Factor de potencia

Ventajas de la Corrección del Factor de Potencia
Contenido
I. Introducción II. Definición del Factor de Potencia III. Efectos del Factor de Potencia en circuitos eléctricos IV.Corrección del Factor de Potencia-Ventajas. V. Equipos y cargas

I. Introducción
Las empresas proveedoras del servicio de electricidad suelen centrar su atención en el Factor de Potencia demandado por sus clientes,pues esta es una de las razones por las que en ocasiones es necesario sobredimensionar la capacidad en potencia eléctrica de transformadores de distribución y los calibres de cables usados para el transporte de energía eléctrica. Este sobredimensionamiento ocasiona a las empresas proveedoras del servicio, un mayor esfuerzo y costo para el transporte de electricidad; así mismo un incremento de tarifaspara el usuario y en ocasiones implica multas a los usuarios que exceden ciertos valores. Con todo esto muchas han sido las alternativas planteadas para mejorar el factor de potencia de una instalación sin que esto implique para el usuario reducir su nivel de consumo o tener que prescindir de ciertos aparatos conectados a su red eléctrica. En Colombia, el CREG (Comisión de Regulación de Energía yGas) ha emitido una serie de resoluciones con las que se regula el factor de potencia en el servicio de energía eléctrica. Particularmente la resolución 047 de 2004 especifica que para usuarios correspondientes al Nivel 1 de tensión no residenciales, el operador de red podrá instalar medidores de energía reactiva (que está directamente asociada al factor de potencia) para fines de facturación.WP-005-r2

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II. Definición
En el consumo de electricidad por parte de un usuario están implicadas la potencia efectiva (kW), la potencia reactiva (kVAr) y la suma vectorial de estas dos denominada potencia aparente. La potencia reactiva está asociada a cargas de tipo inductivo (motores) y a cargas capacitivas, mientras que la potenciaefectiva es la que verdaderamente se convierte en trabajo. La potencia reactiva por tratarse de elementos inductivos y capacitivos (que idealmente no generan pérdidas) no se transforma en trabajo sino que es requerida por algunas cargas para el transporte de la activa. El factor de potencia es la relación entre potencia efectiva y potencia aparente. Las tres potencias pueden representarse como loindica la figura 1.

� P� FP = � � = cos ��� � S�
Ecuación 1. S (VA)

�
P (W) Figura 1. Representación de la Potencia.

Q (VAr)

De acuerdo a lo mencionado anteriormente, conviene que la energía reactiva (Q) sea baja (tendiendo a cero) y por tanto el ángulo f tenderá a cero. El coseno de un ángulo cercano a cero tiende a 1 y por tanto el factor de potencia para un caso con baja energíareactiva tiende a 1 que representa la condición ideal. Por tanto, un usuario deberá llevar su factor de potencia lo más cercano a uno para evitar sobrefacturación.

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III. Efectos del Factor de Potencia en circuitos eléctricos
Para comprender mejor el efecto del factor de potencia en un circuito eléctrico se analizará la figura2.
Operador Freq = 60 14.57kW 21.6kVA 120Vrms Línea de transmisión 180A Usuario 14.4kW
16kVAr
+ -

V1

120A R1 1
R3

L1

2.5mH 0.01�

0

176W

Figura 2. Circuito Eléctrico con bajo Factor de Potencia. La figura 2 muestra la fuente alterna de operador de red, la línea de transmisión hasta el usuario y la carga final, esta carga lineal está constituida por elementos resistivos einductivos, por lo cual ha de esperarse que se posea un Factor de Potencia diferente a la unidad. De acuerdo a la figura la corriente que debe entregar el operador de red es de 180A, mientras que la corriente que circula por la parte resistiva de la carga es de solo 120A. Por consiguiente está forzando al operador de red entregar una corriente adicional de 60A. Si hace la suma de potencias activas...