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Bancos de Capacitores y el Factor de Potencia
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Bancos de Capacitores y el Factor de Potencia
q Que es Factor de Potencia?
q Porqu ex iste un Bajo Factor de Potencia?
q Porqu resulta daino y caro mentener un Bajo Factor de Potencia?q Cmo puedo m ejorar el Factor de Potencia?
q Cmo determ inar la cantidad de Bancos de Capacitores necesarios?
q Dnde instalar los Bancos de Capacitores?
q Observaciones
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Qu es Factor de Potencia?
Denominamos factor de potencia al cociente entre la potencia activa y lapotencia aparente, que es coincidente con el coseno del ngulo entre la tensiny la corriente cuando la forma de onda es sinusoidal pura, etc. Es decir, elfactor de potencia debe tratarse que coincida con el coseno phi pero no es lomismo.
Es aconsejable que en una instalacin elctrica el factor de potencia sea alto yalgunas empresas de servicio electroenergtico exigen valores de 0,8 y ms. O
es simplemente el nombre dado a la relacin de la potencia activa usada en uncircuito, expresada en vatios o kilovatios (KW), a la potencia aparente que seobtiene de las lneas de alimentacin, expresada en voltio-amperios o kilovoltio-
amperios (KVA).
Las cargas industriales en su naturaleza elctrica son de carcter reactivo a
causa de la presencia principalmente de equipos de refrigeracin, motores, etc.
Este carcter reactivo obliga que junto al consumo de potencia activa (KW) se
sume el de una potencia llamada reactiva (KVAR), las cuales en su conjuntodeterminan 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 suministradas por las empresas de electricidad deber ser producida y
transportada por las redes, ocasionando necesidades de inversin en
capacidades mayores de los equipos y redes de transmisin y distribucin.
Todas estas cargas industriales necesitan de corrientes reactivas para suoperacin. volver a men
Por qu existe un bajo factor de potencia?
La potencia reactiva, la cual no produce un trabajo fsico directo en los equipos,es necesaria para producir el flujo electromagntico que pone en funcionamientoelementos tales como: motores, transformadores, lmparas fluorescentes,
equipos de refrigeracin y otros similares. Cuando la cantidad de estos equipos
es apreciable los requerimientos de potencia reactiva tambin se hacensignificativos, lo cual produce una disminucin del exagerada del factor depotencia. Un alto consumo de energa reactiva puede producirse como
consecuencia principalmente de:
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Por qu resulta daino y caro mantener un bajo factor de Potencia?
El hecho de que exista un bajo factor de potencia en su industria produce lossiguientes inconvenientes:
Al suscriptor:
Aumento de la intensidad de corriente Prdidas en los conductores y fuertes cadas de tensin
Incrementos de potencia de las plantas, transformadores, reduccin desu vida til y reduccin de la capacidad de conduccin de los conductores
La temperatura de los conductores aumenta y esto disminuye la vida desu aislamiento.
Aumentos en sus facturas por consumo de electricidad.
A la empresa distribuidora de energa:
Mayor inversin en los equipos de generacin, ya que su capacidad enKVA debe ser mayor, para poder entregar esa energa reactiva adicional.
Mayores capacidades en lneas de transmisin y distribucin as comoen transformadores para el transporte y transformacin de esta energa
reactiva.
Elevadas cadas de tensin y baja regulacin de voltaje, lo cual puedeafectar la estabilidad de la red elctrica.
Una forma de que las empresas de electricidad a nivel nacional e internacionalhagan reflexionar a las industrias sobre la conveniencia de generar o controlar
su consumo de energa reactiva ha sido a travs de un cargo por demanda,
facturado en Qtz/KVA, es decir cobrndole por capacidad suministrada en KVA.Aqu se incluye el consumo de KVAR entregados a la industria. Volver a men
Cmo puedo mejorar el Factor de Potencia?
Mejorar el factor de potencia resulta prctico y econmico, por medio de lainstalacin de bancos de capacitores fijos o automticos.
A continuacin se tratar de explicar de una manera sencilla y sin complicadas
ecuaciones ni trminos, el principio de cmo se mejora el factor de potencia:
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Cmo determinar la cantidad de condensadores necesarios?
Midiendo la energa activa y reactiva que consumen las instalaciones existentes,se puede calcular la potencia necesaria (KVAR) que deben tener los capacitorespara lograr la compensacin deseada. Sin embargo, es recomendable lainstalacin de registradores de potencia durante el tiempo necesario para cubrir
(medir) por lo menos un ciclo completo de operacin de la industria, incluyendosus perodos de descanso.
Por lo general se recomienda realizar registros trifsicos donde se monitoree
para cada fase y para el total de la planta: Potencia Activa (KW) y Reactiva(KVAR), Voltaje y Energa (KWH). Los valores de corriente, potencia aparente(KVA) y factor de potencia (FP) se calculan a partir de las lecturas anteriores, sinembargo, si el registrador dispone de la suficiente capacidad podrn se ledostambin.
Los intervalos de medicin recomendados oscilan entre cada 5 y cada 15 min.
como mximo. Por supuesto, a menores intervalos de medicin, tendremos
mayor exactitud en cuanto a la curva real de la industria, sin embargo estodepender de la capacidad del registrador que se utilice y del tipo de empresa a
registrar. Aquellas empresas donde sus ciclos de carga varan lentamente,podra extenderse an mas el intervalo de medicin.
De esta forma se podr obtener una curva de carga completa la cual mostrar lamxima capacidad posible de instalar sin el riesgo de caer en
sobrecompensacin reactiva.Tambin es importante, registrar con las mediciones, el grado de distorsinarmnica existente; con el objeto de evitar la posibilidad de resonancia entreestos y los bancos de capacitores a instalar. Volver a men
Dnde instalar los capacitores?
Para la instalacin de los capacitores debern tomarse en cuenta diversosfactores que influyen en su ubicacin como lo son: La variacin y distribucin decargas, el factor de carga, tipo de motores, uniformidad en la distribucin de lacarga, la disposicin y longitud de los circuitos y la naturaleza del voltaje.
Se puede hacer una correccin del grupo de cargas conectando en los
transformadores primarios y secundarios de la planta, por ejemplo, en undispositivo principal de distribucin o en una barra conductora de control de
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Observaciones
Observaciones:
El factor de potencia se puede definir como la relacin que existe entre lapotencia activa (KW) y la potencia aparente (KVA) y es indicativo de la eficiencia
con que se est utilizando la energa elctrica para producir un trabajo til.
El origen del bajo factor de potencia son las cargas de naturaleza inductiva,entre las que destacan los motores de induccin, los cuales pueden agravarlo sino se operan en las condiciones para las que fueron diseados.
El bajo factor de potencia es causa de recargos en la cuenta de energaelctrica, los cuales llegan a ser significativos cuando el factor de potencia esreducido.
Un bajo factor de potencia limita la capacidad de los equipos con el riesgo de
incurrir en sobrecargas peligrosas y prdidas excesivas con un dispendio deenerga.
El primer paso en la correccin del factor es el prevenirlo mediante la seleccin
y operacin correcta de los equipos. Por ejemplo, adecuando la carga de losmotores a su valor nominal.
Los capacitores de potencia son la forma ms prctica y econmica paramejorar el factor de potencia, sobre todo en instalaciones existentes.
El costo de los capacitores se recupera rpidamente, tan slo por los ahorrosque se tienen al evitar los recargos por bajo factor de potencia en el recibo deenerga elctrica.
Entre ms cerca se conecten los capacitores de la carga que van a compensar,mayores son los beneficios que se obtienen.
Cuando las variaciones de la carga son significativas, es recomendable elempleo de bancos de capacitores automticos.
La correccin del factor de potencia puede ser un problema complejo. Recurrir aespecialistas es conveniente, si no se cuenta con los elementos necesarios pararesolverlo. Volver al men
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