Factor de Potencia

CORRECCIÓN DEL FACTOR DE PONTENCIA

FACTOR DE POTENCIA
El FACTOR DE POTENCIA o Coseno de fi (Cos) es un índice utilizado para establecer el correcto aprovechamiento de la energía eléctrica, está representado geométricamente por un triangulo de potencias

El esquema gráfico representa el valor del ángulo que se forma al representar gráficamente la potencia activa (P) y la potencia aparente (S), es decir, la relación existente entre la potencia real de trabajo y la potencia total consumida por la carga del consumo conectado a un circuito eléctrico de corriente alterna.

POTENCIA
Es la capacidad que tiene todo artefacto, máquina eléctrica o instalación en demandar energía en una unidad de tiempo y en la intervienen distintos tipos de potencias dependiendo del tipo de consumo utilizado.

POTENCIA ACTIVA(P): es la que se utiliza como potencia útil para un determinado trabajo, es la potencia realmente consumida, y es medida en KW (KILO WATTS)

POTENCIA REACTIVA (Q): es la que fluctúa e intercambian a modo de ejemplo los bobinados de motores y balastos de equipos de iluminación con la red eléctrica y que no representan un consumo de potencia útil para el trabajo. (solo es producida por su propio funcionamiento) y es medida en KVAR (KILO VOLT AMPER REACTIVO)

POTENCIA APARENTE(S): es la potencia determinada considerando la tensión aplicada en un consumo y la corriente o carga producida por el mismo. Y es medida en KVA (KILO VOLT AMPER)

EN RESUMEN:

EL FACTOR DE POTENCIA es el cociente entre la potencia activa y la potencia aparente, que es coincidente con el coseno del ángulo entre la tensión y la corriente cuando la forma de onda es sinusoidal pura. Los valores de referencia de este índice de aprovechamiento de energía están representados con valores que van desde el 0 (cero) al 1 (uno) o desde un muy malo factor de potencia a uno excelente.

¿POR QUÉ EXISTE UN BAJO FACTOR DE POTENCIA?

La potencia reactiva, como habíamos mencionado anteriormente no representa un consumo de potencia útil física directo en los equipos, solo es necesaria para producir el flujo electromagnético que pone en funcionamiento elementos tales como: motores, transformadores, lámparas fluorescentes, equipos de refrigeración y otros similares. Cuando la cantidad de estos equipos es apreciable los requerimientos de potencia reactiva también se hacen significativos, lo cual produce una disminución exagerada del factor de potencia.

Un alto consumo de energía reactiva puede producirse como consecuencia principalmente de un gran número de motores, equipos de refrigeración, aires acondicionados, lámparas de descargas con balastos, mal estado y desequilibrio de las cargas en una instalación.
Aclaramos que todos estos tipos de receptores o consumos demandan potencia reactiva, pero también potencia activa ya que es la que necesitan para el trabajo en sí, por lo tanto en estos casos la Potencia Aparente (S) va a poseer una carga elevada en corriente, ya que están demandando Potencia Reactiva (Q) y Potencia Activa (P), y en consecuencia van a tener un FACTOR DE POTENCIA relativamente bajo, que no es el ideal para un buen aprovechamiento de la energía eléctrica.

Nota: Las cargas puramente resistivas, tales como alumbrado incandescente, resistencias de calentamiento, etc. no causan este tipo de problema ya que no necesitan de la corriente reactiva y debido a esto se afirma que este tipo de cargas son puras y por lo tanto la potencia demandada es activa, siendo la real consumida.

CONSECUENCIAS DE UN BAJO FACTOR DE POTENCIA
Las consecuencias de operar con un bajo FACTOR DE POTENCIA en las instalaciones, afecta el correcto funcionamiento de la propia instalación, como así también de los componentes de protección, reduce notablemente el rendimiento de motores con la consecuente pérdida que provoca una producción limitada, entre los defectos más comunes podemos citar:

- Calentamiento de conductores
- Disparos sin motivos de los componentes de protección
- Sobrecargas de líneas de distribución
- Aumento de la caída de tensión
- Calentamiento y reducción del rendimiento en motorizaciones
- Incremento del mantenimiento por deterioros
- Incrementos en de las facturas de servicios eléctricos

Este último punto en la mayoría de los casos es un indicativo del defecto, dado que al desconocer el estado del funcionamiento de las instalaciones muchas veces pasan ciertas fallas desapercibidas.

El incremento en la facturación del servicio eléctrico, responde a que al tener un FACTOR DE POTENCIA bajo, esto también produce defectos en generación, transformación y distribución de la energía eléctrica, por lo tanto las empresas prestatarias al no poder registrar la energía no utilizada pero suministrada, relevan los suministros tomando mediciones del FACTOR DE POTENCIA, ya sea con instrumentos especiales o simplemente registrándolos en los equipos de medición de consumo que posee cada suministro.

Las distribuidoras de energía eléctrica están facultadas para tomar medidas que tiendan al mejoramiento individual del FACTOR DE POTENCIA, a tal efecto y en primera instancia se notifica al titular del suministro que su instalación está operando con un bajo factor de potencia, donde se indican los valores tomados de la medición intimando a modificar y reducir la energía reactiva utilizada, en un tiempo determinado, luego y de no modificar lo solicitado se efectuara una penalización o recargo por exceso de energía reactiva, siendo un porcentaje variable de acuerdo al FACTOR DE POTENCIA medido en el próximo periodo.

¿CÓMO SOLUCIONAR ESTE PROBLEMA?

El retraso de la corriente en relación a la tensión es producido por las cargas inductivas originadas por bobinados, para corregir este desfasaje lo que se necesita hacer es producir un efecto contrario, es decir adelantar la corriente en relación a la tensión esto se logra instalando componentes capaces de producir cargas capacitivas, con el fin de corregir el desfasaje producido y de esta manera disminuir las cargas reactivas, transformando la potencia aparente en mayor potencia activa o útil, aumentando el factor de potencia hasta los niveles óptimos de referencia.

La instalación de Capacitores o baterías de capacitores es la práctica más usada para la compensación del FACTOR DE POTENCIA, ya que en la actualidad están disponibles una amplia gama de elementos en diferentes medidas que permiten llegar con su implementación a un valor lógico del coseno de fi y de esta forma contribuir a un mejor aprovechamiento de la energía eléctrica.

Definir y proyectar los componentes a instalar, merecen de un estudio pormenorizado y de un conocimiento especial en el tema, el estudio de las magnitudes eléctricas como así también de los fenómenos que su naturaleza provocan con su utilización, acentúan la necesidad de recurrir a la especialización donde el profesional cumple un roll fundamental a la hora proyectar e instalar el sistema de compensación más adecuado a la demanda requerida, partiendo de un análisis técnico económico a medida de cada posibilidad.