lunes, 16 de febrero de 2015

SUMMAA ENERGIA - FACTOR DE POTENCIA Y CALIDAD DE ENERGIA

INTRODUCCION

Durante los últimos años, dentro del proceso de modernización y actualización, se han incorporado a las instalaciones eléctricas industriales una gran cantidad de equipos, que incluyen para su operación componentes no lineales, tales como: convertidores estáticos con tiristores o transistores de potencia, rectificadores, dispositivos de arco y otro.  Dichos equipos ocasionan distorsiones en el voltaje de la red de la cual se alimenta la mayor parte de los dispositivos eléctricos, electrónicos, de procesamiento de datos y de comunicaciones, originándose por tanto una “incompatibilidad” entre los niveles de perturbación generados por unos y los niveles de inmunidad de otros.

El nivel de perturbación, que comúnmente se conoce como distorsión armónica, llega a causar serios problemas en la operación de los equipos que se encuentren alimentados de la red eléctrica que presente esta desviación.  Actualmente existen normas que nos indican el valor máximo permisible de una línea eléctrica.

Para cumplir con la normatividad y ajustarse a éstos límites, se utilizan diferentes métodos, los cuales van desde el simple rechazo de ésta distorsión, hasta el filtrado y por ende eliminación de las perturbaciones causadas por dicha distorsión.

El gran desarrollo tecnológico actual lleva consigo la necesidad primordial de presentar a la industria la metodología para la solución de este problema, orientada a la mejor utilización de la energía eléctrica.  Esto último, que se ha convertido en parte vital del funcionamiento de la industria, para lograr ser mas competitiva y cubrir una mayor parte del mercado.

Con la implementación, por parte de las dependencias gubernamentales, de planes de ahorro de energía, en los que la compensación del factor de potencia es parte importante, ya que cuenta con un retorno de la inversión muy atractivo y con otros aspectos difíciles de cuantificar monetariamente pero igualmente atractivos, se pretende el apoyar el esfuerzo que realizan por su parte las industrias privadas.

La aplicación de capacitores para la corrección del factor de potencia parece una cuestión muy sencilla de realizar, con normatividad muy conocida y utilizada, pero debido al avance tecnológico y específicamente a la distorsión armónica, el comportamiento de las redes eléctricas ha cambiado, modificando también la forma de lograr dicha corrección.

Lo anterior hace necesario conocer esta nueva normatividad, tanto teórica como prácticamente, para poder seguir utilizando las ventajas tanto de una correcta compensación del factor de potencia como de la automatización y modernización de los equipos.

FACTOR DE POTENCIA

La mayoría de los dispositivos que operan en las redes eléctricas de corriente alterna, requieren de dos tipos fundamentales de carga para su funcionamiento, a saber: cargas resistivas y cargas reactivas.

Las cargas resisitivas se caracterizan por tomar corrientes que se encuentran en fase con el voltaje aplicado a ellas.  Por este motivo, la corriente que toman de la red eléctrica la transforman en trabajo útil, normalmente en forma de calor, luz, trabajo mecánico o cualquier otra forma de energía no retornable a la red.  Este tipo de corriente se conoce como de trabajo o activa y su unidad de medida es el watt.

Las cargas reactivas ideales, por el contrario toman las corrientes que se encuentran desfasadas 90° del voltaje aplicado a las mismas.  Por este motivo, la energía que llega a ellas no se consume directamente sino que se almacena en forma de campo eléctrico o magnético, durante un periodo corto de tiempo y después se regresa a la red, es decir, es la corriente requerida para producir el flujo a través de los devanados de los dispositivos electromagnéticos para hacerlos funcionar.  Este tipo de corriente es conocida como de magnetización o reactiva y su unidad de medida es el var (volt ampere reactivo).

Se define al factor de potencia como la relación que existe entre la potencia activa y la potencia aparente en un circuito eléctrico.  El valor del factor de potencia varía desde cero hasta uno, pero generalmente se expresa en tanto por ciento.

La forma más económica y sencilla, que se conoce, para mejrorar el factor de potencia es instalando capacitores de potencia, en la red, ya que estos proporcionan una cantidad conocida de potencia reactiva, en forma constante.

Los capacitores de potencia al ser conectados en paralelo con la carga o con algún equipo eléctrico en especial, suponen un paquete de energía de tipo reactivo capacitivo, que toma corrientes que se encuentran desfasados 90°, en adelanto, con respecto al voltaje.  Dichas corrientes, al estar en oposición de fase, con respecto a las corriente reactivas de tipo inductivo, causan el efecto de reducción de la corriente reactiva total que consume la instalación.





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