¿Qué se entiende por corrección del factor de potencia?

El significado de “mejora del factor de potencia” es bastante evidente a partir de la pregunta misma. La pregunta que debe hacerse es por qué se requiere y cómo se logra.

Cada carga extrae algo de potencia activa (KW) de la red. Los consumidores nacionales se facturan en función de este poder extraído. Un hecho interesante es que por cada valor de potencia activa extraída por la carga, existe un valor natural de potencia reactiva (KVAr) que debe acompañar a la potencia activa. Si la carga no puede extraer suficiente potencia reactiva de la red, el voltaje en los terminales de carga caerá (ceder), lo que no es deseado. Esta potencia reactiva cuando es suministrada por los generadores fuente, produce un aumento en las pérdidas de la línea de transmisión y reduce la capacidad de transferencia de potencia del sistema.

La relación entre la potencia activa entregada y la potencia aparente en la carga se denomina factor de potencia. Si podemos reducir la cantidad de potencia reactiva transmitida, los inconvenientes mencionados anteriormente podrían reducirse. Esto se realiza mediante el suministro de energía reactiva a las cargas localmente. Esto reduce la transmisión de potencia reactiva desde la fuente y aumenta la relación de potencia activa a la potencia aparente transmitida. En otras palabras, el factor de potencia de la carga aumenta y esto se denomina mejora del factor de potencia.

¿Cómo se logra?

El condensador forma el núcleo de cada método que se utiliza para mejorar el factor de potencia. Para este propósito, utilizamos condensadores de derivación estáticos, compensadores estáticos variables (SVC), compensadores estáticos (STATCOM), etc. en el extremo de carga.

Gracias por el A2A. Comencemos con el motor de inducción de CA: la carga más común en el planeta o, al menos, la que consume más energía:

Desde una perspectiva energética, hay dos cosas que ocurren en este motor:

  • La energía se consume. La mayor parte se convierte en trabajo útil y sale del eje del motor. Algunos se pierden en los devanados del motor como calor y otros se pierden en el ventilador de enfriamiento y otras cosas diversas como los cojinetes del motor.
  • La energía se almacena en un campo magnético representado por las líneas rojas en el boceto. Aquí las bobinas verde azulado se activan para producir el campo magnético.

Para comprender el factor de potencia, primero debemos comprender la naturaleza de esta energía almacenada. Primero, debemos tener absolutamente este almacenamiento de energía. Seamos muy claros, la energía almacenada ES el campo magnético que hace funcionar el motor.

Las cosas se vuelven un poco más complejas cuando consideramos la señal de conducción sinusoidal. Tanto la energía consumida como la energía almacenada cambian con el tiempo. En pocas palabras, el momento de la energía consumida no se alinea con la energía almacenada. Además, la energía almacenada en el motor se devuelve al generador. Me gusta decirle a la gente que esta energía oscila entre el motor y el generador. Nunca se consume en el proceso. La energía se utiliza para desarrollar el campo magnético en el motor y luego se devuelve al generador.

Con esta discusión de fondo completa, podemos hacer otra pregunta simple. ¿Cómo llega la energía al motor? Obviamente, sobre los cables. Tanto la energía consumida “real” como la energía chapoteante “imaginaria” viajan por el cable. Ambos son reales en el sentido de que se necesita corriente para entregar la energía hacia y desde el motor.

La corrección del factor de potencia es un método utilizado para eliminar la necesidad de que la energía imaginaria viaje por el cable. Al hacerlo, reduce la corriente. Un condensador se usa típicamente para proporcionar la corrección del factor de potencia. Al igual que el campo magnético en el motor, el condensador almacena energía. Sin embargo, la sincronización de este almacenamiento de energía es opuesta a la del campo magnético. Como resultado, el condensador puede suministrar la energía requerida para el campo magnético del motor en lugar del generador.

En este boceto vemos el condensador de corrección del factor de potencia (PFC) colocado cerca del motor. Ahora, en lugar de la energía que oscila entre el motor y el generador, viaja por un circuito mucho más pequeño entre el condensador y el motor. La única energía requerida del generador es la energía real para hacer funcionar el motor y dar cuenta de las pérdidas. Hay menos corriente que fluye en el cable y, sorprendentemente, menos corriente que fluye en el generador.

Respuesta corta: la corrección del factor de potencia hace que el sistema sea más eficiente.

DATO CURIOSO: Esta respuesta ha asumido una buena carga lineal. Esto no siempre es cierto. Muchas cargas electrónicas consumen corriente en picos cortos. Hay un movimiento para eliminar este tipo de carga. Búsqueda Corrección activa del factor de potencia.

Saludos,

APD

***** “” ¿Qué es #Power_Factor? ¿Cómo se corrige? “” *****
En este video, explicamos Tipos de potencia: # Active_power, #Reactive_power y #Apparent_Power.
¿Qué es #Power_Factor?
& El #Power_triangle
»Reactancia X (la parte que varía con la frecuencia debido a la capacitancia y la inductancia)
»Factor corrector de potencia
»Los condensadores funcionan como generadores de corriente reactiva” proporcionando “la potencia reactiva necesaria (KVAr) en la fuente de alimentación
»Explicación sobre (kW), (kVAR) y KVA
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¿Qué es el factor de potencia? ¿Cómo se corrige?

En general, el flujo de energía en un circuito de CA se expresa como:

Potencia aparente = vi expresada en voltios-amperios

donde v = voltaje

ei = actual.

El ángulo de fase entre la corriente que fluye hacia una carga y el voltaje a través de ella generalmente oscilará entre cero y más o menos 90 grados, dependiendo de la naturaleza de la carga y la dirección del flujo de energía. Cuando el voltaje y la corriente están en fase, como sucede cuando se maneja una carga resistiva, toda la potencia fluye en una dirección, desde la fuente hasta la carga. En este caso, potencia = potencia aparente.

Cuando se impulsa una carga reactiva, ya sea un capacitor o un inductor, el flujo de corriente conduce o retrasa el voltaje en 90 grados, debido a las características terminales de estos dispositivos. Si calcula la potencia instantánea y la dirección del flujo durante un ciclo completo de la onda de voltaje, verá que la dirección del flujo de energía alterna entre la carga y luego hacia afuera, de modo que el flujo de energía neta en el dispositivo durante un ciclo completo es cero . En este caso, el producto de voltaje y corriente se llama potencia reactiva.

Para una carga que consta de componentes reactivos y resistivos, el ángulo de fase entre el voltaje a través y el flujo de corriente en la carga será un valor θ en algún lugar entre cero y más o menos 90 grados. La forma de onda actual se puede separar en dos componentes, uno en fase con el voltaje y el otro más o menos 90 grados fuera de fase, con el componente en fase igual al total de la corriente por cos cos y el componente reactivo igual al total tiempos actuales sin θ. Cos θ se conoce como el factor de potencia.

Entonces potencia = vi cos θ y se expresa en vatios,

potencia reactiva = vi sin θ, expresada en var, representando voltios amperios reactivos.

y potencia / potencia aparente = cos θ.

La potencia reactiva es dañina, ya que da como resultado un aumento del flujo de corriente y pérdidas en la línea de transmisión para una cantidad dada de potencia suministrada, por lo que las compañías eléctricas generalmente requieren que los grandes consumidores industriales de energía tengan algún método para corregir sus factores de potencia a 1. Por lo general, la red La reactancia es inductiva. La corrección se puede realizar con máquinas rotativas conocidas como condensadores síncronos que tienen características terminales que imitan los condensadores.

Permítanme explicar la corrección del factor de potencia de una manera interesante. Al principio, ¿qué es el factor de potencia? El factor de potencia es un juego de voltaje y corriente en diferentes cargas eléctricas. Piense en el voltaje como esposo y en la corriente como esposa.

Supongamos que marido y mujer corren juntos. En el camino llano (en ese caso, carga resistiva) marido y mujer pueden correr juntos, en paralelo. Asique no hay problema. No se necesita corrección.

En un camino embarrado (piense en la carga inductiva) la esposa no puede atrapar al esposo. Entonces la esposa va detrás del esposo. Y necesitas la corrección.

El factor de potencia es así. Cuando el esposo o la esposa no se pueden encontrar corriendo, se necesita una ayuda externa para la corrección, para mantenerlos juntos. En electricidad, el condensador de retorno es un método popular para corregir el factor de potencia.

Me gustaría agregar a la respuesta anterior por qué tenemos corrección del factor de potencia.

Hay una larga secuencia de eventos que tienen lugar antes de obtener el poder en casa. Un montón de cables, montones y montones de cables. Cada vez que tenga una abundancia de esto, tendrá algo de envoltura entre ellos. Esto es esencial igual que un inductor.

Básicamente, siempre hay más inductancia en el proceso de distribución que capacitancia, y dado que queremos que nuestro voltaje y corriente estén en fase, simplemente agregamos el condensador de derivación para equilibrarlos (recuerde que los condensadores tienen una impedancia negativa a la inductancia positiva de los inductores).

Por lo tanto, la corrección del factor de potencia

Dado que la mayoría de los consumidores (cargas) que proporcionan un trabajo útil son cargas inductivas, las fuentes (generadores) verán que la corriente se atrasa en la fase en comparación con el voltaje y eso no está ayudando a la eficiencia. El coseno del ángulo de fase es el factor de potencia y disminuye a medida que la misma fuente suministra más cargas inductivas. Agregar condensadores al circuito puede revertir este efecto y mejorar el factor de potencia.

El circuito de corrección del factor de potencia es un circuito electrónico común que se utiliza para rectificar y ajustar el factor de potencia para aplicaciones de bajo voltaje. El condensador es el elemento más vital para este circuito. Porque corregir el factor de potencia generalmente se refiere a compensar la potencia contra la corriente de carga inductiva y equilibrarla a la posición de unidad. En la figura se muestra un circuito de corrección del factor de potencia simple.

Los terminales de entrada transmiten la energía al circuito, y un condensador está conectado a través de él, que es el filtro primario del circuito. Luego, la energía se somete a un filtro de diodo, que rectifica la corriente. El inductor de refuerzo mejora la ganancia de corriente general, que es detectada por un dispositivo sensor de corriente. Después de eso, se conecta un MOSFET a través de las líneas, y también se conecta un condensador. El diodo de bypass de arranque puede transmitir la corriente a la carga, a través de un condensador. Este tipo de arreglo está preinstalado con circuito de corrección del factor de potencia. Lo interesante es que una unidad básica de este circuito es el condensador. En aplicaciones a gran escala, el circuito de corrección del factor de potencia se refiere a una conexión en serie de condensadores de alto voltaje. Esta disposición actúa como generador de energía reactiva y ayuda a mantener la unidad del factor de potencia. Los condensadores de baja tensión se utilizan con el mismo propósito en aplicaciones de baja tensión.

Para un ejemplo de fuente de alimentación conmutada (SMPS).

La corrección del factor de potencia se produce cuando un gran usuario industrial utiliza condensadores de funcionamiento o, a veces, motores síncronos para ajustar los picos de corriente con los picos de voltaje, de modo que el amperaje para una determinada potencia sea menor. Cuando tiene cargas inductivas como la mayoría de los motores eléctricos y descargas fluorescentes o de alta intensidad que iluminan, la resistencia a los cambios en la corriente hace que el amperaje disminuya el voltaje. Esta corriente más alta conduce a más pérdidas de voltaje en transformadores, motores y generadores. También provoca un calentamiento resistivo porque cuanto más corriente tenga, mayor será el calentamiento de estos componentes. Esto es un problema, porque a medida que los conductores se calientan, su resistencia aumenta, lo que provoca aún más calentamiento. Esto a veces conduce a fugas térmicas y bobinados quemados. Dado que los condensadores tienen la característica de la corriente que conduce el voltaje, cuando se agregan a un circuito de motor, volverán a alinear la corriente con el voltaje.

relación de factor de potencia de potencia real a potencia de aprendiz. cuando PF = 1, el circuito eléctrico tiene potencia de aprendizaje = potencia real. Esto significa que toda la potencia drwan de la fuente se utiliza para hacer el trabajo, es decir, consumida por la carga.
Esto asegura una utilización óptima de la energía.
Por lo tanto, la corrección del factor de potencia es beneficiosa para el generador.
Es una práctica común incentivar al consumidor a mejorar el factor de potencia.

El factor de potencia es una medida de la eficacia con que su empresa utiliza la energía entrante. Mejorar el factor de potencia mediante la instalación de equipos para corregir las ineficiencias del suministro puede reducir la cantidad que paga cada mes en cargos por demanda de red.

Un buen factor de potencia cercano a uno significa que su empresa está utilizando la red eléctrica de manera eficiente. Un factor de potencia deficiente significa que su empresa probablemente esté pagando cargos superfluos por demanda de red.

Otro método para hacer esto es usar compensadores VAR estáticos para mejorar pf. Además, puede usar vfd de front-end activo que, cuando el tamaño sea apropiado, puede volver a colocar los vars principales en el sistema de alimentación mientras se ejecuta un motor. Espero que esto ayude.

En cargas reactivas, que es capacitiva o inductiva, la corriente y el voltaje se desfasan. Eso significa que la potencia real no es simplemente el voltaje multiplicado por la corriente: no están en fase. La diferencia entre un poder aparente y un poder reactivo es el PF

El factor de potencia es la relación entre la potencia real y la potencia real. Reducir el ángulo entre el voltaje y la corriente mejorará el factor de potencia. Simplemente significa la máxima potencia real transferida y la mínima transferencia de potencia reactiva. A medida que el factor de potencia mejora, la corriente entra en fase con el voltaje n, obtenemos la máxima potencia útil.

La corrección del factor de potencia es el procedimiento mediante el cual se aumenta la eficiencia de un sistema eléctrico para brindar la mayor potencia posible como potencia activa. Hay una gran cantidad de beneficios de las correcciones del factor de potencia.

-Ahorro significativo de costos

-eficiencia energética mejorada

-ayuda a reducir las pérdidas del sistema eléctrico

-Dinminución en el consumo de electricidad en todo su sistema de energía.

La mejora del factor de potencia consiste básicamente en llevar la potencia real consumida por un sistema a un valor lo más cercano posible a la potencia aparente. En otras palabras, es un esfuerzo por reducir el poder reactivo (inutilizable). Piense en este poder reactivo como desperdicio. Queremos reducir el desperdicio, asegurando así que la mayor parte de lo que producimos (potencia aparente) sea utilizada por un sistema (potencia real).

El factor de potencia es una medida de la energía utilizada frente a la energía extraída de la fuente de alimentación.

Cuando las personas hablan de corregirlo, quieren corregir la carga para que no consuma más potencia de la que realmente necesita.

Debe verificar esto para saber más: Factor de potencia – Wikipedia

El poder que se genera se llama Poder aparente. Este poder aparente se compone de Poder verdadero y Poder reactivo.

La parte de la potencia aparente que es realmente útil y será utilizada por la carga se llama potencia verdadera, mientras que la parte de la potencia aparente que no sirve y la carga no se utiliza como potencia reactiva.

Más potencia reactiva y menos verdadera da como resultado un factor de potencia bajo, por otra parte, más potencia verdadera y menos reactiva da como resultado un factor de potencia alto.

Cuando mejoramos el factor de potencia, en realidad estamos aumentando la potencia real y reduciendo la potencia reactiva como resultado, la potencia aparente ahora consistirá en una porción más útil y una porción menos inútil.

Conexión del banco de condensadores o panel de condensadores paralelo a la carga. La regla del pulgar es que por cada 10kw de carga 3. El banco de condensadores de 5kvar se conecta en paralelo para lograr 0.95 pf

La corrección del factor de potencia está en efecto reduciendo el contribuyente de potencia aparente causado por las cargas inductivas (normalmente) al agregar la capacitancia o viceversa.