corrección del factor de potencia por summaa energía ()

CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA

Los criterios para corregir el factor de potencia de una manera segura y confiable son los siguientes: Se debe considerar la capacidad del transformador que se va a compensar, ya que no es conveniente excederse del 15% de la capacidad del mismo (KVA) con energía reactiva de forma fija, es decir, con capacitores sin controlador de energía reactiva (Automáticos) y sin ningún medio de conexión y desconexión. También se debe tomar en cuenta a que capacidad de carga está operando el transformador, así como a que factor de potencia está trabajando, ya que estos conceptos nos indican cuanta energía reactiva consume cada transformador. También es importante determinar el porcentaje de carga no lineal (C.D.) que alimenta cada uno de los transformadores, ya que es ésta la que produce la distorsión armónica, es decir, corrientes y voltajes a diferentes frecuencias. Cuando la carga no lineal es considerable no se puede compensar con capacitores sin protección (reactor) ya que hay que tomar en cuenta que los capacitores tienden a amplificar dichas distorsiones, lo cual ocasionará problemas futuros con los capacitores, equipos eléctricos, equipos electrónicos y/o los transformadores. Los focos de generación y emisión de corrientes armónicas son los equipos de C.D. a base de tiristores existentes en la planta. Estas cargas están constituidas con rectificadores de 6 pulsos. Esta es la razón por la que en la mayoría de los puntos de medición aparecen las armónicas 5ª y 7ª, como armónicas principales, en diferentes porcentajes según el punto considerado. Para evitar esta distorsión armónica es necesario instalar filtros de rechazo de corrientes armónicas( conjunto capacitor-reactor en serie, de tal forma que el reactor constituye una impedancia suficiente para rechazar la distorsión armónica y evitar que ésta dañe al capacitor) o filtros de absorción (conjunto capacitor-reactor en serie, sintonizados de forma que constituyan una baja impedancia para las armónicas que se deben eliminar) en cada uno de los transformadores que alimentan a los equipos de C.D., ya que tienen la función de absorber la distorsión armónica, aumentar el factor de potencia de cada transformador y reducir las pérdidas por efecto Joule, lo que se traduce en un ahorro de energía del 7 % aproximadamente en el consumo en corriente directa, además de aumentar la eficiencia de estos equipos, lo que permite incrementar la velocidad y por lo tanto la producción.

La cantidad de capacitores, en KVAR, que necesita la planta para elevar su factor de potencia a los niveles

deseados se calcula por medio de la siguiente expresión:

En donde, tan de 1= -(cos 1

) es el factor de potencia actual. Y el cos 2 es el factor de potencia que se desea

alcanzar. Por consiguiente:

QE = KVAR

)tan(tan KW Q 21E

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S U M M A A E N E R G Í ACalidad + Eficiencia = Ahorros

2.29.- Debido a que el voltaje nominal de los capacitores es de 480 Volts y 240 Volts y el voltaje de operación

de los transformadores en promedio es de 440Volts y 220 Volts (Vo) respectivamente, los KVAR nominales

(KVARN) que se deben instalar para alcanzar el objetivo en cada uno de los transformadores se calculan de

acuerdo a la siguiente relación:

En donde Vc es el voltaje nominal del capacitor (480 V) ó ( 240 V) por lo tanto se utiliza la siguiente relación

Esto es, instalar alrededor del 19% de KVAR nominales de más para obtener los KVAR efectivos que deben de

ser y así cumplir con el objetivo propuesto.

Ventajas.

Al aumentar el factor de potencia se tiene los siguientes beneficios:

1.- Evitar la multa o recargo de la compañía suministradora.

2.- Bonificación por parte de la compañía suministradora.

3.- Aumento de la capacidad de carga de los transformadores.

4.- Reducción de pérdidas por efecto Joule.

Los beneficios al aumentar el factor de potencia a niveles superiores al 90%, se presentan a continuación.

EKVAR2)Vo

Vc(

N

2 KVAR = )440

480( EKVAR

V

V




1.- El cargo por bajo factor de potencia, se calcula de la siguiente forma:

R ( % ) = 3 (1 – 0.900 ) x 100 5 FPM

donde:

R ( % ) = Recargo dado en porcentaje.

FPM = Factor de potencia Medido o actual (<90% ).

2.- La bonificación por factor de potencia, se calcula de la siguiente forma:

B ( % ) = 1 (1 – 0.900 ) x 100 4 FP2

donde:

B ( % ) = Bonificación dada en porcentaje.

FP2 = Factor de potencia alcanzado (>90% ).

3.- El aumento de la capacidad de carga de los transformadores se calcula con la siguiente expresión:

KW = 100 ( FP2 -1) % FP1

KW = X %




Esto significa que el transformador entregará X% más de carga, por consiguiente operarán más liberados con la

carga actual.

4.-La reducción de pérdidas por efecto Joule se calcula de la siguiente forma:

-P = 100 ( 1 – ( FP1 )2 ) %

FP2

-P = X %

Esto quiere decir que se reducirán un X % las pérdidas de calor, solamente por entregar energía reactiva a su

sistema eléctrico.

Adicionalmente, se puede considerar un ahorro, el aumento de la vida útil de sus equipos e instalaciones, ya que

con lo descrito anteriormente y haciendo una selección adecuada, se liberarán los transformadores, se evitarán

sobrecalentamientos en sus líneas y sobre todo se protegerán los equipos electrónicos, por lo tanto se reducirán

los fallos en sus tarjetas electrónicas en gran medida.




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