Objetivo
Corregir el factor de potencia de las instalaciones eléctricas industriales
EQUIPO Y MATERIAL:
Calculadora
Lápiz
Papel
Consideraciones teóricas
¿Qué es el factor de potencia?
Las cargas industriales en su naturaleza eléctrica son de carácter reactivo, a causa de la presencia principalmente de equipos de refrigeración, motores, etc.
Este carácter reactivo obliga que junto a la potencia activa (KW) exista una potencia llamada Reactiva (KVAR), las cuales en su conjunto determinen el comportamiento operacional de dichos equipos y motores. Esta potencia reactiva ha sido tradicionalmente suministrada por las empresas de electricidad, aunque puede ser suministrada por las propias industrias. Al ser suministrada por las empresas de electricidad deberá ser producida y transportada por las redes, ocasionando necesidades de inversión en capacidades mayores de los equipos y redes de transporte.
Todas estas cargas industriales necesitan de corrientes reactivas para su operación. La naturaleza de esas corrientes es descrita a continuación, mostrándose que son la causa principal del bajo factor de potencia.
¿Cómo mejorar el factor de potencia?
El factor de potencia exigido por la empresa eléctrica se puede conseguir en una forma práctica y económica, instalando condensadores eléctricos estáticos o utilizando los motores sincrónicos disponibles en su industria.
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.
La potencia reactiva capacitiva de un condensador Qc es:
Qc=V²*W*C*10-3, en KVAR
Siendo:
V= El valor eficaz de la tensión de servicio, en voltios.
W= La velocidad angular (W=2*pi*f)
F= Frecuencia en Hz.
C=La capacidad, en faradios.
La potencia de el condensador, Qc1 ha ser tal que luego de su instalación se establezca un valor mejorado de cos ?2 comprendido entre 0.9 y 0.98 (inductivo), en lugar de cos ?1
cos ?2=KW/KVAR1 cos ?2=KW/KVA2
No se debe efectuar una compensación excesiva (Qc>QL) ya que, en tal caso, resulta una potencia reactiva capacitiva con problemas similares a la inductiva. Además, en caso de sobre-compensación se puede establecer un aumento de la tensión de los equipos con respecto a la de la red.
Para determinar la potencia de los condensadores a utilizar en sistemas de compensación central o por grupos, se suma el consumo de potencia reactiva de todos los equipos teniendo en cuenta un factor de simultaneidad adecuado.
Procedimiento
1. Se tomaron lecturas de tres meses anteriores de los kwh, los kvarh y las demandas máximas de un local industrial que se alimenta con 220/127 volts, como sigue.
MES | Kwh | Kvarh | D. Max (P=Kw) |
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