Coseno
Páginas: 20 (4958 palabras)
Publicado: 16 de marzo de 2012
LEYDEN
Ingeniería de Ventas
Boletín Técnico
BT001
Pag. 1/11 Nov./99
EL FACTOR DE POTENCIA Y SU COMPENSACION EN INSTALACIONES DE BAJA TENSION
1. EL FACTOR DE POTENCIA
La utilización de la energía eléctrica, distribuida mediante redes de C.A., ya sea para fines industriales, comerciales o residenciales, lleva implícita la existencia de campos magnéticos para el establecimiento de loscampos rotantes que mueven a los motores, para las reactancias de las lámparas de descarga o tubos fluorescentes, etc. Tales campos magnéticos requieren de la red de alimentación una cierta potencia reactiva (kVAr) que, si bien no significa un aumento directo de la potencia activa (kW) que se está utilizando, se traducen, amen del costo económico para aquellos usuarios a los que se les factura laenergía reactiva, en mala regulación de la tensión de suministro (generalmente "baja tensión") mayores pérdidas en líneas y elementos de distribución y aumento de la potencia aparente (KVA) requerida para igual potencia activa utilizada.
Ohmica: Lámparas incandescentes, calefactores, etc.
Inductiva: Transformadores en vacío, reactancia de un tubo fluorescente, etc.
Capacitiva: Capacitorpara compensación del factor de potencia.
Sin pretender ahondar mucho en el tema, ya que no es el objeto de esta publicación, dire-
Leyden S.A. - Anchoris 273 – 1280 Buenos Aires - Argentina TE: (+54-11) 4304-1056 Fax: (+54-11) 4306-9950 E-mail: info@leyden.com.ar No olvide consultar nuestro Web Site: www.leyden.com.ar
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Pag. 2/11Nov./99
EL FACTOR DE POTENCIA Y SU COMPENSACION EN INSTALACIONES DE BAJA TENSION
mos que todo usuario de energía eléctrica tiene una cierta tensión de alimentación U (Volts) que aplicada a los motores y/o artefactos de iluminación y/o calefactores, etc. dará lugar a una cierta corriente I: (amperes). Ambas magnitudes pueden ser representadas mediante vectores o, más propiamente, "fasores"que tendrán entre sí un cierto ángulo o desfasaje, que dependerá del tipo de carga considerada. La importancia que cada una de las configuraciones de la figura 1 tiene, desde el punto de vista energético, surge de considerar las distintas clases de potencia que un circuito eléctrico puede intercambiar con la red que lo alimenta. 1.1 Potencia Activa: Es la que efectivamente se aprovecha comopotencia útil en el eje de un motor, la que se transforma en calor en la resistencia de un calefactor, etc. P = U . I . cos ϕ 1.2. Potencia Reactiva: Es la que los campos magnéticos de los motores, de los reactores ó balastos de iluminación etc. intercambian con la red sin significar un consumo de potencia activa en forma directa. Q =U . I .sen ϕ 1.3. Potencia Aparente: Es la que resulta de considerarla tensión aplicada al consumo y la corriente que éste demanda, esta potencia es lo que limita la utilización de transformadores, líneas de alimentación y demás elementos componentes de los circuitos eléctricos. S = U. I Efectuadas las definiciones de las potencias y teniendo en cuenta que tanto en las instalaciones industriales como comerciales y residenciales, el tipo de consumo espreponderantemente inductivo puede decirse que el diagrama fasorial de un consumo tipo, teniendo en cuenta las potencias será el de la figura 2: I . cosϕ ϕ
ϕ
I . senϕ ϕ Figura 2 I
P
U
Q S
.
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EL FACTOR DE POTENCIA Y SU COMPENSACION EN INSTALACIONES DE BAJA TENSION
En la que se puede apreciar claramente que,para una misma potencia activa P, que efectivamente utilicemos, tendremos que la corriente I y la potencia aparente S son mínimas cuando el ángulo ϕ = 0 ó dicho de otra forma, cuando cos ϕ = l Al cos ϕ se lo identifica como "FACTOR DE POTENCIA" siendo sus limites de variación entre 1 y 0, y su compensación ó aproximación a uno mediante el uso de capacitores en instalaciones industriales.
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EL FACTOR DE POTENCIA Y SU COMPENSACION EN INSTALACIONES DE BAJA TENSION
1. EL FACTOR DE POTENCIA
La utilización de la energía eléctrica, distribuida mediante redes de C.A., ya sea para fines industriales, comerciales o residenciales, lleva implícita la existencia de campos magnéticos para el establecimiento de loscampos rotantes que mueven a los motores, para las reactancias de las lámparas de descarga o tubos fluorescentes, etc. Tales campos magnéticos requieren de la red de alimentación una cierta potencia reactiva (kVAr) que, si bien no significa un aumento directo de la potencia activa (kW) que se está utilizando, se traducen, amen del costo económico para aquellos usuarios a los que se les factura laenergía reactiva, en mala regulación de la tensión de suministro (generalmente "baja tensión") mayores pérdidas en líneas y elementos de distribución y aumento de la potencia aparente (KVA) requerida para igual potencia activa utilizada.
Ohmica: Lámparas incandescentes, calefactores, etc.
Inductiva: Transformadores en vacío, reactancia de un tubo fluorescente, etc.
Capacitiva: Capacitorpara compensación del factor de potencia.
Sin pretender ahondar mucho en el tema, ya que no es el objeto de esta publicación, dire-
Leyden S.A. - Anchoris 273 – 1280 Buenos Aires - Argentina TE: (+54-11) 4304-1056 Fax: (+54-11) 4306-9950 E-mail: info@leyden.com.ar No olvide consultar nuestro Web Site: www.leyden.com.ar
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Pag. 2/11Nov./99
EL FACTOR DE POTENCIA Y SU COMPENSACION EN INSTALACIONES DE BAJA TENSION
mos que todo usuario de energía eléctrica tiene una cierta tensión de alimentación U (Volts) que aplicada a los motores y/o artefactos de iluminación y/o calefactores, etc. dará lugar a una cierta corriente I: (amperes). Ambas magnitudes pueden ser representadas mediante vectores o, más propiamente, "fasores"que tendrán entre sí un cierto ángulo o desfasaje, que dependerá del tipo de carga considerada. La importancia que cada una de las configuraciones de la figura 1 tiene, desde el punto de vista energético, surge de considerar las distintas clases de potencia que un circuito eléctrico puede intercambiar con la red que lo alimenta. 1.1 Potencia Activa: Es la que efectivamente se aprovecha comopotencia útil en el eje de un motor, la que se transforma en calor en la resistencia de un calefactor, etc. P = U . I . cos ϕ 1.2. Potencia Reactiva: Es la que los campos magnéticos de los motores, de los reactores ó balastos de iluminación etc. intercambian con la red sin significar un consumo de potencia activa en forma directa. Q =U . I .sen ϕ 1.3. Potencia Aparente: Es la que resulta de considerarla tensión aplicada al consumo y la corriente que éste demanda, esta potencia es lo que limita la utilización de transformadores, líneas de alimentación y demás elementos componentes de los circuitos eléctricos. S = U. I Efectuadas las definiciones de las potencias y teniendo en cuenta que tanto en las instalaciones industriales como comerciales y residenciales, el tipo de consumo espreponderantemente inductivo puede decirse que el diagrama fasorial de un consumo tipo, teniendo en cuenta las potencias será el de la figura 2: I . cosϕ ϕ
ϕ
I . senϕ ϕ Figura 2 I
P
U
Q S
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Pag. 3/11 Nov./99
EL FACTOR DE POTENCIA Y SU COMPENSACION EN INSTALACIONES DE BAJA TENSION
En la que se puede apreciar claramente que,para una misma potencia activa P, que efectivamente utilicemos, tendremos que la corriente I y la potencia aparente S son mínimas cuando el ángulo ϕ = 0 ó dicho de otra forma, cuando cos ϕ = l Al cos ϕ se lo identifica como "FACTOR DE POTENCIA" siendo sus limites de variación entre 1 y 0, y su compensación ó aproximación a uno mediante el uso de capacitores en instalaciones industriales.
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