9 efectos negativos de un bajo factor de potencia

Para no generar cargos adicionales al pago de la energía que nos suministra la CFE, se recomienda mantener el factor de potencia en un valor del 90%.

El factor de potencia (cosθ) es un indicador del correcto aprovechamiento de la energía eléctrica. Tiene un gran significado en el campo de la investigación eléctrica. De hecho, se han realizado múltiples estudios para minimizar su efecto. Gráficamente, es el coseno del ángulo que forman las potencias aparente y activa, tal como lo mencionamos en una entrada anterior.

El factor de potencia puede tomar valores entre 0 y 1, lo que significa que:
Por ejemplo, si el factor de potencia es 0.90 (valor mínimo exigido por la CFE) indica que del total de la energía suministrada por la paraestatal sólo el 90% de la energía es utilizada por el cliente, mientras que el 10% se desaprovecha.

En los artefactos tales como las lámparas incandescentes, focos, planchas, calentadores y estufas eléctricas, toda la energía que requieren para su funcionamiento se transforma en energía lumínica o energía calórica, en estos casos el factor de potencia toma valor muy cercano a 1, es decir, prácticamente 100% de energía activa.

La potencia reactiva (la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos) 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.

La variación del factor de potencia se presenta en función de dos fenómenos opuestos: atraso en la corriente por las cargas inductivas muy altas, o bien, corriente adelantada generada por circuitos con características capacitivas.

Ver también: ¿Qué es la potencia eléctrica?

Un alto consumo de energía reactiva puede producirse como consecuencia principalmente de:

• Un gran número de motores
• Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado.
• Una subutilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una mala planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria
• Un mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos de la industria

El hecho de que exista un factor de potencia bajo afecta al usuario y a la CFE de las siguientes maneras:

Al usuario:

1. Aumento de la intensidad de corriente


2. Pérdidas de energía en los conductores y fuertes caídas de tensión


3. Incrementos de potencia de las plantas y transformadores


4. Reducción de la vida útil y capacidad de los conductores


5. La temperatura de los conductores aumenta y esto disminuye la vida del aislamiento


6. Aumentos en sus facturas por consumo de electricidad

A la empresa suministradora de energía:

1. Mayor inversión en los equipos de generación, ya que su capacidad en kVA debe ser mayor para poder entregar energía reactiva adicional


2. Mayores capacidades en líneas de transmisión y distribución así como en transformadores para el transporte y transformación de esta energía reactiva


3. Elevadas caídas de tensión y baja regulación de voltaje, lo cual puede afectar la estabilidad de la red eléctrica

Una forma de que las empresas de electricidad a nivel nacional e internacional hagan reflexionar, sobre todo a las industrias, acerca de la conveniencia de generar o controlar su consumo de energía reactiva es precisamente penalizar monetariamente por mal uso de la energía, es decir cobrándole por capacidad suministrada en kVA, factor donde se incluye el consumo de los kVAR que se entregan.

Específicamente las alteraciones en las regulaciones de la calidad del suministro (variaciones de tensión) disminuyen el rendimiento y funcionamiento de los artefactos y quita capacidad suficiente de respuesta de los controles de seguridad como son interruptores termomagnéticos, fusibles, etcétera.

En la mayoría de los casos se cree que cuando no existe un cortocircuito y actúan interruptores automáticos o fusibles se debe al incremento de la carga conectada; pocas veces se verifica también el factor de potencia.

Las cargas industriales en su naturaleza eléctrica son de carácter reactivo, principalmente por la presencia de equipos de refrigeración, motores, etc. En conjunto, consumen altas cantidades de potencia activa y reactiva.

La corrección del factor de potencia requiere de cierto análisis para determinar la cantidad de potencia reactiva requerida para lograr un mejor aprovechamiento de la energía. En una próxima entrada abordaremos el tema de la corrección del factor de potencia y un pequeño ejemplo.