factor de potencia johndi xrc

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INFORME Análisis de Circuitos Eléctricos I Práctica Nº 07 TÍTULO DE LA PRÁCTICA: CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA Realizado por: Alumno (s): * Rojas Correa Jonathan Xavier GRUPO: * Solís Guamancuri Juan Diego ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL AREA DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS, CONTROL Y X L1AC1- Fecha de entrega: 2010/05/17 f. _______________ Año/mes/día Recibido por:

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Page 1: Factor de Potencia Johndi Xrc

INFORME

Análisis de Circuitos Eléctricos I

Práctica Nº 07

TÍTULO DE LA PRÁCTICA:

CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA

Realizado por:

Alumno (s): * Rojas Correa Jonathan Xavier GRUPO: * Solís Guamancuri Juan Diego

Periodo: Marzo 2010 – Agosto 2010

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONALAREA DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS, CONTROL Y CIBERNÉTICA

LABORATORIO DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

X

L1AC1-GR3

Fecha de entrega: 2010/05/17 f. _______________ Año/mes/día Recibido por:

Sanción: _________________________________________________

Page 2: Factor de Potencia Johndi Xrc

1. TÍTULO: CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA

2. OBJETIVO Corregir el Factor de potencia en un circuito R-L mediante inserción

de capacitores en serie o en paralelo y analizar los efectos en: corriente voltaje y potencia activa

3. PARTE EXPERIMENTAL

3.1. ESQUEMA

3.1.1 Circuito Original

3.1.2 Circuito para la corrección del factor de potencia con capacitor en serie

+

4+j 60 Ω

86 Ω

S1

+

C

S3

4+j 60 Ω

86 Ω

S1

Figura #

Page 3: Factor de Potencia Johndi Xrc

3.1.3 Circuito para la corrección del factor de potencia con capacitor en paralelo

3.2. EQUIPO UTILIZADO

Elementos activos 1 Autotransformador.

Elementos pasivos: 1 Reóstato de 86[Ω].1 Inductor núcleo de aire.1 Capacitor decádico de 0- 10[uF]1 Banco de capacitores

Equipo de Medida: 1 Voltímetro A.C.1 Amperímetro A.C.1 Cosfímetro1 Vatímetro A.C.

Elementos de maniobra y protección: 1 Interruptor bipolar con protección4 Interruptores simples Juego de cables

+

C

S2

4+j 60 Ω

86 Ω

S1

Figura #

Figura #

Page 4: Factor de Potencia Johndi Xrc

3.3. PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA

1. Se armó el circuito R-L de la fig. 1 con los respectivos elementos de protección y maniobra.

2. Se alimenta éste circuito con un voltaje de 100V, el mismo que es fijado con el autotransformador (Variac) que está conectado a la red de la EEQSA.

3. A continuación se realizan mediciones de voltaje total, en el inductor y en la resistencia, corriente total y factor de potencia.

4. Luego se conectó en serie con la carga (resistencia-inductancia) un banco de capacitores.

5. Utilizando el cosfímetro correctamente conectado, se fue dando tres valores diferentes de capacitancia (según sea capacitancias en serie o en paralelo) hasta conseguir mejorar el factor de potencia que en el caso de éste circuito es de 0,83.

6. Con cada valor de capacitancia ubicada en el banco de capacitores, se tomaron las medidas de voltaje total, voltaje en la resistencia, en la inductancia y corriente total.

7. A continuación al circuito de la fig. 1 le añadimos un capacitor en paralelo, utilizando los interruptores simples para medir la corriente en cada rama.

8. Al igual que en el segundo circuito, utilizando el capacitor decádico medir los valores de voltaje y corriente en sus elementos para cada uno de los tres valores de capacitancia tal que es el factor de potencia sea mayor que 0,9 sea en adelanto o en atraso.

4. DATOS EXPERIMENTALES

Tabla 1.- Medidas en los elementos del circuito de la Figura #1

Elemento Voltaje [V]Corriente [A]

Potencia Activa [W]

Factor de potencia

Carga total 100 0,88 73 0,83

Inductor 52 0,88 --------- -----------

Resistencia 77 0,88 --------- -----------

Page 5: Factor de Potencia Johndi Xrc

Tabla 2.- Medidas en los elementos del circuito de la Figura #2 con diferentes valores de capacitancia, la misma que está conectada en serie.

C1= 60uF Voltaje [V]Corriente

[A]Potencia

Activa [W]Factor de potencia

Carga total 100 1,02 102 0,98Inductor 61 1,02 ------ ------Resistencia 92 1,02 ------ ------Capacitor 1 44 1,02 ------ ------

C2= 33,33uF Voltaje [V]Corriente

[A]Potencia

Activa [W]Factor de potencia

Carga total 100 1,02 102 0,99Inductor 60 1,02 ------ ------Resistencia 92 1,02 ------ ------Capacitor 2 75 1,02 ------ ------

C3= 27,5uF Voltaje [V]Corriente

[A]Potencia

Activa [W]Factor de potencia

Carga total 100 1 94 0,95Inductor 58,5 1 ------ ------Resistencia 89 1 ------ ------Capacitor 3 93 1 ------ ------

Tabla 3.- Medidas en los elementos del circuito de la Figura #2 con diferentes valores de capacitancia, la misma que está conectada en paralelo.

C1= 9uF Voltaje [V]Corriente

[A]Potencia

Activa [W]Factor de potencia

Carga total 100 0,76 750,99 (Atraso)

Inductor100 0,89

------ ------Resistencia ------ ------Capacitor 1 100 0 ------ ------

C2= 8uF Voltaje [V]Corriente

[A]Potencia

Activa [W]Factor de potencia

Page 6: Factor de Potencia Johndi Xrc

Carga total 100 0,76 1020,98 (Atraso)

Inductor100 0,87

------ ------Resistencia ------ ------Capacitor 2 100 0,37 ------ ------

C3= 6uF Voltaje [V]Corriente [A]

Potencia Activa [W]

Factor de potencia

Carga total 100 0,78 940,95 (Atraso)

Inductor100 0,875

------ ------Resistencia ------ ------Capacitor 3 100 0,27 ------ ------

CÁLCULOS

DATOS:L=0,16H; Ri=4Ω; R=86Ω; f=60Hz; V=100∟0º [V]

Cálculo de la impedancia Z total del circuito si corregir el factor de potencia:Z=R+R i+ jwL[Ω]Z=4+86+ j2 π∗60∗0,16 [Ω ]Z=108 ,343∟33 .83 º [Ω]

Cálculo de la corriente:

I=VZ

=100∟0 º [V ]

108,343∟33.83 º ¿¿

Page 7: Factor de Potencia Johndi Xrc

I=0,767−JO ,51386 [A ]

Voltaje en el inductor:V=I∗(4+ j 60,32 )=0,923∟−33,83 º [ A ]∗60,45∟86,2 º [Ω ]=55 ,8∟52,37 º [V ]

Voltaje en la resistencia de 86Ω:V=0,923∟−33,83 º [ A ]∗86∟0 º [Ω ]=79,378∟−33,83 º [V ]

S=V∗I ¿

S=100∟0 º [V ]∗0,923∟33,83º [ A ]=92 ,3∟33 ,83 º [V−A ]S=76 ,673+J 51 ,386[V−A ]

FP=cos33 ,83 º=0 ,8307(retraso)

Corrección del factor de Potencia

Corrección del factor de potencia:En seriePara C1=60uF

De: 0,83 en retrasoA: 0,98 en retraso

Page 8: Factor de Potencia Johndi Xrc

cosФ=0,98 Ф=11,478º

tang11,478 º=QL

P

tang11,478 º=QL

76,673

QL=15,569 [VAR ]

QC=QX−QL

QC=51,386−15,569

QC=35,817 [VAR]

QC, representa la potencia reactiva en adelanto que se añade en el triángulo de potencias, lo que permite que se mejore el FP son la disminución de la potencia aparente.

Se realizan los cálculos de V, I, potencia activa y factor de potencia para cada valor de capacitancia.

- Además se pueden utilizar los modelos matemáticos QC=V 2

XC , para el

cálculo de la diferencia de potencial presente en el capacitor, y QC=I 2∗XC para el cálculo de la corriente que circula por el capacitor y por lo tanto por el circuito.

QC=V 2

XC

QC=I 2∗XC

35,817 [VAR ]= V 2

1wC1

35,817 [VAR ]= V 2

12π∗60∗60∗10−6

= V 2

44,21[Ω ]

Page 9: Factor de Potencia Johndi Xrc

|V|=39,7927 [V ]

QC=I 2∗XC

35,817 [VAR ]=I 2∗44,21[Ω]

|I|=0,9[A ]

Con éstos datos de V total e I total se puede calcular la potencia aparente, y con QL aplicando el teorema de Pitágoras se puede encontrar la potencia activa.

S=VI=100 [V ]∗0,9 [ A ]=90[V−A ]

P=√S2−QL2

P=√902−15,5692

P=88,643[w]P es la potencia activa del circuito (R-L-C) corregido, que es mayor a la potencia activa del circuito inicial sin corregir su FP.

El FP teórico es:

FP=PS=88,643

90=0,9849enretraso

En serie Para C2=33,33uF

De: 0,83 en retrasoA: 0,99 en adelanto

cosФ=0,99 Ф=8º

Page 10: Factor de Potencia Johndi Xrc

tang (8 )º=QC

P

tang 8º=QC

76,673

QC=10,776 [VAR ]

QXC=QX+QC

QXC=51,386+10,776

QXC=62,16 [VAR ]

QC, representa la potencia reactiva en adelanto que se añade en el triángulo de potencias, lo que permite que se mejore el FP son la disminución de la potencia aparente.

QXC=V 2

XC

QXC=I 2∗XC

Page 11: Factor de Potencia Johndi Xrc

62,16 [VAR ]= V 2

1wC2

62,16 [VAR ]= V 2

12π∗60∗33,33∗10−6

= V 2

79,5854 [Ω]

|V|=70,335[V ]

QC=I 2∗XC

62,16 [VAR ]=I 2∗79,5854 [Ω]

|I|=0,884[ A]

Calculamos la potencia aparente y la activa

S=VI=100 [V ]∗0,884 [ A ]=88,4 [V−A]

P=√S2−QC2

P=√88,42−10,7762

P=87,72[w ]

P es la potencia activa del circuito (R-L-C) corregido, que es mayor a la potencia activa del circuito inicial sin corregir su FP.

El FP teórico con C2 es:

FP=PS=87,7288,4

=0,99enadelanto

En seriePara C3=27,5uF

De: 0,83 en retrasoA: 0,95 en adelanto

cosФ=0,95 Ф=18,1949º

Page 12: Factor de Potencia Johndi Xrc

tang18,1949 º=QC

P

tang18,1949 º=QC

76,673

QC=25,2 [VAR ]

QXC=QX+QC

QXC=51,386+25,2

QXC=76,587 [VAR ]

Page 13: Factor de Potencia Johndi Xrc

QC, representa la potencia reactiva en adelanto que se añade en el triángulo de potencias, lo que permite que se mejore el FP con la disminución de la potencia aparente.

QXC=V 2

XC

QXC=I 2∗XC

76,587 [VAR ]= V 2

1wC3

76,587 [VAR ]= V 2

12π∗60∗27,5∗10−6

= V 2

96,458[Ω]

|V|=85,95 [V ]

QC=I 2∗XC

76,587 [VAR ]=I 2∗96,458[Ω]

|I|=0,891[A ]Que es la corriente total.

Calculamos la potencia aparente y la activa

S=VI=100 [V ]∗0,891 [ A ]=89,1[V−A]

P=√S2−QC2

P=√89,1−25,22

P=85,462[w]

P es la potencia activa del circuito (R-L-C) corregido, que es mayor a la potencia activa del circuito inicial sin corregir su FP.

El FP teórico con C3 es:

Page 14: Factor de Potencia Johndi Xrc

FP=PS=85,46289,1

=0,96enadelanto

CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA EN PARALELO

En paraleloPara C1=9uF

De: 0,83 en retrasoA: 0,99 en retraso

cosФ=0,99 Ф=8,1096º

tang 8,1096 º=QC

P

Page 15: Factor de Potencia Johndi Xrc

tang 8,1096 º=QC

76,673

QL=10,925 [VAR ]QXL=QX−QL

QXL=51,386−10,925

QXL=40,461[VAR]

I 2=VXC

=100∟0º [V ]

1wC

=100∟0 º [V ]1∟−90 º [Ω]2π∗60∗9∗10−6

=100∟0 º [V ]

294,73∟−90 º [Ω]

I 2=0,3393∟90 º [ A]

I 2=0+ j0,3393 [A ]

I 1=VZ

=100∟0 º [V ]

108,343∟33,83 º [Ω]=0,923∟−33,83 º [A ]

I 1=0,766− j 0,5139[A ]

I=I 1+ I 2

I=0+ j 0,3393+0,766− j 0,5139[A ]

I=0,766− j 0,21209[ A]

I=0,7948∟−15.476 º [A ]

El voltaje en la carga y en la capacitancia es el mismo e igual a 100º [V].

- Cálculo de la potencia aparente total, activa total y factor de potencia total:

S=VI=100 [V ]∗0,7948 [ A ]=79,48[V−A]

P=√S2−QL2

Page 16: Factor de Potencia Johndi Xrc

P=√79,482−10,922

P=78,726 [w]

El FP teórico con C1 en paralelo es:

FP=PS=78,72679,48

=0,9905enretraso

En paraleloPara C2=8uF

De: 0,83 en retrasoA: 0,98 en retraso

cosФ=0,98 Ф=11,4783º

tang11,4783 º=QL

P

tang11,4783 º=QL

76,673

QL=15,569 [VAR ]

Page 17: Factor de Potencia Johndi Xrc

QXL=QX−QL

QXL=51,386−15,569

QXL=35,8169 [VAR ]

I 2=VXC

=100∟0º [V ]

1wC

=100∟0 º [V ]1∟−90 º [Ω]2π∗60∗8∗10−6

=100∟0 º [V ]

331,573∟−90 º [Ω]

I 2=0,302∟90 º [A ]

I 2=0+ j0,302 [A]

I 1=VZ

=100∟0 º [V ]

108,343∟33,83 º [Ω]=0,923∟−33,83 º [A ]

I 1=0,766− j 0,5139[A ]

I=I 1+ I 2

I=0+ j 0,302+0,766− j 0,5139[A ]

I=0,766− j 0,2123[ A]

I=0,795∟−15.49 º [A ]

El voltaje en la carga y en la capacitancia es el mismo e igual a 100º [V].

- Cálculo de la potencia aparente total, activa total y factor de potencia total:

S=VI=100 [V ]∗0,795 [ A ]=79,5[V−A]

P=√S2−QL2

P=√79,52−15,5692

P=77,96 [w ]

Page 18: Factor de Potencia Johndi Xrc

El FP teórico con C2 en paralelo es:

FP=PS=77,9679,5

=0,98enretraso

En paraleloPara C3=6uF

De: 0,83 en retrasoA: 0,95 en retraso

cosФ=0,95 Ф=18,19487º

tang18,19487 º=QL

P

tang18,19487 º=QL

76,673

QL=25,2 [VAR ]

QXL=QX−QL

QXL=51,386−25,2

QXL=26,1848[VAR]

Page 19: Factor de Potencia Johndi Xrc

I 2=VXC

=100∟0º [V ]

1wC

=100∟0 º [V ]1∟−90 º [Ω]2π∗60∗6∗10−6

=100∟0 º [V ]

442,1∟−90 º [Ω]

I 2=0,2262∟90 º [A ]

I 2=0+ j0,226 [A ]

I 1=VZ

=100∟0 º [V ]

108,343∟33,83 º [Ω]=0,923∟−33,83 º [A ]

I 1=0,766− j 0,5139[A ]

I=I 1+ I 2

I=0+ j 0,2262+0,766− j 0,5139[A ]

I=0,766− j 0,2877 [A ]

I=0,8182∟−20,59 º [A ]

El voltaje en la carga y en la capacitancia es el mismo e igual a 100º [V].

- Cálculo de la potencia aparente total, activa total y factor de potencia total:

S=VI=100 [V ]∗0,8182 [ A ]=81,82[V−A]

P=√S2−QL2

P=√81,822−25,22

P=77,84 [w ]

El FP teórico con C3 en paralelo es:

Page 20: Factor de Potencia Johndi Xrc

FP=PS=77,8481,82

=0,951enretraso

Page 21: Factor de Potencia Johndi Xrc

5.CUESTIONARIO

5.1 Definir los parámetros que influyen en la corrección del factor de potencia para cada método .

SerieParámetros que influyen en la corrección del factor de potencia: capacitancia en serie- Al conectar un capacitor en serie con el circuito o sistema en el cual se quiere corregir el factor de potencia (circuito R-L en ésta práctica), éste va a provocar que disminuya la impedancia total de la carga, lo mismo que quiere decir que la corriente que va a circular por el circuito va a ser mayor (que la corriente en el circ R-L inicial).

- El incremento en la intensidad de la corriente a la vez provoca que en la resistencia de 86Ω y la inductancia (90+j60, 32) Ω exista una diferencia de potencial mayor que en el circuito sin corregir.

- Todo esto en suma provoca que se disponga de una potencia aparente menor a la inicial, además la potencia activa de éste circuito rectificado varía según varía el valor de la capacitancia. (característica de la corrección del factor de potencia en serie lo que provoca, mayor facturación a la empresa de distribución de energía eléctrica).

- En éste método (serie) para la corrección del factor de potencia se requieren de capacitores de capacitancias mayores a cuando se realiza la corrección en serie

ParaleloParámetros que influyen en la corrección del factor de potencia: capacitancia en paralelo

- Al ubicar una capacitancia en paralelo con la carga (R-L), la impedancia total aumenta lo que produce que la intensidad de corriente total sea menor a la corriente (del circuito inicial R-L).

- La impedancia en el capacitor en paralelo va a ser mayor que en la carga (R-L), lo que quiere decir que la corriente por la carga va a ser mayor que la corriente en el capacitor.

- En paralelo, los valores de capacitancias son menores que en el método en serie.

- En general la potencia la potencia activa del circuito no tiene variación, o es despreciable. (lo que significa igual facturación que antes de ser corregido el factor de potencia), es decir disminuye la

Page 22: Factor de Potencia Johndi Xrc

potencia aparente con lo que se logra que el factor de potencia se acerque a uno.

5.2. ¿Cuáles son las ventajas de operación de un sistema de energía eléctrico, cuando se ha mejorado el factor de potencia?

El hecho de haber mejorado el factor de potencia, significa que la infraestructura de la red de distribución ya no va a estar trabajando a su “máxima capacidad” y por lo tanto no va a depreciarse tan rápido cuando aún no se ha corregido el FP (debido a que hay más pérdidas por efecto Joule, haciendo que los cables reduzcan su vida útil por el daño inevitable en los aislantes).

En el caso de las fábricas, en los cuales su producción está basada en el uso de máquinas la corrección del factor de potencia resulta muy provechoso tanto para el dueño de la fábrica como para la empresa de distribución, ya que los bobinados de los motores van a tener mayor vida útil, depende cómo se realice la corrección del factor de potencia que puede ser en paralelo a cada motor que resultaría más costoso si éstos motores son subutilizados, o se puede aplicar la corrección en paralelo a la totalidad del sistema eléctrico en cuestión por lo económico y por lo técnico no en serie en estos sistemas que en caso de que el capacitor falle o exista descarga en el mismo la continuidad del servicio puede continuar .

Aparte del cuidado de motores, el sistema de distribución de la energía (cables) no necesitan ser tan robustos, lo que quiere decir alargamiento de su vida útil ya que no van a estar trabajando a su máxima capacidad o sobrecargados.Además los generadores de electricidad (no tienen sobredemanda de energía) y por lo tanto van a tener mayor vida útil.En general el mejoramiento del factor de potencia. Es un ahorro de recursos.

Al mejorar el factor de potencia, al utilizar el método de corrección es serie, se puede lograr un incremento de la potencia activa del sistema, lo que podría mejorar el rendimiento de lámparas incandescentes por ejemplo. De éste modo éste método de corrección se podría aplicar a nivel residencial.

5.3. Decidir el método de corrección del factor de potencia entre serie y paralelo para sistemas industriales. Explicar y justificar plenamente la decisión (Adjuntar el análisis técnico-económico).

Page 23: Factor de Potencia Johndi Xrc

La mejor forma de corregir el bajo factor de potencia en los circuitos industriales consiste en conectar los capacitores en paralelo a los conductores de alimentación, ya que cuando hacemos esta conexión realizamos una corrección a un grupo de cargas con una sola capacitancia, contrario a lo que haríamos en una corrección individual, lo que nos ahorra costos en lograrlo.. Los beneficios de la corrección del factor de potencia son entre ellos la reducción de las facturas de electricidad, liberación de capacidad de KVA en el sistema, mejoramiento de voltaje, reducción de pérdidas. Otra ventaja es que se conforman grupos de carga de diferente potencia pero con un tiempo de operación similar para que la corrección se realice por medio de un banco de capacitores común con su propio interruptor, reduciendo así los costos de inversión para adquirir dichos bancos de capacitores.5.4. En qué caso se aplica un mejoramiento del factor de potencia con capacitores en serie. Fundamentar la aseveración.

Una conexión de capacitores en serie para la corrección del factor de potencia ha sido diseñada especialmente para la corrección del factor de potencia individual o en baterías de condensadores.

5.5 CALCULAR LOS ERRORES, INTERPRETAR Y JUSTIFICAR.

TABLA DE ERRORES PARA EL CIRCUITO DE LA FIG. 1

Elementos

Magnitudes Valor medido

Valor teórico

Error relativo

Error %

Voltaje [V] 100 100 0 0Carga total

Corriente [A] 0,88 0,923 -0,04659 4,66

Potencia activa [w]

73 76,673 -0,0479 4,79

Voltaje [V] 52 55,8 -0,0681 6,81Inductor Corriente [A] 0,88 0,923 -0,04659 4,66

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 77 79,378 -0,02996 3,0Resistencia

Corriente [A] 0,88 0,923 -0,04659 4,66

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Page 24: Factor de Potencia Johndi Xrc

TABLA DE ERRORES PARA EL CIRCUITO DE LA FIG. 2

En serie, para C1=60uF

Elementos

Magnitudes Valor medido

Valor teórico

Error relativo

Error %

Voltaje [V] 100 100 0 0Carga total

Corriente [A] 1,02 0,9 0,133333 13,33

Potencia activa [w]

102 88,643 0,150683 15,07

Voltaje [V] 61 54,4 0,121324 12,13Inductor Corriente [A] 1,02 0,9 0,133333 13,33

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 92 77,4 0,18863 18,86Resistencia

Corriente [A] 1,02 0,9 0,133333 13,33

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 44 39,793 0,105722 10,57Capacitor 1

Corriente [A] 1,02 0,9 0,133333 13,33

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

En serie, para C2=33,33uF

Elementos Magnitudes Valor medido

Valor teórico

Error relativo

Error %

Voltaje [V] 100 100 0 0Carga total

Corriente [A] 1,02 0,884 0,153846 15,38

Potencia activa [w]

102 87,72 0,162791 16,28

Voltaje [V] 60 53,44 0,122754 12,28Inductor Corriente [A] 1,02 0,884 0,153846 15,38

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 92 76,02 0,210208 21,02Resistencia

Corriente [A] 1,02 0,884 0,153846 15,38

Potencia activa ------ ------ ------ ------

Page 25: Factor de Potencia Johndi Xrc

[w]Voltaje [V] 75 70,335 0,066325 6,63

Capacitor 2

Corriente [A] 1,02 0,884 0,153846 15,38

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

En serie, para C3=27,5uF

Elementos

Magnitudes Valor medido

Valor teórico

Error relativo

Error %

Voltaje [V] 100 100 0 0Carga total

Corriente [A] 1 0,89 0,123596 12,36

Potencia activa [w]

94 85,462 0,099904 9,99

Voltaje [V] 58,5 53,8 0,087361 8,74Inductor Corriente [A] 1 0,89 0,123596 12,36

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 89 76,54 0,162791 16,28Resistencia

Corriente [A] 1 0,89 0,123596 12,36

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 93 85,95 0,082024 8,20Capacitor 3

Corriente [A] 1 0,89 0,123596 12,36

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

TABLA DE ERRORES PARA EL CIRCUITO DE LA FIG. 3

Page 26: Factor de Potencia Johndi Xrc

En paralelo, para C1=9uF

Elementos Magnitudes Valor medido

Valor teórico

Error relativo

Error %

Voltaje [V] 100 100 0 0

Carga total

Corriente [A] 0,76 0,7948 -0,043785 4,37845999

Potencia activa [w]

75 78,726 -0,047329 4,73287097

Corriente [A] 0,89 0,923 -0,035753 3,575297941

Inductor Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 100 100 0 0

Resistencia

Corriente [A] 0,89 0,923 -0,035753 3,575297941

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 100 100 0 0

Capacitor 1

Corriente [A] 0,42 0,3393 0,2378426 23,78426172

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

En paralelo, para C2=8uF

Elementos Magnitudes Valor medido

Valor teórico

Error relativo

Error %

Voltaje [V] 100 100 0 0Carga total

Corriente [A] 0,76 0,795 -0,04403 4,402516

Potencia activa [w]

75 77,96 -0,03797 3,796819

Corriente [A] 0,87 0,923 -0,05742 5,742145Inductor Potencia activa

[w]------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 100 100 0 0

Resistenci Corriente [A] 0,87 0,923 -0,05742 5,742145

Page 27: Factor de Potencia Johndi Xrc

aPotencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 100 100 0 0Capacitor 2

Corriente [A] 0,37 0,302 0,225166 22,51656

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

En paralelo, para C3=6uF

Elementos Magnitudes Valor medido

Valor teórico

Error relativo

Error %

Voltaje [V] 100 100 0 0Carga total

Corriente [A] 0,78 0,8182 -0,04669 4,67

Potencia activa [w]

73 77,84 -0,06218 6,22

Corriente [A] 0,875 0,923 -0,052 5,20Inductor Potencia activa

[w]------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 100 100 0 0

Resistencia

Corriente [A] 0,875 0,923 -0,052 5,20

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Voltaje [V] 100 100 0 0Capacitor 3

Corriente [A] 0,27 0,226 0,19469 19,47

Potencia activa [w]

------ ------ ------ ------

Interpretación y justificación de errores:

- Al observar la tabla de errores correspondientes al circuito inicial realmente no existe mucha diferencia entre los valores teóricos y los prácticos, pero es considerable ya que oscila alrededor de 4%. Esto es debido a que aún no se tiene presencia de capacitores cuyo valor

Page 28: Factor de Potencia Johndi Xrc

depende de la lectura que arroja el aparato (banco de capacitores y capacitor decádico); donde existe cierta incertidumbre.

- Como se puede notar claramente al analizar las tablas de errores, tanto de la corrección de FP en serie como en paralelo, existe mucha diferencia con respecto al error que se comete entre los cálculo teóricos de la corrección en serie, ya que las magnitudes de voltaje, corriente y potencia activa difieren entre sí en un % un poco elevado que oscila alrededor de 16%; este error en parte se pueden deber a la precisión de los instrumentos de medida y al banco de capacitores.

- Observando los errores de la corrección del factor de potencia en paralelo, existe un error que oscila alrededor de 5% para las medidas de potencia activa, corriente y voltaje, mientras que existe un error que varía alrededor de 20% para las medidas de corriente, y esto principalmente se puede deber a la impresión de los capacitores decádicos utilizados, puesto que no están en óptimo funcionamiento.

5.6. Comprobar si el método de cálculo consultado en el trabajo consultado en el trabajo preparatorio funciona y comentarlo.

- Los dos métodos de corrección del factor de potencia funcionan (serie y paralelo), porque en ambos se logró disminuir la potencia aparente lo que quiere decir a su vez menor demanda de energía eléctrica (corriente). La diferencia radica en el error que se comete en cada uno de ellos, las ventajas técnicas y económicas de cada uno de ellos, pero se podrían utilizar cualquiera de los dos según los requerimientos.

6. CONCLUSIONES

Como lo hemos podido notar en esta práctica, cuando colocamos capacitores en paralelo para corregir el factor de potencia, necesitamos una capacita menor a la necesaria si la conectamos en serie.

La corrección del FP en serie según la práctica, puede ayudar a mejorar la potencia activa de los sistemas eléctricos. Éste se podría utilizar a nivel residencial.

Page 29: Factor de Potencia Johndi Xrc

En sistemas industriales es mejor realizar una corrección del factor de potencia en grupo de cargas con similares características, ya que así ahorraríamos costos de inversión en corregir el factor de potencia de todas las cargas.

La corrección en serie del FP tiende a ser 1 en adelanto, mientras que en paralelo tiende a ser 1 en retraso. (según lo observado en ésta práctica)

7. RECOMENDACIONES Y SUGERENCIAS

Utilizar los instrumentos de maniobra y protección necesarios, para medir las corrientes y voltajes solicitados.

Es recomendable principalmente tener un previo conocimiento acerca del funcionamiento y uso de los elementos de maniobra, protección y medición necesarios para la presente práctica, así también acerca de su forma de conexión.

Ser cauteloso en observar si el factor de potencia medido para cierto valor de capacitancia está en atraso o en adelanto, ésta falla puede dañar totalmente los cálculos teóricos.

8. POSIBLES APLICACIONES

En el sector industrial es muy importante para la empresa proveedora de energía eléctrica que las industrias realicen la correspondiente corrección del factor de potencia, así la proveedora tendrá libres sus líneas para vender más energía, y la industria consumidora tendrá en mejor estado sus equipos.

9. BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Factor_de_potencia Corrección del Factor de Potencia, HEINZ, Pág., Marcobobo S.A,

1989, España. http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lep/mendez_s_j/

capitulo1.pdf Corrección del factor de Potencia en sistemas Industriales, BARROS

SALDAÑA, WELLINGTON, EPN, 1981.