¿Cuál es la definición de factor de potencia?

• definición del factor de potencia: El factor de potencia (pf para abreviar) es la relación entre kw y kva extraída por una carga eléctrica donde kw es la potencia de carga real y kva es la potencia de carga aparente. Es una medida de la eficacia con la que la corriente se está convirtiendo en resultados de trabajo útiles y, más particularmente, es un buen indicador del efecto de la corriente de carga en la eficiencia del sistema de red eléctrica.
• Todo el flujo de corriente provoca pérdidas tanto en el sistema de suministro como en el de distribución. una carga con un pf de 1.0 da como resultado la carga más eficiente del suministro. una carga con un pf de, por ejemplo, 0,75, da como resultado pérdidas mucho mayores y una penalización de factura de electricidad más alta. Una mejora en p puede producir una reducción significativa en las pérdidas, ya que las pérdidas son proporcionales al cuadrado de la corriente.
• cuando el factor de potencia es menor que uno, la potencia "faltante" se conoce como potencia reactiva, que desafortunadamente es necesaria para proporcionar un campo de magnetización requerido por los motores y otras cargas inductivas para realizar sus funciones deseadas. La potencia reactiva también puede interpretarse como zarzos, magnetización o energía desperdiciada y representa una carga adicional para el sistema de electricidad y para la factura de electricidad del consumidor.
• un factor de potencia deficiente generalmente es el resultado de una diferencia de fase significativa entre el voltaje y la corriente en los terminales de carga, o puede deberse a un alto contenido armónico o una forma de onda de corriente distorsionada.
• un factor de potencia deficiente es generalmente el resultado de una carga inductiva, como un motor de inducción, un transformador de potencia y un lastre en una luminaria, un conjunto de soldadura o un horno de inducción. Una forma de onda de corriente distorsionada puede ser el resultado de un rectificador, un inversor, un variador de velocidad, una fuente de alimentación de modo conmutado, iluminación de descarga u otras cargas electrónicas.
• Se puede mejorar un factor de potencia deficiente debido a cargas inductivas mediante la adición de equipos de corrección de factor de potencia, pero un factor de potencia deficiente debido a una forma de onda de corriente distorsionada requiere un cambio en el equipo o la adición de filtros armónicos.
• Se cita que algunos inversores tienen un factor de potencia mejor que 0.95 cuando, en realidad, el factor de potencia real está entre 0.5 y 0.75. la cifra de 0.95 se basa en el coseno del ángulo entre el voltaje y la corriente, pero no tiene en cuenta que la forma de onda de la corriente es discontinua y, por lo tanto, contribuye a aumentar las pérdidas.
• una carga inductiva requiere un campo magnético para operar y al crear un campo magnético de este tipo, la corriente está desfasada con el voltaje (la corriente es inferior al voltaje). La corrección del factor de potencia es el proceso de compensar la corriente retrasada creando una corriente principal conectando condensadores a la fuente.
• p.f (cos Ǿ) = k.w / kva o
• p.f (cos Ǿ) = potencia verdadera / potencia aparente.
• kw es potencia de trabajo (también llamada potencia real o potencia activa o potencia real).
• Es el poder que realmente alimenta el equipo y realiza un trabajo útil.
• kvar es Poder reactivo.
• Es la potencia que el equipo magnético (transformador, motor y relé) necesita para producir el flujo de magnetización.
• kva es poder aparente.
• es la "suma vectorial" de kvar y kw.

corrección del factor de potencia de desplazamiento

un motor de inducción extrae corriente del suministro que se compone de componentes resistivos y componentes inductivos. Los componentes resistivos son:
1) corriente de carga.
2) pérdida de corriente.
y los componentes inductivos son:
3) reactancia de fuga.
4) corriente magnetizante.

• La corriente debida a la reactancia de fuga depende de la corriente total consumida por el motor, pero la corriente de magnetización es independiente de la carga en el motor. la corriente de magnetización típicamente estará entre 20% y 60% de la corriente nominal de carga completa del motor. La corriente de magnetización es la corriente que establece el flujo en el hierro y es muy necesaria si el motor va a funcionar.
• La corriente de magnetización no contribuye realmente a la salida de trabajo real del motor. Es el catalizador que permite que el motor funcione correctamente. La corriente de magnetización y la reactancia de fuga pueden considerarse componentes de corriente del pasajero que no afectarán la potencia consumida por el motor, pero contribuirán a la potencia disipada en el sistema de suministro y distribución.
• Tomemos, por ejemplo, un motor con un consumo de corriente de 100 amperios y un factor de potencia de 0,78. El componente resistivo de la corriente es de 78 amperios y esto es lo que mide el medidor de kwh. la corriente más alta dará como resultado un aumento en las pérdidas de distribución de (100 x 100) / (78 x 78) = 1.65 o un aumento del 65% en las pérdidas de suministro.
• Para reducir las pérdidas en el sistema de distribución, se agrega la corrección del factor de potencia para neutralizar una parte de la corriente de magnetización del motor. típicamente, el factor de potencia corregido será 0.92 - 0.95
• La corrección del factor de potencia se logra mediante la adición de condensadores en paralelo con los circuitos del motor conectados y puede aplicarse en el arrancador o en el cuadro de distribución o en el panel de distribución. la corriente capacitiva resultante es la corriente principal y se usa para cancelar la corriente inductiva rezagada que fluye desde el suministro.

desplazamiento corrección estática (compensación estática).

• Como una gran proporción de la corriente inductiva o retrasada en el suministro se debe a la corriente de magnetización de los motores de inducción, es fácil corregir cada motor individual conectando los condensadores de corrección a los arrancadores de motor.
• Con la corrección estática, es importante que la corriente capacitiva sea menor que la corriente de magnetización inductiva del motor de inducción. En muchas instalaciones que emplean corrección de factor de potencia estática, los condensadores de corrección están conectados directamente en paralelo con los devanados del motor.
• cuando el motor está fuera de línea, los condensadores también están fuera de línea. cuando el motor está conectado a la fuente de alimentación, los condensadores también están conectados, lo que proporciona corrección en todo momento de que el motor esté conectado a la fuente de alimentación. Esto elimina el requisito de cualquier equipo costoso de monitoreo y control del factor de potencia.
• En esta situación, los condensadores permanecen conectados a los terminales del motor a medida que el motor se desacelera. un motor de inducción, mientras está conectado al suministro, es impulsado por un campo magnético giratorio en el estator que induce corriente al rotor. cuando el motor se desconecta de la fuente, existe por un período de tiempo, un campo magnético asociado con el rotor. A medida que el motor desacelera, genera voltaje en sus terminales a una frecuencia relacionada con su velocidad.
• Los condensadores conectados a través de los terminales del motor forman un circuito resonante con la inductancia del motor. Si el motor se corrige críticamente (corregido a un factor de potencia de 1.0), la reactancia inductiva es igual a la reactancia capacitiva en la frecuencia de línea y, por lo tanto, la frecuencia de resonancia es igual a la frecuencia de línea. Si el motor se corrige en exceso, la frecuencia de resonancia estará por debajo de la frecuencia de línea. Si la frecuencia del voltaje generado por el motor de desaceleración pasa a través de la frecuencia de resonancia del motor corregido, habrá altas corrientes y voltajes alrededor del circuito del motor / condensador. Esto puede provocar daños graves en los condensadores y el motor. Es imperativo que los motores nunca se corrijan en exceso o se corrijan críticamente cuando se emplea la corrección estática.
• la corrección del factor de potencia estática debería proporcionar una corriente capacitiva igual al 80% de la corriente de magnetización, que es esencialmente la corriente de eje abierto del motor.
• La corriente de magnetización para motores de inducción puede variar considerablemente. típicamente, las corrientes de magnetización para máquinas grandes de dos polos pueden ser tan bajas como el 20% de la corriente nominal del motor, mientras que los motores más pequeños de baja velocidad pueden tener una corriente de magnetización tan alta como el 60% de la corriente nominal de carga completa del motor
• donde no se puede medir la corriente de eje abierto y no se cita la corriente de magnetización, se puede calcular un nivel aproximado para la corrección máxima que se puede aplicar a partir de las características de media carga del motor. es peligroso basar la corrección en las características de carga completa del motor, ya que en algunos casos, los motores pueden exhibir una alta reactancia de fuga y la corrección a 0,95 a plena carga dará como resultado una corrección excesiva en condiciones sin carga o desconectadas.
• La corrección estática se aplica comúnmente mediante el uso de un contactor e para controlar tanto el motor como los condensadores. Es mejor utilizar dos contactores, uno para el motor y otro para los condensadores. donde se utiliza un contactor, debe ser de mayor tamaño para la carga capacitiva. El uso de un segundo contactor elimina los problemas de resonancia entre el motor y los condensadores.

cómo funcionan los bancos de condensadores

• Los motores de inducción, los transformadores y muchas otras cargas eléctricas requieren corriente de magnetización (kvar), así como potencia real (kw). Al representar estos componentes de la potencia aparente (kva) como los lados de un triángulo rectángulo, podemos determinar la potencia aparente a partir de la regla del triángulo rectángulo: kva2 = kw2 + kvar2.
• Para reducir la kva requerida para cualquier carga dada, debe acortar la línea que representa la kvar, que es precisamente suministrada por condensadores. Al proporcionar kvar directamente a la carga, los condensadores alivian la utilidad de la carga de llevar el kvar extra. esto hace que el sistema de transmisión / distribución de servicios públicos sea más eficiente, reduciendo los costos para el servicio público y sus clientes. La relación entre la potencia real y la potencia aparente generalmente se expresa en porcentaje y se denomina factor de potencia.

¿Qué causa un factor de potencia más bajo?

• vemos que se produce un factor de potencia bajo cuando kw es pequeño en relación con kva. Cargas inductivas. Las cargas inductivas (que son fuentes de potencia reactiva) incluyen:

1. transformadores de poder
2. Motor de inducción
3. generadores de inducción (generadores de molinos)
4. iluminación de descarga de alta intensidad
5. variadores de frecuencia

• Estas cargas inductivas constituyen una parte importante de la energía consumida en los complejos industriales.
• la potencia reactiva (kvar) requerida por las cargas inductivas aumenta la cantidad de potencia aparente (kva) en su sistema de distribución. Este aumento en la potencia reactiva y aparente da como resultado un ángulo mayor (entre kw y kva).

¿Por qué deberíamos mejorar nuestro factor de potencia?

• Algunos de los beneficios de mejorar su factor de potencia incluyen:

1) tarifas de servicios públicos más bajas por:

a. Reducción de la demanda máxima de facturación de kw:

• Las cargas inductivas, que requieren potencia reactiva, causaron su bajo factor de potencia. Este aumento en la potencia reactiva requerida (kvar) provoca un aumento en la potencia aparente requerida (kva), que es lo que suministra la empresa de servicios públicos. por lo tanto, el bajo factor de potencia de una carga hace que la empresa de servicios públicos tenga que aumentar su capacidad de generación y transmisión para manejar esta demanda adicional.
• Al reducir su factor de potencia, usa menos kvar. esto resulta en menos kw, lo que equivale a un ahorro en dólares de la empresa de servicios públicos.

si. eliminando la penalización del factor de potencia:

• Los servicios públicos generalmente cobran a los clientes una tarifa adicional cuando su factor de potencia es inferior a 0,95. (de hecho, algunas empresas de servicios públicos no están obligadas a entregar electricidad a sus clientes en cualquier momento en que el factor de potencia del cliente caiga por debajo de 0.85.) por lo tanto, puede evitar esta tarifa adicional al aumentar su factor de potencia.

2) mayor nivel de voltaje en su sistema de red eléctrica y motores más fríos y más eficientes

• el factor de potencia no corregido causa pérdidas en el sistema de alimentación de su sistema de distribución. A medida que aumentan las pérdidas de energía, puede experimentar caídas de voltaje. caídas de voltaje excesivas pueden causar sobrecalentamiento y fallas prematuras de motores y otros equipos inductivos. entonces, al aumentar su factor de potencia, minimizará estas caídas de voltaje a lo largo de los cables de alimentación y evitará problemas relacionados. Sus motores funcionarán más fríos y serán más eficientes, con un ligero aumento en la capacidad y el par de arranque.

3) aumento de la capacidad del sistema y reducción de las pérdidas del sistema en el sistema de red eléctrica

• al agregar condensadores (generadores kvar) a la red, se mejora el factor de potencia y se aumenta la capacidad de kw de la red.
• Por ejemplo, un transformador de 1,000 kva con un factor de potencia del 80% proporciona 800 kw (600 kvar) de potencia al bus principal.
• Al aumentar el factor de potencia al 90%, se pueden suministrar más kw para la misma cantidad de kva.
• 1000 kva2 = (900 kw) 2 + (? Kvar) 2 según s * s = p * p + q * q
• kvar = 436
• la capacidad de kw del sistema aumenta a 900 kw y la empresa suministra solo 436 kvar.
• el factor de potencia no corregido causa pérdidas en el sistema de alimentación de su sistema de distribución. Al mejorar su factor de potencia, estas pérdidas pueden reducirse. Con el aumento actual en el costo de la energía, es muy deseable aumentar la eficiencia de las instalaciones. y con menores pérdidas del sistema, también puede agregar carga adicional a su sistema.

panel de corrección automática del factor de potencia (apfc)

mejora del factor de potencia:

1. compruebe si se requieren kvar de condensadores instalados.
2. Verifique que el tipo de condensador instalado sea adecuado para la aplicación o que los condensadores estén clasificados o no.
3. compruebe si los condensadores están permanentemente "encendidos". el condensador no está apagado
4. cuando la carga no funciona, en tales condiciones, el factor de potencia promedio se encuentra en el lado inferior.
5. compruebe si todos los condensadores funcionan en apfc según la operación de carga.
6. compruebe si el apfc instalado en la instalación funciona o no. compruebe que la conexión ct se toma del lado de entrada principal del transformador, después de la compensación fija del transformador.
7. compruebe si aumenta la demanda de carga en el sistema.
8. compruebe si se proporciona compensación del transformador de potencia.

regla del pulgar si se conoce HP.

• la compensación del motor debe calcularse tomando los detalles de la placa de características del motor o
• el condensador debe estar clasificado para 1/3 de hp

kvar requerido para la compensación del transformador:

transformador requerido kva

• & lt; = 315 kva t.c = 5% de kva
• 315kva a 1000 kva = 6% de kva
• & gt; = 1000 kva = 8% de kva

donde conectar el condensador:

• Se debe proporcionar una compensación fija para cuidar el transformador de potencia. Los transformadores de potencia y distribución, que funcionan según el principio de la inducción electromagnética, consumen energía reactiva para sus propias necesidades incluso cuando su secundario no está conectado a ninguna carga. El factor de potencia será muy bajo en tal situación. Para mejorar el factor de potencia se requiere conectar un banco de condensadores fijos en el lado de baja tensión del transformador. para aproximadamente kvar de condensadores requeridos
• Si la instalación tiene varias cargas pequeñas con la mezcla de cargas grandes, se debe recomendar el apfc. tenga en cuenta que apfc debe tener una calificación de paso mínimo del 10% como paso más pequeño.
• Si las cargas son pequeñas, entonces el condensador debe conectarse en paralelo a la carga. la conexión debe ser tal que siempre que las cargas se enciendan, el capacitor también se encienda junto con la carga.
• tenga en cuenta que el panel apfc puede mantener el factor de potencia en el lado lv del transformador y es necesario proporcionar una compensación fija para el transformador de potencia.
• en caso de que no haya transformador en la instalación, se debe proporcionar el factor de potencia c.t para detección en la entrada del interruptor principal de la planta.

Cálculo del condensador requerido:

• supongamos que el p.f real es 0.8, el p.f requerido es 0.98 y la carga total es 516kva.
• factor de potencia = kwh / kvah
• kw = kva x factor de potencia
• = 516 x 0.8 = 412.8
• condensador requerido = kw x factor multiplicador
• = (0.8 x 516) x factor multiplicador
• = 412.8 x 0.547 (consulte la tabla para encontrar el valor de acuerdo con p.f 0.8 a p.f de 0.98)
• = 225,80 kvar
• Cualquier problema, contacte con nosotros, podemos calcular y diseñar para usted.

factor multiplicador para calcular kvar

objetivo pf

prueba de condensador en el sitio:

medición de voltaje:

• Verifique el voltaje usando un multímetro en los terminales del condensador.
• tenga en cuenta que la salida de corriente del condensador de 440 voltios conectado a un sistema de 415 voltios será menor que el valor nominal.
• tabla no -1 & amp; 2 le da la salida kvar resultante del condensador debido a la variación en el voltaje de alimentación.
• el kvar del condensador no será el mismo si el voltaje aplicado al condensador y la frecuencia cambian. El ejemplo que se muestra a continuación muestra cómo calcular la corriente del condensador a partir del valor medido en el sitio.

• ejemplo:
• 1. detalles de la placa de identificación: condensador de 15 kvar, 3 fases, 440 v y 50 hz.
• voltaje medido - 425v, frecuencia medida - 48.5hz
• kvar = (fm / fr) x (vm / vr) 2 x kvar
• kvar = (48.5 / 50) x (425/440) 2 x 15
• = 13.57kvar.

• 2. detalles de la placa de identificación: condensador de 15 kvar, 3 fases, 415 v y 50 hz.
• voltaje medido - 425v, frecuencia medida - 48.5hz
• kvar = (fm / fr) x (vm / vr) 2 x kvar
• kvar = (48.5 / 50) x (425/415) 2 x 15
• = 15.26kvar

condensador trifásico de 440v

condensador trifásico 415v

Medida de corriente:

• La corriente del condensador se puede medir con un multímetro.
• Haga un registro de los datos de medición de la fase individual y otros parámetros.
• compruebe si la corriente medida está dentro del valor límite con respecto a la tensión de alimentación & amp; los datos dados en la placa de identificación del condensador se refieren a la fórmula para el cálculo
• fórmula para calcular la corriente nominal del condensador con voltaje y frecuencia de suministro nominal.

• l = kvar x 103 / (3 x v) l l
• ejemplo:
• 15kvar, 3 fases, 440v, condensador de 50hz.
• l = kvar x 10 3 / (3 x v) l l
• l = (15 x 1000) / (1.732 x 440) l
• l = 19.68 amperios l
• 15 kvar, 3 fases, 415 v, condensador de 50 hz
• l = kvar x 10 3 / (3 x v) l l
• l = (15 x 1000) / (1.732 x 415) l
• l = 20.87 amperios

descarga del condensador:

• Los condensadores de potencia IV están provistos de una resistencia de descarga para descargar el condensador que está limitado a un minuto.
• apague el suministro al condensador y espere 1 minuto y luego cortocircuite los terminales del condensador para asegurarse de que el condensador esté completamente descargado.
• Este cortocircuito de terminales garantiza la seguridad mientras se maneja el condensador
• La descarga del condensador también se hace necesaria para la seguridad del medidor utilizado para la medición de capacitancia.

terminación y montaje:

• Utilice terminales de tamaño adecuado para conectar el cable a los terminales del condensador.
• asegúrese de que no haya una conexión floja: ya que una conexión floja puede provocar la falla del condensador / ruptura del aislamiento del cable.
• use herramientas adecuadas para la conexión / apriete.
• Asegúrese de que el condensador esté montado verticalmente.
• La puesta a tierra del condensador debe realizarse antes de la carga.
• El voltaje aplicado no debe exceder más del 10%. Consulte la especificación técnica del condensador.
• el condensador debe estar provisto del dispositivo de protección contra cortocircuitos como se indica en la siguiente tabla

condensador en panel apfc

• el condensador debe estar provisto de bobinas inductoras de limitación de corriente de arranque diseñadas adecuadamente o contactores especiales de servicio de condensador. anexo d punto no d-7.1 de es 13340-1993
• Una vez que el condensador se apaga, no se debe volver a encender en 60 segundos para que el condensador se descargue por completo. el tiempo de conmutación en el relé provisto en el panel apfc debe establecerse en 60 segundos para que se descarguen los pasos individuales. cláusula no-7.1 de es 13340-1993
• si el condensador se conmuta manualmente o si está cambiando condensadores conectados en paralelo entre sí, se debe proporcionar un temporizador de retardo “encendido” (60 segundos) y, en caso de funcionamiento en paralelo, una vez más, se debe tener cuidado con el punto 1. cláusula no-7.1 de es 13340-1993
• el capacitor montado en el panel debe tener un espacio mínimo de 25-30 mm entre el capacitor y 50 mm alrededor del capacitor al gabinete del panel.
• en caso de tener una separación mínima de 25 mm entre fase a fase y 19 mm entre las fases a tierra, se debe mantener. asegúrese de que la barra de bus de la banca tenga una calificación de 1.8 veces la corriente nominal del banco.
• el panel debe tener provisión para ventilación cruzada, la rejilla / ventilador se puede proporcionar en el anexo de cuidado d el punto no d-3.1 es 13340-1993
• para el uso del reactor y el filtro en el panel se debe proporcionar ventilador para enfriamiento.
• el dispositivo de protección contra cortocircuitos (fusible hrc / mccb) no debe exceder 1.8 x la corriente nominal del condensador.
• en caso de bancos de filtros desafinados, se recomienda mccb para protección contra cortocircuitos.

panel de apdd de zddq

panel de baja tensión apfc

panel de apfc de alto voltaje