)

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 el efecto de las pérdidas por camposmagnéticos. Al instalar condensadores, se reduce el consumo total de energía (activa + reactiva), de lo cual se obtienen varias ventajas.

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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. Reducción de las caídas de tensión Lainstalación 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 los conductores a instalar. En latabla se muestra la reducción de la sección resultante de una mejora del cos ϕ transportando la misma potencia activa.
cos ϕ 1 0,8 0,6 0, Factor redución 0% 0% 67% 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 Pcuinicial cosϕ2 final Ejemplo: La reducción de pérdidas en un transformador de 60 kVA Pcu = 600 W al pasar de cos ϕ inicial = 0,7 a un cos ϕ final = 0,98 será: 600 x (1-(0,7/0,98)2)= 18 W

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Aumento de la potencia disponible en la instalación La instalación de condensadores permite aumentar la potencia disponible enuna 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.

→
630 kVA

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

→ →

400 V

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 cosϕ = 0,75 La...