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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