12 la compensación del factor de potencia1

I.A.1 / LA DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA
LA COMPENSACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA
12 LA COMPENSACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA1
El consumo de energía reactiva
conduce a sobre dimensionar las
fuentes de energía y los conductos de
alimentación.
Es facturada por el distribuidor de
energía.
La presencia de cargas inductivas
(motrices, soldadoras, alumbrados...)
causa una degradación del cos ϕ.
La potencia activa P (en W), devuelta
en forma de trabajo o de calor entonces
es inferior a la potencia aparente S (VA).
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Diagrama de potencias
S
por su potencia reactiva en VAR, aunque
su valor Q' sea de origen capacitivo y
en consecuencia en sentido inverso al
valor Q, de origen inductivo.
Q
ϕ
Q'
S
P
ϕ
Hay que señalar que en términos de
potencia, se utiliza no el coseno del
ángulo sino más a menudo su
tangente:
Q
Tan ϕ =
P
La potencia reactiva Q se expresa en
Var (volt amperes reactivos).
Los condensadores utilizados para la
compensación son designados
también
Q
ϕ'
P
tan ϕ para Q antes de la corrección
tan ϕ' para Q-Q' después de corrección
Q' = CwV2
w= 2πf
C: capacidad en faradios
El factor de potencia designa el coseno ϕ de la apertura angular o desfase, entre los vectores representando la
tensión y la corriente.
ϕ
ϕ= 0° para una carga puramente resistiva (V e I en fase)
ϕ= + 90° para una carga puramente inductiva (I en retraso sobre V)
ϕ =- 90° para una carga puramente capacitiva (I en adelanto sobre V)
V
I
El coseno ϕ varía de 1 (ϕ = 0°) a 0 (ϕ = + 90° o ϕ = - 90°)
Ia
Ir1
Ir2
ϕ2
Inconvenientes de un mal coseno ϕ :
ϕ1
It1
It2
En el ejemplo:
ϕ1 = 30°⇒ cosϕ 1 = 0,86
ϕ2 = 60°⇒ cosϕ 2 = 0,5
Para una misma corriente activa Ia absorbida por un receptor, la corriente total en la línea será superior (It2) con un
cos ϕ de 0,5 al que sería (It1) con un cos ϕ de 0,86.
La fórmula en trifásico pone de manifiesto que para una misma
I=
P
√ 3 V cos ϕ
potencia, la corriente es proporcional a la degradación del cos ϕ. I es por ejemplo duplicada si ϕ pasa de 1 a 0,5.
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