Corrección del factor de potencia

Ajustar el factor de potencia de un sistema a un valor muy próximo a la unidad se conoce como: corrección del factor de potencia, el cual se realiza mediante la conexión de conmutadores, en general automáticos, de bancos de capacitores o inductores.

La corrección del factor de potencia debes realizarla de una forma cuidadosa con objeto de mantenerlo lo más alto posible, pero sin llegar nunca a la unidad, ya que en este caso se produce el fenómeno de la resonancia, lo que puede dar lugar a la aparición de tensiones o intensidades peligrosas para la red. En los casos de grandes variaciones en la composición de la carga, es preferible que la corrección la realices por medios automáticos.

Existen diversas formas de seleccionar los capacitores o reactores que te ayudarán a mejorar el factor de potencia. A continuación te presentamos un ejemplo del cálculo de la energía que se ahorra al mejorar el factor de potencia y la selección del banco de capacitores.

Supongamos que se tiene un motor de 100 HP (74.6 kW) a 440 V, operando con un factor de potencia de 0.74. El motor está en servicio 600 horas/mes (2 turnos diarios), alimentado con cable de 250 metros de longitud con una sección de 35 mm2. ¿Cuál es el ahorro anual en kWh cuando el factor de potencia es mejorado a 0.97?

a) Determinación de la corriente de fase:




b) Resistencia del cable (por fase)




c) Cálculo de las pérdidas




d) Reducción de las pérdidas (en %)




e) Cálculo de la energía anual ahorrada

Considerando un costo de $ 0.12209 por kWh, entonces el ahorro equivalente será de $2,476.27 pesos de ahorro.

Ver también: 9 efectos negativos de un bajo factor de potencia

En la práctica, para determinar la potencia reactiva (kVAr) total en capacitores RTC, necesaria para la corrección del factor de potencia, basta con conocer la siguiente información:

1. El promedio de las últimas 3 mediciones de demanda en kW.
   
   
2. El promedio de las 3 últimas mediciones del factor de potencia.
   
   NOTA: Esta información puede ser obtenida de los recibos de la compañía suministradora.
   
   
3. El factor de potencia deseado.
   
   

Tomando los datos del ejemplo anterior: Factor de potencia promedio actual 0.70 (valor supuesto); factor de potencia deseado 0.97; consumo de potencia promedio 775 kW (valor supuesto); voltaje 440 V.

De la tabla para corregir el factor de potencia:

1. Localizar el factor de potencia actual.
   
   
2. Localizar el factor de potencia deseado.
   
   
3. El valor donde intersectan ambos valores de factor de potencia, es el que se multiplica por la potencia promedio para obtener el valor del capacitor adecuado.
   
   

Valor del capacitor o banco de capacitores: 0.770x775=596.75.

Debido a que el valor es muy alto, dividimos entre algún valor, en este caso se elegirá el de 50kVAr para saber el número de capacitores que necesitamos:

No de capacitores: 596.75/50=11.935; por lo tanto necesitaremos 12 capacitores de 50kVAr a 440V.

La forma de conectar los capacitores para corregir el factor de potencia es la siguiente:

Con este ejemplo damos por concluido el tema de factor de potencia y dejaremos para futuras entregas la selección de la protección y su canalización.

Si te gustó el artículo, este anuncio te puede interesar 👇