Factor de potencia
EL FACTOR DE POTENCIA Parte Nº1
El factor de potencia y su compensación, en instalaciones eléctricas de baja tensión
La utilización de la energía eléctrica, distribuida mediante redes de C.A., ya sea para fines industriales, comerciales o residenciales, lleva implícita la existencia de campos magnéticos para el establecimiento de los campos rotantes que mueven a los motores, para las reactancias de las lámparas de descarga o tubos fluorescentes, etc.
Tales campos magnéticos requieren de la red de alimentación una cierta potencia reactiva (kVAr) que, si bien no significa un aumento directo de la potencia activa (kW) que se está utilizando, se traducen, amen del costo económico para aquellos usuarios a los que se les factura la energía reactiva, en mala regulación de la tensión de suministro (generalmente "baja tensión") mayores pérdidas en líneas y elementos de distribución y aumento de la potencia aparente (KVA) requerida para igual potencia activa utilizada.
Sin pretender ahondar mucho en el tema, ya que no es el objeto de esta publicación, diremos que todo usuario de energía eléctrica tiene una cierta tensión de alimentación U (Volts) que aplicada a los motores y/o artefactos de iluminación y/o calefactores, etc. dará lugar a una cierta corriente I: (amperes). Ambas magnitudes pueden ser representadas mediante vectores o, más propiamente, "fasores" que tendrán entre sí un cierto ángulo o desfasaje, que dependerá del tipo de carga considerada.
La importancia que cada una de las configuraciones de la figura 1 tiene, desde el punto de vista energético, surge de considerar las distintas clases de potencia que un circuito eléctrico puede intercambiar con la red que lo alimenta.
1.1 Potencia Activa:
Es la que efectivamente se aprovecha como potencia útil en el eje de un motor, la que se transforma en calor en la resistencia de un calefactor, etc.
P = U . I . cos φ
1.2. Potencia Reactiva:
Es la que los campos magnéticos de los motores, de los reactores ó balastos de iluminación etc. intercambian con la red sin significar un consumo de potencia activa en forma directa.
Q =U . I .sen φ
1.3. Potencia Aparente:
Es la que resulta de considerar la tensión aplicada al consumo y la corriente que éste demanda, esta potencia es lo que limita la utilización de transformadores, líneas de alimentación y demás elementos componentes de los circuitos eléctricos.
S = U. I
Efectuadas las definiciones de las potencias y teniendo en cuenta que tanto en las instalaciones industriales como comerciales y residenciales, el tipo de con sumo es preponderantemente inductivo puede decirse que el diagrama fasorial de un consumo tipo, teniendo en cuenta las potencias será el de la figura 2:
En la que se puede apreciar claramente que, para una misma potencia activa P, que efectivamente utilicemos, tendremos que la corriente I y la potencia aparente S son mínimas cuando el ángulo φ = 0 ó dicho de otra forma, cuando cos φ = l
Al cos φ se lo identifica como "FACTOR DE POTENCIA" siendo sus limites de variación entre 1 y 0, y su compensación ó aproximación a uno mediante el uso de capacitores en instalaciones industriales.
Fuente de la información: LEYDEN