Factor de potencia

Factor de Potencia

Definición

El Sistema Electronergético Nacional: es el conjunto de todos los elementos eléctricos que intervienen directamente en los procesos de generación, transformación, transmisión y distribución de la energía eléctrica, que forma un todo único de operación conjunta y abarca todas las instalaciones existentes. De aquí se deriva que casi toda la electricidad que se consume en las industrias, fábricas, hogares, etc., proviene del Sistema Electronergético Nacional (SEN), y por lo tanto todos los elementos pueden considerarse equipos consumidores de energía eléctrica.

La Energía Eléctrica

En la actualidad, la electricidad, como forma de energía, determina el desarrollo económico de un país y garantiza el nivel de vida de su población. En Cuba, gran parte de la misma se produce en centrales termoeléctricas a partir del petróleo; combustible, cuyas reservas nacionales, en cantidad y calidad, son insuficientes y obliga a la nación a importarlas a precios cada vez más elevados, determinados por las peculiaridades del mercado internacional y acrecentados por los efectos del bloqueo económico a que está sometida. Todo esto obliga a ser cada vez más eficientes en el empleo del petróleo nacional o de importación.

Potencia Activa

Es la Energía Eléctrica que se transforma en trabajo mecánico o calor, la cual es consumida generalmente por lámparas incandescentes, hornos de resistencia, planchas eléctricas y otros equipos que funcionan con resistencias puras. Este tipo de energía puede medirse mediante los metrocontadores y, por lo tanto, se paga según las tarifas establecidas.

Potencia Reactiva

Es la Energía Eléctrica que se consume y no produce un trabajo útil, puede ser medida por un metro contador reactivo y se expresa en Var-h (esta unidad de medida se utiliza tanto para la energía inductiva como para la capacitiva).

Un equipo consumidor de energía eléctrica demanda los tres tipos de energía (energía activa, energía reactiva inductiva y energía reactiva capacitiva) o una combinación de dos de ellas, y por lo tanto, la potencia total demandada tiene una componente activa (que realiza trabajo útil) y otra componente reactiva (creación del campo magnético). Representándose matemáticamente por la siguiente ecuación:

S = P2 + Q2

Donde:
S: es la potencia total.
P: es la potencia activa.
Q: es la potencia reactiva.

La relación que existe entre la potencia activa y la potencia total se denomina factor de potencia: cos φ= P/S. El factor de potencia indica qué tanto por ciento de la potencia total es efectivamente utilizada para realizar trabajo. Por lo tanto, el factor de potencia constituye un índice de la utilización cualitativa y cuantitativa de la energía, que se expresa por el coseno del ángulo entre la potencia activa y la potencia total.

Consecuencias de un bajo factor de potencia

1. Disminución de las capacidades entregadas por la generación, las que se encuentran limitadas por corrientes máximas, aún cuando la potencia que se entregue no sea máxima.
2. Aumento de las pérdidas térmicas en los conductores que son inversamente proporcionales al cuadrado del factor.
3. Aumento de la sección transversal de los conductores necesarios para transmitir la misma potencia, en tanto esa sección es inversamente proporcional al cuadrado del factor de potencia.
4. Disminución de la tensión terminal en las cargas.

Aspectos a tener en cuenta para la compensación de potencia reactiva

1. La selección de la magnitud de la compensación, que condiciona la potencia de compensación necesaria del dispositivo.
2. La selección del tipo de compensación, que condiciona el tipo de dispositivo (fijo o variable) con sus parámetros técnicos.
3. La ubicación óptima de la compensación, que condiciona la localización de los dispositivos de compensación.

Conclusiones

1. La penalización por un bajo factor de potencia encierra pérdidas físicas irrecuperables y empleo ineficiente de la energía eléctrica que desvirtúan indicadores económicos de las entidades implicadas.

2. El empleo eficiente de la energía eléctrica permite prestar un mayor y mejor servicio con los mismos recursos y es más importante que la compensación financiera de los gastos innecesarios que se derivan de un bajo factor de potencia.

3. La instalación de bancos capacitores constituye una posibilidad de ahorro de energía.

Fuentes

Maliuk S.P.”Factor de Potencia en la producción”. Editorial Oriente. Santiago de Cuba. 1980.

Degtyareva. V. V “Normación de los recursos combustible-energéticos y regulación del consumo eléctrico”. Colección de Instrucciones. Editorial Niedra. Original en ruso. Moscú. 1986.

Unión Nacional Eléctrica. “Manual de consumidores” UC-CG 0004. REV 02. Ministerio de la Industria Básica. Edición Interna. La Habana. 2002.

Pérez Barreto, R y Pérez Maliuk “Factor de potencia, pérdidas y tarifas eléctricas” Sesión científica de Base de Ciencia y Técnica; Departamento de Ingeniería Eléctrica, ISMMM. Moa; 2003.