Por otro lado
donde ? es la pulsación y C la capacidad de la batería de condensadores que permitirá la mejora del f.d.p. al valor deseado. Sustituyendo en la primera igualdad,
de donde
Cálculo del F.D.P. medio de una instalación
Algunas instalaciones cuentan a la entrada con dos contadores, uno de energía reactiva (KVArh) y otro de energía activa (KWh). Con la lectura de ambos contadores podemos obtener el factor de potencia medio de la instalación, aplicando la siguiente fórmula:
Factor de potencia al:- Coseno del ángulo (cos0) entre los vectores de potencia aparente y potencia real.- Coseno del ángulo (cos0) entre los vectores de Impedancia y resistencial.
El valor del ángulo siempre estará entre:
– 0º: Cuando entre V e I no hay desfase (circuito totalmente resistivo).Cos(0) = 1. Factor de potencia = 1
– 90º: Cuando entre V e I hay un desfase de 90º (circuito totalmente reactivo).Cos(0) = 0. Factor de potencia = 0
Lo normal es mantener el factor de potencia lo más alto posible donde cos(0) tienda a "1" (lo más resistivo posible).
Cálculo del factor de potencia para cargas inductivas usando vectores de corrientes
En muchas instalaciones eléctricas de la industria, hay grandes consumos de corriente.
Este consumo se agrava más cuando se trabaja con muchos motores (carga inductiva), que causan que exista un gran consumo de corriente reactiva que normalmente es penalizada por las empresas que distribuyen energía.
Cuando esta situación se presenta, se dice que tenemos un bajo factor de potencia.
El siguiente, es un método para lograr mejorar el factor de potencia, reducir el consumo de corriente y evitar cualquier penalización
Se coloca en paralelo con la carga a conectar (motor / motores) (motores de corriente alterna) y directamente con la tensión de alimentación, un banco de capacitores (grupo o batería de capacitores) para compensar el efecto de la carga inductiva (los motores, etc)
Método para corregir el factor de potencia en cargas inductivas
donde:- f es el ángulo de desfasamiento de la corriente del motor (Im) con respecto al eje x- Q es una corriente reactiva que produce pérdidas y no es deseable, por lo tanto hay que minimizarla
Entonces, tomando como ejemplo un motor trifásico ó monofásico (carga equilibrada arriba)
Tenemos: |
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Por tanto; |
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Estos datos pueden tomarse en cuenta para la colocación de un banco de condensadores para corregir el factor de potencia y así reducir la corriente de alimentación o acometida principal como también cargas parciales.
El valor de la tabla multiplicado por la potencia kW dará la potencia de los capacitores necesaria (kWa) para elevar el factor de potencia existente, al deseado.
Conclusiones
Como se ha visto FP y Cosf son dos términos distintos y dependen de distintas cosas:
Cosf: Sólo depende de las Potencias Activa (P) y Reactiva (Q).
FP: Depende de las Potencias Activa (P), Reactiva (Q) y de las Distorsiones (D).
En el caso de que el flujo eléctrico sea perfecto y no haya distorsiones (D=0) ambos coincidirán.
En países en vías de desarrollo en vez de penalizar por los niveles de Reactiva y usar para medirlo el Cosf penalizan por los niveles de Distorsión y de Reactiva y para ello usan el FP.
Por ejemplo en España con una Batería de Condensadores se compensa la Reactiva y se puede conseguir hasta una bonificación del 4% en la factura eléctrica y darse la paradoja de que esa instalación esté exportando distorsiones (Por ejemplo corrientes armónicas) a la Red de Distribución.
En estos países la Red de Distribución no está tan sobredimensionada y han de sacarla el máximo partido y para ello quieren que el que la esté ocupando pague por ello. Si esta ocupación se hace sin sacar provecho energético que se pague con creces.
Sin duda es una buena política para obligar a los abonados a que mejoren su calidad de red. Aquí sólo nos preocupamos de los "otros" parámetros de la electricidad cuando aparecen problemas en los equipos.
Referencias
www.emagister.com/…/correccion-del-factor–potencia-tps
es.wikipedia.org/wiki/Factor_de_potencia
www.monografias.com/trabajos12
http://www.forosdeelectronica.com/f11/informacion-sobre-cosfimetro-335/
Autor:
Pablo Andrés Salamea Cordero
Docente: Ing. Omar Álvarez
Universidad Politécnica Salesiana
Maquinas Eléctricas I
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