A) Conceptos básicos
Para explicar el poder reactivo, primero debemos aprender algunos conceptos básicos.
Básicamente hay dos tipos de cargas:
- cargas resistivas: cargas que solo consumen energía eléctrica.
- cargas reactivas: cargas que almacenan energía eléctrica temporalmente, listas para alimentarla de forma dinámica. Las cargas reactivas pueden ser de dos tipos:
Ambos tipos toman corriente cuando se aplica un voltaje, aunque las cargas reactivas lo hacen solo por un tiempo si ese voltaje es constante (evito entrar en detalles en este punto).
Pero entonces, en el mundo real, cada carga es una mezcla de carga resistiva y carga reactiva.
Corriente alterna
Ahora continuaremos con cargas resistivas y reactivas en una red eléctrica, como se usa en la mayoría de las partes del mundo.
No quiero volverme técnico, por lo que limito mi respuesta diciendo que hablamos de potencia reactiva solo en tales redes de CA.
Ejemplos de (principalmente) cargas resistivas en una red de CA:
- Calentadores
- Motores con carga (los motores tienen un comportamiento reactivo y resistivo, pero bajo carga, su comportamiento resistivo es predominante)
- Bombillas
- La mayoría de los electrodomésticos bajo carga (predominantemente)
- Etc ..
Ejemplo de cargas reactivas en una red de CA:
- Motor con carga baja (funciona principalmente como una carga reactiva)
- Atenuador de luz mientras se atenúa
- Algunas lamparas
- Condensadores de compensación de una red
- Convertidores de compensación de red
- Capacitancia de línea e inductancia de línea de una línea de alimentación.
- Etc.
Reactancias Positivas y Negativas
Hay dos tipos de reactancias:
- Capacitivo (negativo)
- Inductivo (positivo)
- Las reactancias capacitivas pueden compensar las cargas inductivas de reactancia.
B) Energía en redes de CA
Las cargas resistivas contribuyen a la potencia activa consumida en una red. Las reactancias contribuyen a la potencia reactiva, cambiando entre las reactancias capacitivas e inductivas 50 o 60 veces por segundo (dependiendo de la frecuencia de la red).
Las reactancias no consumen energía activa pero causan pérdidas de energía (secundarias) a lo largo de los cables, lo hacen a la corriente adicional que los alimenta. Debido a esta red, los operadores proporcionarán cuidadosamente una compensación por la carga reactiva agregando reactancias opuestas a lo largo de las líneas eléctricas. Añaden “cargas” capacitivas a lo largo de sus líneas para compensar la naturaleza inductiva de la red.
Sin embargo, la compensación solo es posible para una parte de los efectos de las cargas reactivas debido a otros dos efectos de las reactancias:
- Flujo de potencia oscilante: resulta en una potencia cero que se transmite al final de la línea. Entonces la fuente “bombeará” energía a la línea, pero no llega energía al final
- Enviar energía a la atmósfera como una antena (requiere líneas de miles de kilómetros de largo)
En líneas muy largas, algunos miles de kilómetros, la única forma de hacer frente a las reactividades es cambiar a líneas de alimentación de CC de alto voltaje, donde tienen poco efecto sobre la transferencia de energía.