Compensación de Energía Reactiva en Redes Trifásicas Cálculo de la potencia reactiva A partir de la potencia en KW y del cos de la instalación La tabla nos da, en función del cos de la instalación, antes y después de la compensación, un coeficiente a multiplicar por la potencia activa para encontrar la potencia de la batería de condensadores a instalar. Ejemplo: Se desea la potencia de la batería de condensadores necesarios para compensar el factor de potencia de una instalación que consume una potencia activa P = 500kW desde un cos inicial = 0,75 hasta un cos final = 0,95. Consultando la tabla obtenemos un coeficiente c = 0,553. Por tabla es necesario conocer: Entonces la potencia de la batería será Q = P x C = 500 x 0,553 = kVAr Antes de la compensación tg 1,52 1,48 1,44 1,40 1,37 1,33 1,30 1,27 1,23 1,20 1,17 1,14 1,11 1,08 1,05 1,02 0,99 0,96 0,94 0,91 0,88 0,86 0,83 0,80 0,78 0,75 0,72 0,70 0,67 0,65 0,62 0,59 0,57 0,54 0,51 0,48 134 cos 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60 0,61 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70 0,71 0,72 0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,80 0,81 0,82 0,83 0,84 0,85 0,86 0,87 0,88 0,89 0,90 cos deseado = 0,95 cos inicial = 0,75 = 0,553 ] - La potencia activa consumida en KW. - El cos inicial. - El cos deseado. kVAR kW ] Potencia de condensador en KVar a instalar por kW de carga para elevar el factor de potencia (cos ) o la tg tg cos 0,59 0,86 0,48 0,90 0,45 0,91 0,42 0,92 0,39 0,93 0,36 0,94 0,32 0,95 0,29 0,96 0,25 0,97 0,925 0,886 0,848 0,811 0,775 0,740 0,706 0,672 0,639 0,607 0,576 0,545 0,515 0,485 0,456 0,427 0,398 0,370 0,343 0,316 0,289 0,262 0,235 0,209 0,183 0,157 0,131 0,105 0,079 0,053 0,026 ---------------- 1,034 0,995 0,957 0,920 0,884 0,849 0,815 0,781 0,748 0,716 0,685 0,654 0,624 0,594 0,565 0,536 0,508 0,480 0,452 0,425 0,398 0,371 0,344 0,318 0,292 0,266 0,240 0,214 0,188 0,162 0,135 0,109 0,082 0,055 0,028 ---- 1,063 1,024 0,986 0,949 0,913 0,878 0,843 0,810 0,777 0,745 0,714 0,683 0,652 0,623 0,593 0,565 0,536 0,508 0,481 0,453 0,426 0,400 0,373 0,437 0,320 0,394 0,268 0,242 0,216 0,190 0,164 0,138 0,111 0,084 0,057 0,029 1,092 1,053 1,015 0,979 0,942 0,907 0,873 0,839 0,807 0,775 0,743 0,712 0,682 0,652 0,623 0,594 0,566 0,538 0,510 0,483 0,456 0,429 0,403 0,376 0,350 0,324 0,298 0,272 0,246 0,220 0,194 0,167 0,141 0,114 0,086 0,058 1,123 1,084 1,046 1,009 0,973 0,938 0,904 0,870 0,837 0,805 0,774 0,743 0,713 0,683 0,654 0,625 0,597 0,569 0,541 0,514 0,487 0,460 0,433 0,407 0,381 0,355 0,329 0,303 0,277 0,251 0,225 0,198 0,172 0,145 0,117 0,089 1,156 1,116 1,079 1,042 1,006 0,970 0,936 0,903 0,870 0,838 0,806 0,775 0,745 0,715 0,686 0,657 0,629 0,601 0,573 0,546 0,519 0,492 0,466 0,439 0,413 0,387 0,361 0,335 0,309 0,283 0,257 0,230 0,204 0,177 0,149 0,121 1,190 1,151 1,113 1,076 1,040 1,005 0,970 0,937 0,904 0,872 0,840 0,810 0,779 0,750 0,720 0,692 0,663 0,635 0,608 0,580 0,553 0,526 0,500 0,474 0,447 0,421 0,395 0,369 0,343 0,317 0,291 0,265 0,238 0,211 0,184 0,156 1,227 1,188 1,150 1,113 1,077 1,042 1,007 0,974 0,941 0,909 0,877 0,847 0,816 0,787 0,757 0,729 0,700 0,672 0,645 0,617 0,590 0,563 0,537 0,511 0,484 0,458 0,432 0,406 0,380 0,354 0,328 0,302 0,275 0,248 0,221 0,193 1,268 1,229 1,191 1,154 1,118 1,083 1,048 1,015 0,982 0,950 0,919 0,888 0,857 0,828 0,798 0,770 0,741 0,713 0,686 0,658 0,631 0,605 0,578 0,552 0,525 0,499 0,473 0,447 0,421 0,395 0,369 0,343 0,316 0,289 0,262 0,234 Selectividad In A gL 6 10 16 20 25 36 50 63 80 100 125 160 200 224 250 315 355 400 500 630 700 800 1000 1250 Z In A gL En caso de un fusible puesto en serie con otro, como se indica en la figura, si se presenta una sobrecarga o cortocircuito, sólo debe intervenir el fusible Z puesto aguas abajo, mientras que el H no debe fundirse. Permitiendo todo el I2 t de falla sin alterar la línea sana. H 10 16 20 25 36 50 63 80 100 125 160 200 224 250 315 355 400 500 630 700 800 1000 1250 Tabla de selección para protección de motores de baja tensión Potencia motores HP 220 v In (A) 0,068 0,135 0,25 0,50 0,75 1 1,5 2 3 4 5,5 ---7,5 10 18,5 15 20 25 30 34 40 60 75 100 ---125 150 175 220 300 0,39 0,53 0,94 1,9 2,8 3,5 4,4 6 8,7 11,5 14,5 ---20 27 35 39 52 64 75 85 103 147 182 239 ---295 366 425 520 705 In (A) Fusibles Reproel 380 v HP 0,135 0,25 0,50 1 115 2 3 4 5,5 7,5 10 ---13,5 20 25 30 34 40 50 60 75 100 125 150 175 220 270 350 400 550 In (A) 0,30 0,55 1,1 2 2,6 3,5 5 6,6 8,5 11,5 15,5 ---20 30 37 44 51 60 73 85 105 138 170 205 245 300 370 475 560 750 HP 660 v In (A) 0,27 0,50 0,75 2 3 3,8 4,5 7,5 10 13,5 ---20 25 35 40 50 68 75 ---100 125 175 220 300 350 375 450 550 750 1000 0,35 0,60 1 2 2,9 3,5 4,8 6,6 8,8 11,5 ---17 21 29 34 41 55 60 ---78 96 140 175 236 271 300 350 430 577 778 380 v 500 v 400/660 v NH-00 NEOZED DIAZED CILIND. NH-0 500 v - 600 v NH-2 NH-1 gL gL gL gL aM gL aM gL ---2 4 6 6 10 16 16 20 25 35 35 50 50 63 ---------------------------------------------- ---2 4 6 6 10 16 16 20 25 35 35 50 50 63 80 100 ---------------------------------------- 1 2 4 6 6 10 16 16 20 25 32 40 50 50 63 80 100 125 125 ---------------------------------- ---2 4 6 6 10 16 16 20 25 30 40 50 50 63 80 100 125 125 160 ------------------------------- ------------------------------16 20 25 30 40 50 63 80 80 100 125 160 ------------------------- ---------6 6 10 16 16 20 25 30 40 50 50 63 80 100 125 125 160 200 250 ------------------------- ------------------------------------------40 50 63 80 80 100 125 160 ------------------------- ---------------------------25 30 40 50 50 63 80 100 125 125 160 200 250 ------------------------- NH-3 aM gL aM gL ---------------------------------------------------------100 125 160 200 250 ------------------- ---------------------------------------------80 100 125 125 160 200 250 315 400 ------------------- ---------------------------------------------------------100 125 160 200 250 315 315 400 ---------- ------------------------------------------------------------------315 400 500 500 630 ---------- aM ------------------------------------------------------------------------------400 500 630 ---- NH-4/4a gL ------------------------------------------------------------------------------630 800 1000 1250 Esta tabla indica las In de los fusibles REPROEL, clase gL y aM para la protección de motores trifásicos 1.500 r.p.m. Es muy importante verificar que la tensión nominal del fusible corresponda a la del motor. 135 Consumo de Motores Trifásicos Motores asincrónicos trifásicos 4 polos 50/60 Hz Potencia KW 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3 ---4 5,5 7,5 9 11 15 18,5 22 30 37 45 55 75 90 110 132 ---160 ---200 220 250 280 315 ---355 ---400 400 220V CV 0,5 0,75 1 1,5 2 3 ---5 ---7,5 10 ---15 20 25 30 40 50 60 75 100 125 150 ---200 ---250 ---300 350 ------450 ---500 ---600 A 1,8 2,75 3,5 4,4 6,1 8,7 11,5 ---14,5 20 27 32 39 52 64 75 103 126 150 182 240 295 356 425 472 520 ---626 700 800 ---990 ---1150 ---1250 ---- 230V * A 2 2,8 3,6 5,2 6,8 9,6 ---15,2 ---22 28 ---42 54 68 80 104 130 154 192 248 312 360 ---480 ---600 ---720 840 ------1080 ---1200 ---1440 380V 400V 415V 433/440V 460V * 575V * A 1,03 1,6 2 2,6 3,5 5 6,6 ---8,5 11,5 15,5 18,5 22 30 37 44 60 72 85 105 138 170 205 245 273 300 ---370 408 460 528 584 ---635 ---710 ---- A 0,98 1,5 1,9 2,5 3,4 4,8 6,3 ---8,1 11 14,8 18,1 21 28,5 35 42 57 69 81 100 131 162 195 233 222 285 ---352 388 437 ---555 ---605 ---675 ---- A ------2 2,5 3,5 5 6,5 ---8,4 11 14 17 21 28 35 40 55 66 80 100 135 165 200 240 260 280 ---340 385 425 ---535 ---580 ---650 ---- A 0,99 1,36 1,68 2,37 3,06 4,42 5,77 ---7,9 10,4 13,7 16,9 20,1 26,5 32,8 39 51,5 64 76 90 125 146 178 215 236 256 ---321 353 401 ---505 ---549 ---611 ---- A 1 1,4 1,8 2,6 3,4 4,8 ---7,6 ---11 14 ---21 27 34 40 52 65 77 96 124 156 180 ---240 ---300 ---360 420 ------540 ---600 ---720 A 0,8 1,1 1,4 2,1 2,7 3,9 ---6,1 ---9 11 ---17 22 27 32 41 52 62 77 99 125 144 ---192 ---240 ---288 336 ------432 ---480 ---576 Motores Monofásicos de inducción 136 KW HP 200V A 240V A 0,37 0,55 0,75 1,10 1,50 1,80 2,20 3,0 4,0 4,40 5,20 5,50 6,00 7,00 7,50 0,5 0,75 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,5 6,0 7,0 7,5 8,0 9,0 10 3,9 5,2 6,6 9,6 12,7 15,7 18,6 24,3 29,6 34,7 39,8 42,2 44,5 49,5 54,4 3,6 4,8 6,1 8,8 11,7 14,4 17,1 22,2 27,1 31,8 36,5 38,7 40,8 45,4 50 * Valores conformes al NEC (National Electric Code). Estos valores son indicativos y varían en función del tipo motor, de su polaridad y del fabricante. 1 [HP] =0,7457 [KW] 1 [HP] =1,0139 [CV] 1 [CV] =0,7355 [KW] 1 [CV] =0,9863 [HP] = (Símbolo de equivalencia o equivalente) 660V A 0,6 0,9 1,1 1,5 2 2,8 3,8 ------4,9 6,6 6,9 10,6 14 17,3 21,9 25,4 54,6 42 49 61 82 98 118 140 152 170 200 215 235 274 ---337 ---370 ---410 1000V A 0,4 0,6 0,75 1 1,3 1,9 2,5 3 3,3 4,5 6 7 9 12 14,5 17 23 28 33 40 53 65 78 90 100 115 138 150 160 200 220 239 250 262 273 288 320 Grado de Protección IP 1º cifra característica: Protección contra la entrada de cuerpos sólidos. 1º cifra característica Protección contra la entrada de cuerpos sólidos 0 1 Cuerpos sólidos con dimensiones mínimas mayores que 50 mm Ninguno Medio de prueba Ninguno Uso admitido En paquete Esfera ø 50 mm Lugares cerrados (accesibles sólo a personas autorizadas y entrenadas) 2 3 4 5 Cuerpos sólidos con Cuerpos filiformes de Cuerpos filiformes de dimensiones mínimas diámetro mayor que diámetro 1 mm mayores que 12,5 mm mayor que 1 mm Esfera ø 12,5 mm + punta de prueba Lugares ordinarios con presencia de objetos gruesos colocación paredes verticales 6 Polvo (protección parcial) Polvo (protección total) Hilo rígido Hilo rígido Cámara de Cámara de ø 2,5 mm ø 1 mm circulación de talco circulación de talco Lugares ordinarios Lugares Lugares Lugares colocación vertical ordinarios colocación esporádicamente permanentemente o en planos en repisas horizontales polvorientos polvorientos horizontales inaccesibles inaccesibles 2º cifra característica: mayor protección contra penetración de agua 2º cifra característica Protección contra la penetración de agua 0 Ninguno 1 2 De Con condensación (caída condensación de gotas verticales) (caída de gotas con ángulo hasta 15º) 3 4 5 6 7 A lluvia con ángulo de hasta 60º de la vertical A rociado desde todas las direcciones Chorros desde todas las direcciones Protección de agua de agua de mar Inmersión temporánea 8 Ninguno Medio de prueba Boquilla ø 12,5 mm Pulverizador En piletas con rotatorio a 360 º Boquilla ø 6,3 mm caudal 100 l/min Pulverizador caudal k 12,5 l/min 1 m de prof. superior En ambientes húmedos En ambientes Lugares Lugares Lugares sometidos Lugares Lugares con componentes en sometidos a sometidos húmedos con a inundaciones expuestos a la expuestos a la posición vertical lavado con a lavado componentes temporánea o a lluvia y al lluvia pero predeterminada chorros de agua energético y agua sumersión bajo la en posición no no al rociado desde rociado (ej: desde media de mar exactamente nieve largos estación con abajo potencia (moles) vertical períodos pasaje de vehículos) Goteador Uso admitido En ambientes secos Ancho x grueso milímetros Sección en milímetros Peso en kg/m 12 x 2 15 x 2 15 x 3 20 x 2 20 x 3 20 x 5 25 x 3 25 x 5 30 x 3 30 x 5 40 x 3 40 x 5 40 x10 50 x 5 50 x 10 60 x 5 60 x 10 80 x 5 80 x 10 100 x 5 100 x 10 120 x 10 160 x 10 200 x 10 23,5 29,5 44,5 39,5 59,5 99,1 74,5 124 89,5 149 119 199 399 249 499 299 599 399 799 499 999 1200 1600 2000 0,209 0,262 0,396 0,351 0,529 0,882 0,663 1,110 0,796 1,330 1,060 1,770 3,550 2,220 4,440 2,660 5,330 3,550 7,110 4,440 8,890 10,700 14,200 17,800 Inmersión permanente Según acuerdos cliente fabricante Goteador Cálculo de Barras Cobre Pintadas - Número de barras Material 1 2 3 4 E-Cu F37 ---------F30 F37 F30 F37 F30 F37 F30 F25 F30 F25 F30 F25 F30 F25 F30 F25 ---------- 110 155 185 205 245 325 300 395 355 450 460 600 850 720 1030 850 1200 1070 1560 1350 1880 2200 2800 3350 200 270 330 350 425 560 520 670 610 780 790 1000 1500 1220 1800 1430 2100 1900 2500 2300 3100 3500 4400 5300 ------------------------------------2060 1750 2450 1950 2800 2500 3300 3000 4000 4500 5800 6900 ------------------------------------2800 2300 3330 2650 3700 3200 4500 3800 5400 6100 7800 9400 Funcionamiento bajo agua Desnudas - Número de barras 1 2 3 4 110 140 170 185 220 295 270 350 315 400 420 520 760 630 920 760 1060 970 1380 1200 1700 2000 2500 3000 200 240 300 315 380 500 460 600 540 700 710 900 1350 1100 1600 1250 1900 1700 2300 2050 2800 3100 3900 4750 ------------------------------------1850 1650 2250 1760 2600 2300 3100 2850 3650 4100 5300 6350 ------------------------------------2500 2100 300 2400 3500 3000 4200 3500 5000 5700 7300 8800 137 Características de Lámparas y Tubos Lámparas y Tubos Fluorescente Trifósforo Fluorescente T5 (16 mm) FH Fluorescente T5 (16 mm) FQ Mercurio Halogenado CDM-T Par 30 L CDM-R 10º/40º Mercurio Halogenado Mercurio Halogenado Mercurio Halogenado Mercurio Halogenado Mercurio Halogenado Mercurio Halogenado; Elipsoidal Sodio Alta presión Tipo Watts FL FL FL FL FL FL FL FL FL MH MH MH MH MH MH MH MH MH MH MH-E MH-E SAP SAP SAP SAP SAP SAP SAP SAP 18 36 58 14 28 35 24 54 80 70 150 70 70 150 250 250 400 1000 2000 250 400 70 100 150 250 400 1000 70 150 Volts 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 Portalámpara G13 G13 G13 G5 G5 G5 G5 G5 G5 G12 G12 E27 RX7s RX7s Fc2 E40 E40 E40 E40 E40 E40 E27 E40 E40 E40 E40 E40 RX7s RX7s Flujo(lm) Eficiencia Temp. Color Duración Prom. 1350 3350 5200 1350 2900 3650 2000 5000 7000 6400 13500 4860 6000 12000 20000 20000 36000 80000 180000 19000 32000 5900 10000 14500 27000 48000 130000 6800 15000 75 93 89 96 104 104 83 93 88 86 92 68 86 80 80 80 80 80 90 76 72 84 100 97 108 120 130 97 100 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000 3000 3000 4200 4200 4200 4200 4200 6000 6000 5200 5800 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 6000 6000 6000 10000 10000 6000 8000 8000 8000 8000 6000 6000 16000 16000 16000 16000 16000 16000 16000 16000 IRC RA 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 83 85 81 80 80/85 85 85 85 90/100 90/100 90/100 90/100 20/39 20/39 20/39 20/39 20/39 20/39 20/39 20/39 Lámparas y Tubos Tipo Incandescente Reflectora Incandescente Halógena Bipín Halógena Dicroica Halógena reflectora Halógena Lineal Fluorescente Comp.: Simple Fluorescente Comp.: Doble Fl Comp: Doble electrónica Fluorescente Comp.: Larga Fluorescente Comp.: Plana Fluorescente Comp.: Triple Fluorescente Estándar 138 INC INC INC INC BP BP HD AR70 AR111 AR111 HL HL HL HL HL HL FLC S FLC S FLC D FLC D FLC D/E FLC L FLC L FLC F FLC T FL FL FL Watts Volts 60 75 100 60 20 50 50 50 50 100 100 150 300 500 1000 1500 9 11 18 26 26 36 55 36 42 18 36 58 220 220 220 220 12 12 12 12 12 12 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 230 230 230 Portalámpara Flujo(lm) E27 E27 E27 E27 G4 G6.35 GU5.3 BA15d G53 G53 R7s R7s R7s R7s R7s R7s G23 G23 G24d2 G24d3 G24q3 2G11 2G11 2G10 Gx24q4 G13 G13 G13 730 960 1380 800 350 1000 1000 1000 1000 1900 1650 2600 5000 9500 22000 33000 600 900 1200 1800 1800 2900 4800 2800 3200 1150 2850 4600 Eficiencia 12 13 13 13 18 20 20 20 20 19 17 17 17 19 22 22 67 82 67 69 69 81 87 78 76 64 79 79 Temp. Color Duración Prom. 2800 2800 2800 2800 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 3000/4000 5400 5400 5400 1000 1000 1000 1000 2000 2000 4000 3000 3000 3000 2000 2000 2000 2000 2000 2000 8000 8000 8000 8000 10000 10000 10000 10000 10000 7500 7500 7500 IRC RA 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 80/89 70/79 70/79 70/79 Fórmulas Eléctricas Potencia activa Potencia reactiva Potencia aparente Continua P= U.I Monofásica P= U.I.cos Q= U.I.sen = Q= U.I 1-cos² S= U.I Trifásica P= 3.U.I.cos Q= 3.U.I.sen = Q = 3 U.I. 1-cos² S= 3. U.I S: Potencia aparente en voltamperes [VA]. U: Tensión en Volts (en trifásica tensión entre fases) [V]. I: Corriente en amperes [A]. P: Potencia activa en Watts [W]. Q: Potencia reactiva en voltamperes reactivos [VAR]. Cos : Factor de potencia del circuito (adimensional). Factor de potencia Rendimiento n = Pu Pa Cos = Pa S Pa = Pu n Pu: Potencia mecánica útil. Pa: Potencia activa absorbida. S: Potencia aparente. Corriente absorbida por un motor Continua I = Pa Un Monofásica I = Pa Un cos Trifásica I = Pa 3.Un. cos Pa: Potencia activa absorbida en Watts. I: Corrriente absorbida por el motor en Amperes. Un: Tensión nominal en Volts (en trifásica, tensión entre fases). n: Rendimiento del motor. Cos : Factor de potencia del circuito. Resistencia de un conductor R = Io s R: Resistencia del conductor en ohms [ O]. o : Resistencia del conductor en ohms-metros [O .m]. I: Longitud del conductor en metros [m]. S: Sección del conductor en metros cuadrados [m²]. 139 Fórmulas Eléctricas Resistividad )O oO = o (1+ oO = Resistividad a la temperatura O en ohm-metros. o = Resistividad a la temperatura O0 en ohm-metros. O = O- O0en grados Celsius. = Coeficiente de variación de la resistencia en función de la temperatura [1 / ºC]. Ley de Joule E = R.I².t en monofásica (energía de Joules [J]) R = Resistencia del circuito en ohms. I = Corriente en Amperes. t = Tiempo en segundos. 1 [Wh] = 3600 [J] 1 [Wh] = 3,6.10² [J] Reactancia inductiva de una sola inductancia XL = .L XL: Reactancia inductiva en ohms. L: Inductancia en Henrios [Hy]. : Pulsación = 2 f f: Frecuencia en Hertz. Reactancia capacitiva de una sola capacidad Xc = 1 c Xc: Reactancia capacitiva en ohms. c: Capacidad en faradios [F]. : Pulsación = 2 f f: Frecuencia en Hertz. Ley de Ohm Circuito resistivo solo Circuito reactivo solo Circuito resistivo reactivo U = I.R U = I.X U = I.Z U: Tensión en bornes de circuito en Volts. I: Corriente en Amperes. R: Resistencia de circuito en ohms. X: XL y XC reactancias del circuito en ohms. Z: Impedancia del circuito en ohms. 140