mejoramiento factor de potencia

DIMENSIONAMIENTO DE BANCO DE CAPACITORES POR BAJO

FACTOR DE POTENCIA

MAXI KING

ELABORADO POR JULIO CESAR NINA MENESES

ASESORÍA Y SOPORTE TÉCNICO ELECTRORED BOLIVIA SRL Página | 1

DIMENSIONAMIENTO DE BANCO DE CAPACITORES POR BAJO

FACTOR DE POTENCIA MAXI KING

1. In

1. ANTECEDENTES

1.1. Factor de potencia

El factor de potencia es un indicador del correcto aprovechamiento de la energía eléctrica,

su valor oscila en un intervalo de cero (0) y la unidad (1)

Por ejemplo si el factor de potencia es 0.95, indica que el total de la energía abastecida por

la distribuidora el 95% de la energía es utilizada por el cliente mientras que el 5% restante

es energía que se desaprovecha

La energia que se transforma en trabajo, se denomina energia activa, mietras que la

utilizada por los equipos electricos para su propoio funcionamiento se denomina energia

reactiva.

En caso que el factor de potencia sea inferior a 0.95 implica que los equipos electricos

tienen elevados consumos de energia reactiva respecto a la energia activa, produciendose

una circulacion exesiva de la corriente electrica en las instalaciones y el red de la empresa

distribuidora en nuestr caso la CRE

Los efectos que provaca un bajo factor de potencia son los siguientes:

� Provoca daños por efecto de sibrecargas saturadas



� Aumenta las perdidas por calentamiento

� Aumenta la potencua aparente entregada por el transformador para igual potencia

activa utiizada

� Produce alteraciones en la regulacion de la calidad tecnica del suministro

(variaciones de tenciones) con lo cual empeora el rendimiento y funcioanmiento de

los equipoe electricos y quita caopacidad suficiente de respuesta de los equipos de

proteccion

1.2. Como mejorar el factor de potencia

Optimizar el factor de potencia de una instalación eléctrica consiste en darle los medios

para producir una proporción variable de la energía reactiva que consume

Hay diferentes sistemas disponibles para producir energía reactiva, particularmente

adelantadores de fase y condensadores de derivación

Los condensadores es utilizado con mayor frecuencia gracias a:

� Su nulo consumo de energía activa

� Su costo en relación a otros compensadores de energía reactiva

� Su fácil uso

� Su vida útil

� Su bajo requerimiento de mantenimiento (dispositivos estáticos)

El condensador es un receptor compuesto de dos partes conductivas (electrodos) separados

por un aislador. Cuando se somete a este receptor a una tensión sinusoidal, la corriente

resultante (capacitiva), se adelanta en 90º, en cambio el resto el resto de los receptores

(motores, transformadores, etc.) la corriente inductiva se retrasa en un ángulo de hasta 90º

respecto a la tensión



La composición vectorial (inductiva o capacitiva) de estas corrientes reactivas, da como

resultado una corriente reactiva por debajo del valor existente antes de la instalación de los

Condensadores.

En términos simples, se puede decir que las cargas inductivas (motores, transformadores,

etc.) consumen energía reactiva, mientras que los Condensadores (receptores capacitivos)

producen energía reactiva.

1.3. Ventajas de la instalación de banco de condensadores

Un buen factor de potencia es:

Un �� alto (cercano a la unidad) o �� bajo (cercano a 0)

Un buen factor de potencia posibilita la optimizacion de una instalación eléctrica y

proporciona la s siguentes ventajas:

� No existe multas por energia reactiva

� Disminución en la potencia total en KVA

� Limitación de pérdidas de energía aciva en cables gracias a la disminucion en la

corriente que transmite en la instalación

� Mejora el nivel de tension al final de la liena

� Potencia disponible adicional en los transformadores de potencia si la compensacion

se desarrolla en las bobinas secundarias

2. OBJETIVOS

� Realizar el dimensionamiento de un banco de condensadores para obtener un factor

de potencia de 0.95

� Determinar los materiales que se utilizaran y realizar la cotización de la solución

completa; previsión de materiales y montaje del banco de condensadores



3. DESARROLLO

En función a los datos obtenidos da la factura de consumo eléctrico de la empresa

distribuidora CRE (Anexo A) para la Empresa Maxi King se realiza el cálculo de la

compensación de la energía reactiva en función al factor de potencia actual (0.75) y el

requerido (0.99)

Dónde:

� � ��

��, ��

��, ��

�� ó�

�� ∙ � � � ∙ �

� � ��/��

Que puede ser determinado de la siguiente tabla:



Del Anexo A, tenemos el factor de carga, con cual podemos determinar la potencia

aparente consumida y la demanda máxima en KW.

MES KWh FACTOR DE CARGA FC

FACTO DE POTENCIA FP

12 – 2012 9.839 0.19 0.75

11 – 2012 10.212 0.25 0.74

10 – 2012 10.168 0.25 0.73

09 – 2012 9.642 0.25 0.70

08 – 2012 9.452 0.22 0.73

07 - 2012 9.090 0.21 0.72

06 – 2012 9.393 0.23 0.71

05 - 2012 8.250 0.21 0.75

Con los datos de la factura del factor de potencia y factor de carga, determinamos un valor

medio para el cálculo correspondiente



Factor de potencia actual 0.73

Factor de carga 0.23

Factor de potencia deseado 0.99

Potencia del transformador KVA 300

� Potencia aparente suministrada

�� ∙ �

��

� � ��

�� 0.23 ∙ 300 � 69��

� Potencia activa demandada

�� ∙ ��

�� 69 ∙ 0.73 � 50.37��

� Potencia reactiva de corrección

�� ∙ �

�� 43.11� � ��8.11�� ∙ 50.37

�� 0.794 ∙ 50.37

�� 39.98��



El valor �� 39.98�� es la potencia de compensación para la demanda máxima que

tiene en este momento la industria, se debe prever futuras ampliación y que banco de

condensadores también realice la compensación para dichas ampliaciones.

Se asume una demanda máxima de 125 KW, se contemplara un tablero de banco de

condensadores de 6 pasos automático, que realizara la compensación en función a la carga

�� 0.794 ∙ 125

�� .��

3.1. Elección del sistema automático

REGULADORES DE ENERGÍA REACTIVA LIFASA

Los reguladores de energía reactiva MCE están diseñados para medir requerimientos de

energía reactiva de una instalación y dar las instrucciones respectivas para conectar y

desconectar condensadores para determinar un determinado factor de potencia, los

reguladores están controlados por un microprocesador que asegura un envejecimiento

uniforme de los condensadores y los contactares usando una secuencia de conexión circular

que tiene un cuenta, cuantas veces ha sido conectado coda condensador

Se tiene disponible reguladores LIFASA para banco de capacitores de 6 y 12 pasos



3.2. Materiales y equipos por utilizar



4. CONCLUSIONES

� Se realizó el diseño del banco de capacitores en función al cálculo de la energía

reactiva de compensación y tomando en cuenta futuras ampliaciones y el

incremento de la demanda a máxima a un valor de 125KW

� Se implementara un regulador automático LIFASA estándar para banco de

capacitores de 6 pasos MCE-6-ADV, que con un banco de capacitores de los

siguientes valores 4 de 20KVAR, 1 de 10 KVAR y 1 de 5 KVAR completando los

seis pasos. Es muy importante la implementación de un capacitor de 5 KVAR

puesto que el sistema automático busca de total del banco el capacitores de menor

valor para la compensación al momento de que la planta inicie sus operaciones

industriales, garantizando de este modo que la corriente sea inductiva y no así

capacitiva.

� Se adjunta la cotización correspondiente de la previsión de todos los materiales y montaje

del banco de capacitores.

ANEXOS

ANEXO A

FACTURA DE ENERGÍA MAXI KING

��

mejoramiento factor de potencia

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