Corrección de Factor de Potencia en presencia de Armónicas
¿Qué es el factor de potencia?
Es una relación que indica cuánta potencia reactiva necesita un usuario en un sistema eléctrico para una demanda específica de potencia activa. Es un parámetro esencial en la ingeniería eléctrica, ya que determina la eficiencia con la que se utiliza la energía suministrada.
Un factor de potencia más alto implica una menor necesitad de potencia reactiva del sistema eléctrico. En términos técnicos, el factor de potencia indica cuántos kVA (kilovoltios-amperios) del total suministrado se convierten efectivamente en kW (kilovatios).
El objetivo ideal es que la totalidad de los kVA se conviertan en kW, es decir, que se tenga 0 kVAr (kilovoltios-amperios reactivos), lo que corresponde a un factor de potencia unitario (igual a 1).
¿Qué son las armónicas?
Son componentes de voltaje y/o corriente de frecuencia múltiplo de 60 Hz que se superponen a la componente de frecuencia fundamental. En general, cualquier carga que contenga electrónica de potencia o algún tipo de electrónica alimentada por el voltaje de 60 Hz de la red eléctrica producirá armónicas.
¿Qué necesito para poder corregir el factor de potencia?
La mayoría de las instalaciones industriales tienen armónicas, y normalmente estas no representan ningún problema. Los problemas aparecen cuando se usan capacitores para la corrección de factor de potencia y es entonces que, aunque se tengan cantidades mínimas de armónicas, éstas se pueden llegar a amplificar de manera considerable, de tal forma que entonces sí puedan causar problemas.
Los filtros de armónicas se diferencian de los capacitores desnudos por que incluyen un reactor, el cual permite corregir el factor de potencia sin que se amplifiquen las armónicas. Incluso, este reactor se calcula para absorber armónicas que ya están presentes en la red eléctrica. Existen dos tipos de filtros de armónicas, que se pueden utilizar dependiendo del tipo de aplicación.
Principales demandantes de kVAr
- Motores eléctricos
- Transformadores
- Hornos de inducción
- Hornos de arco
- Drives de CD
Beneficios de contar con FP alto
- CALIDAD DE ENERGÍA
- Evitar penalizaciones
- Aprovechar mejor la capacidad eléctrica instalada
- Ahorrar energía por reducción de pérdidas en cables y transformadores
¿Qué equipos producen armónicas?
- Variadores de velocidad para motores
- Fuentes reguladas por conmutación
- Cargadores de baterías (rectificadores)
- Convertidores de estado sólido
- Hornos de arco eléctrico y de inducción
- Lámparas que usen balastro electrónico
- Compensadores estáticos de VAr’s
- Corrientes de magnetización
¿Qué efectos tienen las armónicas?
- Incrementan el valor RMS de la corriente y/o voltaje
- Disminuyen el FP
- Incrementan las pérdidas en motores, transformadores y conductores
- En presencia de capacitadores producen resonancia serie y/o paralelo
- Afectan la operación de equipo electrónico sensible
Ahora puedes ver nuestro Webinar de “Armónicas en Sistemas Electrónicos Industriales” en Youtube