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| Corrección del factor de potencia |
Creemos oportuno hacer hincapié en una situación muy común que en las grandes industrias y en el agro es tenida en cuenta, pero que en pequeños talleres como textiles (máquinas de coser) o mecánicos (tornos, agujereadoras de banco, fresas, etc.), muchas veces no es considerada y es lo que se denomina “corrección del factor de potencia”. Si no se realiza esta acción, se generan penalidades en las facturas de consumo de las proveedoras de energía eléctrica. Como veremos a continuación, esta situación es muy fácil de resolver.
El Factor de Potencia se define como la relación entre la potencia activa (kW) usada en un sistema y la potencia aparente (kVA) que se obtiene de las líneas de alimentación. Todos los equipos electromecánicos que están constituidos por devanados o bobinas, tales como motores y transformadores necesitan la denominada corriente reactiva para establecer campos magnéticos necesarios para su operación. La corriente reactiva produce un desfase entre la onda de tensión y la onda de corriente, si no existiera la corriente reactiva la tensión y la corriente estarían en fase y el factor de potencia sería la unidad. El desfase entre las ondas de tensión y corriente, producido por la corriente reactiva se anula con el uso de condensadores o capacitores de potencia, lo que hace que el funcionamiento del sistema sea más eficaz y, por lo tanto, requiera menos corriente. Esto técnicamente se denomina “corrección”. La figura 1 corresponde a un motor de inducción sin ninguna compensación y la figura 2 muestra el mismo motor de la figura 1 con el factor de potencia corregido, es decir, con una mejor relación entre las potencias.
Por lo tanto, en una instalación eléctrica es necesario generar y transportar, además de la potencia activa útil P, una cierta potencia reactiva Q, indispensable para la conversión de la energía eléctrica que no es utilizada por el elemento sino intercambiada con la red. El complejo de la potencia generada y transportada constituye la potencia aparente S.
Ventajas de la corrección del factor de potencia
El corregir el factor de potencia a niveles más altos, nos da como consecuencia:
1. Un menor costo de energía eléctrica. Al mejorar el factor de potencia no se tiene que pagar penalizaciones por mantener un bajo factor de potencia.
2. Aumento en la capacidad del sistema. Al mejorar el factor de potencia se reduce la cantidad de corriente reactiva que inicialmente pasaba a través de transformadores, alimentadores, tableros y cables.
3. Mejora en la calidad del voltaje. Un bajo factor de potencia puede reducir el voltaje de la instalación, cuando se toma corriente reactiva de las líneas de alimentación. Cuando el factor de potencia se reduce, la corriente total de la línea aumenta, debido a la mayor corriente reactiva que circula, causando mayor caída de voltaje a través de la resistencia de la línea, la cual, a su vez, aumenta con la temperatura. Esto se debe a que la caída de voltaje en una línea es igual a la corriente que pasa por la misma multiplicada por la resistencia en la línea.
4. Aumento de la disponibilidad de potencia de transformadores, líneas y generadores.
5. Aumento de la vida útil de las instalaciones.
Significado de la corrección en redes de alimentación
Los transformadores, motores, etc. son consumidores inductivos. Para la formación de su campo magnético estos toman potencia inductiva o reactiva de la red de alimentación. Esto significa para las plantas generadoras de energía eléctrica una carga especial, que aumenta cuanto más grande es y cuanto mayor es el desfase. Esta es la causa por la cual se pide a los consumidores o usuarios mantener una factor de potencia cercano a 1.
Los usuarios con una alta demanda de potencia reactiva son equipados con contadores de potencia reactiva (vatiómetro o vatímetro de potencia desvatada). La demanda de potencia reactiva se puede reducir sencillamente colocando condensadores en paralelo a los consumidores de potencia inductiva QL. Dependiendo de la potencia reactiva capacitiva Qc de los condensadores, se anula total o parcialmente la potencia reactiva inductiva tomada de la red. A este proceso se le denomina compensación.
Después de una corrección, la red suministra solamente (casi) potencia real. La corriente en los conductores se reduce, por lo que se reducen las pérdidas en éstos. Así se ahorran los costos por consumo de potencia reactiva facturada por las centrales eléctricas.
Con la corrección se reducen la potencia reactiva y la intensidad de la corriente, quedando la potencia real constante, es decir, se mejora el factor de potencia.
Créditos Foto: Public Domain
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