La Corrección factor de potencia: aprender a calcular este fenómeno ha de ser una habilidad que todo ingeniero eléctrico o técnico del oficio debería conocer, este lo podemos definir como la relación de potencia real a voltios-amperios y es el coseno del ángulo de fase entre el voltaje y la corriente en un circuito de CA.
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Mejorar el factor de potencia y sus beneficios
Las cantidades de tensiones y corrientes sinusoidales son perfectamente definidas y el factor de potencia se puede mejorar agregando condensadores en la línea de alimentación para extraer una corriente principal y vars de retardo de suministro al sistema. Los condensadores de corrección del factor de potencia se pueden conectar y desconectar según sea necesario para mantener el control de var y voltaje.
Debes saber que muchas empresas de servicios públicos cobran a los clientes industriales una cierta tarifa por kilovatios-hora de energía consumida en un mes , y otro cargo relacionado con la infraestructura necesaria para suministrar esa energía en las condiciones de operación del cliente.
Sin Embargo si el cliente está operando con una carga de factor de potencia baja, el cargo por demanda es mayor , porque el requisito actual es mayor. La Tabla 1 a continuación muestra las diferencias entre energía y demanda.
Tabla 1 – Energía y demanda
| Energía | Demanda |
| Kilovatios-hora desde: | Kilovoltamperes desde: |
| – Toneladas de carbón | Generadores |
| – Acre-alimentación de agua | Lineas de transmisión |
| – Barriles de petróleo | Transformadores |
| – pies cúbicos de gas | Subestación de control |
| – Onzas de uranio | Sistemas de distribución |
Las penalizaciones del factor de potencia en los cargos por demanda varían de ninguno a un factor de 2 en la demanda de potencia máxima.
La Figura 1 muestra una penalización de demanda de factor de potencia impuesta por una empresa de servicios públicos. El factor es F = 0.8 + 0.6 kvarh / kWh , pero no menos de 1 y no más de 2. Los valores típicos para las cargas de energía son $ 0.03 a $ 0.05 centavos por kilovatio-hora y $ 5.00 a $ 15.00 por mes por kilovatio-hora de factor de potencia demanda corregida.
Problemas que acarrea tener una factor de potencia de bajo nivel
El dolor de un factor de potencia pobre se puede mostrar con un ejemplo. Si una planta utiliza 100,000 kW-h en un mes , el cargo de energía a $ 0.04 por kW/h es de $ 4000 . Sin Embargo si esta tiene una demanda máxima de 400 kW durante el mes, el cargo por demanda al factor de potencia unitario con una tarifa de $ 10.00 / kW también es de $ 4000. Si el factor de potencia es solo 0.70 , la factura de demanda sube a $ 5650 , un aumento del 41% .
La corrección del factor de potencia suele ser una propuesta de pago.
La Figura 2 muestra una demanda de 400 kW con un factor de potencia de 0.70 como se indicó anteriormente. La demanda de kVA es de 571 kVA , y la demanda de var es de 408 kvar.
Si un banco de condensadores 300 kvar se añade a la alimentación, la demanda neta kvar baja a 108 kvar , la demanda es ahora 415 kVA , el factor de potencia es ahora 0.965 , y no hay penalización del factor de potencia .
Otro beneficio de la corrección del factor de potencia es que se mejora la regulación del voltaje del alimentador. Agregar condensadores reducirá las corrientes de cuadratura, aquellas corrientes que están 90 ° fuera de fase con el voltaje de línea, pero la sobrecorrección puede causar problemas.
Cálculo del ahorro energético
Para calcular la corrección del factor de potencia desde la plantilla excel para instalación, debe seguir estos pasos:
Paso 1 – Calcular la carga real (kW)(Carga) Potencia kW = Voltios V x √3 x Corriente I x Factor de potencia Pf
Paso 2 – Calcular la corrección del factor de potencia requerida (kVAr)Corrección del factor de potencia kVAr = Potencia kW ( TanΦi – TanΦd )
Φi = Cos -1 Factor de potencia inicial Pf
Φd = Cos -1 Factor de potencia requerido Pf
Corrección del factor de potencia real Pf = Cos ( Tan -1 ( TanΦi – Corrección kVAr / Potencia kW ))
Corrección típica del factor de potencia disponible en múltiplos de 25 kVAR, para obtener más detalles, comuníquese con el Departamento técnico de Blakley Electrics.
Al final de la hoja de cálculo, obtendrá el cálculo del ahorro de energía para la corrección del factor de potencia anterior.
- Corriente Inicial (Amperios)
- Carga original (kVA)
- Corriente corregida (amperios)
- Carga corregida (kVA)
- Reducción de corriente (amperios)
- Reducción de carga (kVA)
- Ahorro anual de CO2 (kg C02)
Obtén la plantilla excel para calcular el Factor de Potencia
Recuerda seguir los pasos que se explican en la plantilla para tener un calculo correcto.