MEJORA DE FACTOR DE POTENCIA

INTEGRANTES:DIAZ CASTILLO FRANKREYES BURGOS LUIS ALBERTO 040530A

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAOFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

CURSO: METROLOGIA ELECTRICAING. SOLIS FARFAN ROBERTO ENRIQUETEMA: USO DEL ANALIZADOR DE REDES MONOFASICO EN LA DEMOSTRACION DE COMPENSACION DE POTENCIA REACTIVA MONOFASICAANALIZADOR DE REDESUnAnalizador de Redeses un instrumento capaz de analizar las propiedades de las redes elctricas, especialmente aquellas propiedades asociadas con la reflexiny latransmisindeseales elctricas, conocidas comoparmetros de dispersino parmetros SCATTERING (definen como el nivel de seal que llega a un determinado puerto procedente desde cualquier otro).

TIPOS DE ANALIZADOR DE REDESSNA (Scalar Network Analyzer)(Analizador de Redes Escalar)

VNA (Vector Network Analyzer)Analizador de Redes Vectorial

ARQUITECTURA BASICA DE UN ANALIZADOR DE REDES EL GENERADOREs un generador "sintetizado" de barrido. El nivel de salida de RF se "estabiliza" por un circuito de control automtico de nivel (ALC).Para conseguir "precisin en la medida de frecuencia y de fase", el generador est controlado por un oscilador a cristal de alta precisin y estabilidad. Con este mismo objeto una parte de la seal se lleva, a travs del Test Set de parmetros, a la entrada R del receptor para servir de trmino de comparacin con la seal transmitida o reflejada.EL TEST SET(Dispositivos para separar las seales incidente, transmitida y reflejada)El Test Set proporciona las conexiones con el dispositivo a probar, as como los acopladores direccionales, que slo dejan pasar la seal en un sentido y que por tanto nos permiten separar las seales incidente, transmitida reflejada.Una muestra de la seal incidente se lleva a la entrada del canal de referencia R, mientras que la seal transmitida la reflejada se lleva a las entradas A B.

EL RECEPTOREl bloque receptor contiene tres muestradores y tres mezcladores idnticos, uno para cada una de las entradas A, B y R. Las seales se "muestrean" para los circuitos de control y se "mezclan" para producir una frecuencia intermedia (FI) de 4 KHz. De esta seal lo que nos interesa es su nivel. De esta forma, al tratar con seales de baja frecuencia y baja potencia, se tienen menos problemas.Un multiplexor, secuencialmente, direcciona cada una de las tres seales a un conversor analgico digital (ADC) para luego ser medidas, procesadas y visualizar los resultados en el CRT.

PARAMETROS MEDIDOS POR EL ANALIZADOR DE REDES

PARAMETROS MEDIDOS POR EL ANALIZADOR DE REDESFLICKERSEl flicker (parpadeo en ingles) es un cambio visible en el brillo de fuentes luminosas, ocasionada por fluctuaciones de tensin en la red de alimentacin elctrica. Origina en quien la percibe una sensacin desagradable (llegando incluso a convulsiones) y afecta tambin a equipo elctrico sensible que trabaje con energa elctrica constante

II. ARMNICOSSon voltajes y corrientes con frecuencias mltiplos enteros de la frecuencia fundamental (60Hz). Los armnicos son generados por las cargas no-lineales.Es decir, es la distorsin de la forma de onda est compuesto de una onda senoidal fundamental a 60Hz tal como de 3er orden (180Hz), de 5to orden (300Hz), las cuales se adicionan dando como consecuencia una onda distorsionada.

CLASIFICACIN DE LOS ARMNICOSLos armnicos son clasificados segn la frecuencia, orden y secuencia en el siguiente cuadro se muestra la relacin que existe entre estos ndices.

DISTORSIN ARMNICA (THD) DE TENSIN Y CORRIENTELas corrientes armnicas al circular por el sistema de potencia producen cadas de voltaje armnicas que son capaces de distorsionar la onda de voltaje de suministro.La forma de evaluar un voltaje o una corriente distorsionada es a travs del parmetro denominado distorsin armnica total THD (Total Harmonic Distorsin).

FRECUENCIA60120180240300360420ORDEN1234567SECUENCIA+-0+-0+VALOR EFICAZSe llama valor eficaz de una corriente alterna, al valor que tendra una corriente continua que produjera la misma potencia que dicha corriente alterna, al aplicar sobre una misma resistencia.Es decir, se conoce el valor mximo de una corriente alterna (Io). Se aplica esta sobre una cierta resistencia y se mide la potencia producida sobre ella. A continuacin, se busca un valor de corriente continua que produzca la misma potencia sobre esa misma resistencia.A este ltimo valor, se le llama valor eficaz de la primera corriente (la alterna).Para una seal senoidal, el valor eficaz del voltaje y de la corriente es:

La potencia eficaz resultar ser:

Es decir, que es la mitad de la potencia mxima.La tensin o la potencia eficaz, se nombran muchas veces las letras RMS, por ejemplo decir 10V RMS 15W RMS significar 10 voltios eficaces 15W eficaces, respectivamente.

POTENCIA Y FACTOR DE POTENCIALa presencia de armnicos en un sistema elctrico hace que se complique el clculo de la potencia y factor de potencia.Existen tres cantidades estndares asociadas a la potencia:Potencia Aparente (S).Potencia Activa (P).Potencia Reactiva (Q).A la frecuencia fundamental, es comn relacionar estas condiciones segn:

Donde j es el ngulo entre es el voltaje y la corriente.El factor cos() es comnmente llamado factor de potencia y se define segn :

.

Las frmulas son utilizadas para determinar la potencia activa y reactiva en funcin de la frecuencia fundamental del sistema depotencia, ya que normalmente el voltaje de distorsin esgeneralmente bajo (THD menor a 5%), con este clculo es unabuena aproximacin independientemente de cmo este distorsionala onda de corriente.Ante la presencia de armnicos se cumple la siguiente relacin:

Donde D representa distorsin de la potencia o distorsin de los volt amperes

VENTAJAS:AHORRARDetectar y prevenir el exceso de consumo (kWh) Analizar curvas de carga para ver dnde se produce la mxima demanda de energa.Detectar la necesidad de instalacin de una batera de condensadores, as como su potencia. Detectar fraude en los contadores de energaPREVENIRSon ideales para realizar mantenimientos peridicos del estado de la redelctrica, tanto en baja como en media tensin, ver curvas de arranque demotores, detectar posibles saturaciones del transformador de potencia, cortesde alimentacin, deficiente calidad de suministro elctrico, etc.

SOLVENTARPoder analizar dnde tenemos un problema en la red elctrica, para poder solucionarproblemas de disparos intempestivos, fugas diferenciales, calentamiento de cables, resonancias, armnicos, perturbaciones, flicker, desequilibrios de fases, etc. Al mismotiempo, nos permite disear los tamaos adecuados para los filtros activos o pasivos de armnicos y filtros para variadores de velocidad, etc.

Factor de potenciaTipos de cargas en circuitos elctricos

RESISTIVA: sin desfase entre voltaje y corriente. Ej: Hornos elctricos, planchas, alumbrado incandescente.

INDUCTIVA: Desfase de 90 de la corriente respecto a la tensin en atraso. Ej: Motores de induccin, Transformadores, balastros, etc.

CAPACITIVA: La corriente se adelanta 90 respecto a la tensin. Ej: Capacitores

ESQUEMA DEL TRIANGULO DE POTENCIAS

COMO SE MEJORA EL FACTOR DE POTENCIA

CONDENSADORES FIJOS :

La conexin se puede realizar:Por interruptor de corte en carga o interruptor automtico. Directamente a bornes del receptor a compensar y maniobrado conjuntamente.Por contactor.La utilizacin de esta configuracin se suele aplicar en:En bornes de los dispositivos inductivos (motores y transformadores).En los casos en los que el nivel de carga es razonablemente constante, y no hay riesgo de sobrecompensacin.

BATERAS DE CONDENSADORES AUTOMTICOS

Generalmente se instalan en los puntos de una instalacin en los que las variaciones de potencia activa o reactiva son importantes, por ejemplo:En la cabecera de la instalacin en el embarrado del CGBT.En la salida de un cuadro secundario muy cargado

METODOS DE COMPENSACION REACTIVA 1. Compensacin individual 2.- Compensacin en grupo 3.- Compensacin automtica centralizada 4.- Compensacin dinmica (tiempo real) 5.- Filtro activo de armnicas 6.- Control de tensin mediante taps de los transformadores. 7.- Compensadores dinmicos utilizando motores sncronos

BENEFICIOS DE UNA COMPENSACION REACTIVA Reduccin de la facturacin mensual.Ahorro por sobredimensionamiento de equipos.Reduccin de prdidas en los conductores. Aumento de la capacidad del sistema.Mejoramiento de los niveles de tensin.

CONCLUSIONES:

Los analizadores de redes son costosos y de ltima tecnologa , cuya tremenda capacidad de medicion de parametros ayudan a mejorar la calidad de la energa, aunque dada la variada cantidad de modelos que salen al mercado, su costo podria disminuir al alcance del trabajador que requiera de uno para su mejor desempeo laboral

El analizador de red es la herramienta principal para conocer el F.P. de una red elctrica, y con ello se podr conocer la Energa Reactiva que produce.Se podr realizar la compensacin de la energa reactiva pero en ningn momento la energa absorbida por la red podr ser capacitiva.Se podr realizar la compensacin fija para uno o varios receptores siempre que funcionen por medio de un nico interruptor, es decir simultneamente. Para compensar la totalidad de la instalacin se deber instalar un equipo automtico.