¿Cuál es la necesidad de mejorar el factor de potencia en la vida real?

Necesitamos mejorar el factor de potencia porque un factor de potencia bajo puede tener muchos inconvenientes. El factor de potencia juega un papel importante en los circuitos de CA, ya que la potencia consumida depende de este factor.

Para monofásico:

Para trifásico:

Está claro desde arriba que para potencia y voltaje fijos, la corriente de carga es inversamente proporcional al factor de potencia. Baja el factor de potencia, mayor es la corriente de carga y viceversa .

Entonces, un factor de potencia bajo da como resultado las siguientes desventajas:

  • Gran calificación de kVA del equipo: La maquinaria eléctrica ( p . Ej ., Alternadores, transformadores, aparamenta) siempre se clasifica en kVA porque el factor de potencia de la carga no se conoce cuando la maquinaria se fabrica en fábrica.

Está claro que la clasificación de kVA del equipo es inversamente proporcional al factor de potencia. Cuanto menor es el factor de potencia, mayor es la clasificación de kVA. Por lo tanto, con un factor de potencia bajo, la clasificación de kVA del equipo debe hacerse más, haciendo que el equipo sea más grande y costoso.

  • Mayor tamaño del conductor: Para transmitir o distribuir una cantidad fija de energía a voltaje constante, el conductor tendrá que transportar más corriente a un factor de baja potencia. Esto requiere un gran tamaño del conductor.
  • Grandes pérdidas de cobre: La gran corriente con bajo factor de potencia causa más [matemática] I ^ {2} R [/ matemática] pérdidas en todos los elementos del sistema de suministro. Esto resulta en una pobre eficiencia.
  • Mala regulación de voltaje: La gran corriente con un factor de potencia de bajo retraso causa mayores caídas de voltaje en alternadores, transformadores, líneas de transmisión y distribuidores. Esto da como resultado una disminución del voltaje disponible en el extremo de suministro, lo que perjudica el rendimiento de los dispositivos de utilización. Para mantener el voltaje del extremo receptor dentro de los límites permitidos, se requiere equipo adicional ( es decir, reguladores de voltaje).
  • Capacidad de manejo reducida del sistema: el factor de potencia rezagado reduce la capacidad de manejo de todos los elementos del sistema. Esto se debe a que el componente reactivo de la corriente impide la plena utilización de la capacidad instalada.

Factor de potencia y su impacto en el uso de energía

El enlace de arriba es una versión resumida de la respuesta a su pregunta, directamente.

El factor de potencia ideal (PF), 1.00 o unidad. Esto, prácticamente, existe solo en los cálculos de diseño o en las casas de prueba, tal vez.

En uso real, PF – en industrias, plantas, compañías de generación, transmisión y distribución de energía mejor administradas, varía de 0,8 a 0,98 (0,99). Quizás esta sea la situación en todo el mundo: solo puedo confirmarlo para India.

Esta es una realidad, provocada por el usuario final, ya sea doméstico, industrial, comercial o lo que sea, más las inductancias de los transformadores (en ambos extremos y las líneas de transmisión mismas), incluso si el PF generado es la unidad, un ideal rara vez obtenido: todos los factores mencionados se suman para reducir el FP en el punto de utilización.

Los usuarios finales, como un PF de la unidad les permite no pagar por el desperdicio de energía, por lo tanto, buscan mejoras de PF, cargas equilibradas, bancos de condensadores, generadores síncronos, et al. Tenga en cuenta que toda mejora se suma a los costos de capital, operación y mantenimiento, lo que puede hacer que su producto sea demasiado costoso, tal vez lo lleve a la bancarrota.

Por lo tanto, los usuarios finales tal vez intenten mantener el PF en su extremo en un “ideal” – 0.97 a 0.99 -. En mi opinión, cualquier cosa por debajo de 0,85 (hasta 0,8) es malo, más gastos desperdiciados.

La sinergia posterior a los años 90 entre la electrónica y la energía eléctrica ha permitido alcanzar valores de FP más altos (mejores); sin embargo, la unidad (1,00); Sigue siendo un sueño lejano.

  1. Cuanto mayor sea el factor de potencia, menor es la corriente para la misma potencia activa, o KW.
  2. Mejor utilización de plantas de generación y equipos de transmisión.
  3. Una capacidad de generación dada puede atender a más personas.
  4. Ahorro en tamaños de cable y pérdidas en la transmisión.
  5. Menores cargos por demanda máxima.
  6. Menores cargos penales por factor de potencia deficiente.

La razón del factor de potencia deficiente son las cargas inductivas. La mayoría de las cargas rotativas como ventilador, aire acondicionado, compresor, horno de microondas, bobinas de calentador son de naturaleza inductiva.

Cuando la carga es inductiva, el factor de potencia es pobre. El peor de los casos es de alrededor de 0.6, mientras que la mayoría es de alrededor de 0.7.

Esto significa que fuera del VA consumido solo se usan alrededor de 2/3.

Por lo tanto, mejorar el factor de potencia a 0.9 y más significa que usamos el máximo. En otras palabras, pagas menos cargos