Procedimientos para la Corrección del Factor de Potencia

El procedimiento más común para la corrección del factor de potencia es el empleo de capacitores que originen una potencia capacitiva cuyo efecto es contrario a la potencia inductiva. Normalmente entran en acción en forma automática cuando el factor de potencia baja por debajo de un determinado valor.

La corrección puede realizarse en forma individual (en máquinas de gran potencia) o bien por grupos de motores o en forma centralizada (para máquinas de potencias reducidas).
Las caracerísticas de los principales equipos utilizados son:

Capacitores/condensadores

Los capacitores de última generación son de baja pérdida dieléctrica
(menores a 0,2 W /kVAR), dieléctrico seco, autoregenerables,
ecológicos y de construcción modular. En general están constituídos
por un cierto número de capacitores monofásicos elementales.

Bancos automáticos de capacitores

Están constituídos por capacitores, reactores limitadores de las
corrientes de inserción, contactores (especialmente diseñados para
manejar cargas capacitivas), fusibles de alta capacidad de ruptura,
un interruptor o seccionador principal apto para maniobrar "bajo
carga" la potencia total del equipo, un relé varimétrico programable
con protección para condiciones de sobrecarga armónica.

Equipos provistos de reactores antiresonantes - filtros

Actualmente se ha generalizado en la industria el uso de diversos
equipos que son fuentes de corriente armónica más o menos
importantes (hornos de inducción o de arco, lámparas de descarga,
variadores de velocidad, rectificadores para distintos procesos
industriales, etc.).
Para mejorar el factor de potencia de instalaciones en las que parte
de la carga está constituída por tales equipos, se emplean
usualmente bancos automáticos de capacitores provistos de
reactores antiresonantes o filtros.

Motores sincrónicos

Los motores sincrónicos, al producir potencia reactiva, también se
emplean para mejorar automáticamente el factor de potencia de la
red a la cual están conectados.

Corrección del Factor de Potencia (2)

Para entender este problema desde un punto de vista técnico se deben analizar las expresiones que representan la potencia transportada en instalaciones de corriente alterna, es decir que se debe partir del esquema del triángulo de potencias:
Siendo:

Donde:
- P es la potencia en Watios o Potencia Activa.
- U es la tensión eficaz en Voltios.
- I es la intensidad eficaz en Amperios.
- cos de fi es el factor de potencia.
- S es la potencia aparente.
- Q es la potencia reactiva.

Por lo tanto:

Cos de fi = Potencia activa / Potencia aparente.

Las distintas formas de calcular la corrección necesaria son:

..

 

Corrección del Factor de Potencia

Debido a las particularidades de la tensión alterna, cuando entra en funcionamiento algún motor se produce un desfasaje en la intensidad con respecto a la tensión, debido a su naturaleza inductiva, haciendo así que el motor consuma más corriente de la que en realidad le estaría haciendo falta, bajo una potencia denominada potencia reactiva.
Un factor de potencia igual a uno es el ideal, pero se da en circuitos que sólo tienen resistencia pura, como las lámparas incandescentes o las estufas eléctricas.
En los motores de inducción, cuando trabajan con cargas parciales la potencia activa disminuye mientras que la aparente se mantiene constante, por lo que disminuye el factor de potencia. Como conclusión nunca deben sobredimensionarse los motores, sino que deben hacerse trabajar con cargas reales cercanas a la nominal.

Las compañías de electricidad exigen que el factor de potencia no baje de cierto valor mínimo (en general 0,85); ello se debe a que si el factor de potencia de la red es bajo la potencia útil realmente entregada se reduce en forma proporcional a ese factor de potencia, ocasionando líneas sobrecargadas o la necesidad de emplear secciones mayores para los conductores de dichas líneas.

Otros circuitos sobre el que debe prestarse atención son los de las lámparas fluorescentes, debido a que tienen gran reactancia inductiva, a las bobinas de los aparatos de telecomando, a los motores a los que llega una tensión superior a la prevista y en general a cualquier otro elemento inductivo.