Efectos Del Bajo Factor De Potencia En Los Sistemas Electricos

EFECTOS DEL BAJO FACTOR DE POTENCIA EN LOS SISTEMAS ELECTRICOS

FACTOR DE POTENCIA

El factor de potencia se define como el cociente de la relación de la potencia activa entre la potencia aparente; esto es:

El ángulo nos indica si las señales de voltaje y corriente se encuentran en fase.
Comúnmente, el factor de potencia es un término utilizado para describir la cantidad de energíaeléctrica que se ha convertido en trabajo.

EFECTOS DEL BAJO FACTOR DE POTENCIA

El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo.
Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil.

Causas:

Para producir un trabajo, lascargas eléctricas requieren de un cierto consumo de energía.
Cuando este consumo es en su mayoría energía reactiva, el valor del ángulo ɸ se incrementa y disminuye el factor de potencia.

Factor de potencia VS ángulo ɸ:



PROBLEMAS POR BAJO FACTOR DE POTENCIA

Problemas técnicos:

* Mayor consumo de corriente.
* Aumento de las pérdidas en conductores.
* Sobrecarga detransformadores, generadores y líneas de distribución.
* Incremento de las caídas de voltaje.

Problemas económicos:

* Incremento de la facturación eléctrica por mayor consumo de corriente.
* Penalización de hasta un 120 % del costo de la facturación.

Pérdidas en un conductor VS factor de potencia:

FORMAS DE CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA

El factor de potencia exigido por laempresa eléctrica se puede conseguir en una forma práctica y económica, instalando condensadores eléctricos estáticos o utilizando los motores sincrónicos disponible en su industria.
Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para su funcionamiento.
Cuando se reduce la potencia reactiva, se mejora el factor de potencia.

Condensadores  eléctricos estáticos.

En plantas industriales,la forma más práctica y económica para la corrección del bajo factor de potencia es la utilización de condensadores.  LA corriente del condensador es usada para suplir en su totalidad o en parte, las corrientes magnetizantes requeridas por las cargas.
Los condensadores mejoran el factor de potencia debido a que sus efectos son exactamente opuestos a los de las cargas reactivas ya definidas,eliminando así  el efecto de ellas.

Motores Sincrónicos

Los motores sincrónicos pueden también actuar como generadores  de KVAR.  Su capacidad  para generar KVAR es función de su excitación y de la carga conectada; cuando operan en baja excitación no genera los suficientes KVAR para suplir sus propias necesidades y en consecuencia los toman de la red eléctrica.
Cuando operan sobrexcitados(operación normal) suplen sus requerimientos de KVAR y pueden además entregar KVAR a la red; en este caso son utilizados como compensadores de bajo factor de potencia.   En la fig 10 se muestra los KVAR que un motor sincrónico puede entregar bajo diferentes condiciones de carga y excitación.

DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE CONDENSADORES NECESARIOS:

Midiendo la energía activa y reactiva eninstalaciones ya existentes se puede calcular la potencia necesaria del condensador para obtener el factor de potencia deseado.  También se pueden conectar durante cierto tiempo registradores de la potencia activa y reactiva para obtener información sobre el consumo de energía reactiva.   Si se desea alcanzar un valor determinado  del factor de potencia cos θ2 en una instalación cuyo factor de potenciaexistente cos θ1 se desconoce, se determina este con ayuda de un contador de energía activa, un amperímetro y un voltímetro.  Existen diferentes métodos para realizar estas mediciones.
Cuando se van a realizar estudios del factor de potencia, es imprescindible contar con suficiente cantidad de datos, o en su defecto tomarlos en las instalaciones.  Si el estudio es solo para propósitos de...