corrección de fp

Universidad de San Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica

MEJORAMIENTO DEL FACTOR DE POTENCIA EN UNA RED DE
BAJA TENSIÓN CON CONTAMINACIÓN ARMÓNICA
FLUCTUANTE Y VARIABILIDAD DE CARGA

Gustavo Adolfo Cuevas Porta
Asesorado por el Ing. Francisco Javier González López

Guatemala, abril de 2007

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALAFACULTAD DE INGENIERÍA

MEJORAMIENTO DEL FACTOR DE POTENCIA EN UNA RED DE
BAJA TENSIÓN CON CONTAMINACIÓN ARMÓNICA
FLUCTUANTE Y VARIABILIDAD DE CARGA
TRABAJO DE GRADUACIÓN
PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA
FACULTAD DE INGENIERÍA
POR

GUSTAVO ADOLFO CUEVAS PORTA
ASESORADO POR EL ING. FRANCISCO JAVIER GONZALEZ LÓPEZ

AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE
INGENIERO ELECTRICISTA
GUATEMALA,ABRIL 2007

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA

NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO

Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos

VOCAL I

Inga. Glenda Patricia García Soria

VOCAL II

Inga. Alba Maritza Guerrero Spinola de López

VOCAL III

Ing. Miguel Ángel Dávila Calderón

VOCAL IV

Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz

VOCAL V

Br. Elisa Yazminda Vides LeivaSECRETARIA

Inga. Marcia Ivonne Véliz Vargas

TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO

DECANO

Ing. Sydney Alexander Samuels Milson

EXAMINADOR

Ing. Gustavo Benigno Orozco Godinez

EXAMINADOR

Ing. Marvin Marino Hernández Fernández

EXAMINADOR

Ing. Julio César Solares Peñate

SECRETARIO

Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

AGRADECIMIENTOS A:
La escuelade Ingeniería Mecánica Eléctrica de la Facultad de Ingeniería
de la Universidad de San Carlos de Guatemala, por haber sido mi casa de
estudios.

PROVELEC, por haberme facilitado el analizador de redes eléctricas
para el desarrollo de este trabajo, especialmente al Ing. Renato Escobedo y al
Ing. Edwin Ochoa.

SIEMENS de Guatemala, especialmente al Ing. Vidal Ramos, del
departamento dediseño, por el tiempo que le dedicó a la discusión de los
resultados del presente trabajo.

A mi asesor y amigo, el Ing. Francisco Javier González López, PACO, por
el gran apoyo que me brindó para la selección y culminación del presente
trabajo.

Lucky, por su amor incondicional y por ser el complemento exacto de mi
vida.

ACTO QUE DEDICO A:

La memoria de mi madre Marta Berenice PortaMagaña (QEPD), indudable
merecedora de este momento.

ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

V

GLOSARIO

XI

RESUMEN

XV

OBJETIVOS

XVII

INTRODUCCIÓN

XIX

1. BASES TEÓRICAS

1

1.1. Ondas senoidales puras y distorsionadas
(componentes armónicas)

1

1.2. Descomposición de una onda periódica
en sus componentes fundamental y
armónicas

2

1.3. Fasores4

1.4. Fuentes senoidales

5

1.5. Circuitos en estado senoidal

6

1.6. Potencia entregada a una red pasiva de
dos terminales

7

1.7. Valores eficaces (rms)

9

1.8. Potencia activa y reactiva, instantáneas

11

1.9. Potencia activa y reactiva, integradas en
un ciclo

12

1.10. Funciones periódicas

14

1.11. Teorema de Fourier

16

1.12. Formaexponencial de las series de Fourier

17

1.13. Ortogonalidad de las funciones senoidales

18

I

1.14. Evaluación de los coeficientes de las series
de Fourier

19

1.15. Forma trigonométrica de las series de
Fourier

20

1.16. Simetrías en las series de Fourier

21

1.17. Potencia en una red con flujo de corrientes
armónicas (cargas lineales)

23

1.18. Potencia en una redcon flujo de corrientes
armónicas (cargas no lineales)
1.19. Factores de distorsión

25
27

1.19.1. Factor de distorsión armónica total
de voltaje

27

1.19.2. Factor de distorsión armónica total
de corriente

29

1.20. Esquemas unifilares y circuito equivalente
de una red

30

1.21. Circuito equivalente en un punto de la
acometida: impedancia de corto circuito

32

2....