¿Qué tipo de factor de potencia es bueno y por qué?

Cuando miras el triángulo de poder

El factor de potencia es una medida de la eficacia con la que usa la electricidad. Varios tipos de energía están en el trabajo para proporcionarnos energía eléctrica. Esto es lo que cada uno está haciendo.

Potencia de trabajo: la potencia “real” o “real” utilizada en todos los aparatos eléctricos para realizar el trabajo de calefacción, iluminación, movimiento, etc. Lo expresamos como kW o kilovatios. Los tipos comunes de cargas resistivas son la calefacción eléctrica y la iluminación.

Una carga inductiva, como un motor, compresor o balasto, también requiere energía reactiva para generar y mantener un campo magnético para poder funcionar. Llamamos a esta potencia no funcional kVAR, o kilovoltios-amperios-reactivos.

Cada hogar y negocio tiene cargas resistivas e inductivas. La relación entre estos dos tipos de cargas se vuelve importante a medida que agrega más equipos inductivos. La potencia de trabajo y la potencia reactiva conforman la potencia aparente, que se denomina kVA, kilovoltios-amperios. Determinamos la potencia aparente usando la fórmula, kVA2 = kV * A.

Yendo un paso más allá, el Factor de Potencia (PF) es la relación entre la potencia de trabajo y la potencia aparente, o la fórmula PF = kW / kVA. Un PF alto beneficia tanto al cliente como a la empresa de servicios públicos, mientras que un PF bajo indica una mala utilización de la energía eléctrica.

Aquí hay un ejemplo. Una operación de estampado de acero funciona a 100 kW (potencia de trabajo) y el medidor de potencia aparente registra 125 kVA. Para encontrar el FP, divida 100 kW por 125 kVA para obtener un FP del 80%. Esto significa que solo el 80% de la corriente entrante realiza un trabajo útil y el 20% se desperdicia al calentar los conductores. Debido a que Edisto Electric debe satisfacer las necesidades de kW y kVA de todos los clientes, cuanto mayor sea el PF, más eficiente será nuestro sistema de distribución.

Mejorar el PF puede maximizar la capacidad de transporte de corriente, mejorar el voltaje del equipo, reducir las pérdidas de energía y reducir las facturas de electricidad. La forma más sencilla de mejorar el factor de potencia es agregar condensadores de corrección PF al sistema eléctrico. Los condensadores de corrección de PF actúan como generadores de corriente reactiva. Ayudan a compensar la potencia no operativa utilizada por las cargas inductivas, mejorando así el factor de potencia. La interacción entre condensadores PF y equipos especializados, como los variadores de velocidad, requiere un sistema bien diseñado.

Los condensadores de corrección PF pueden encenderse todos los días cuando se inicia el equipo inductivo. Encender un condensador puede producir una muy breve condición de “sobretensión”. Si un cliente tiene problemas con los variadores de velocidad que se apagan por “sobretensión” aproximadamente a la misma hora todos los días, investigue la secuencia de control de conmutación. Si un cliente se queja de fusibles fundidos en algunos de sus condensadores, pero no en todos, verifique las corrientes armónicas.

La mayoría de las respuestas son correctas en perspectiva teórica, es decir, un factor de potencia unitario es el factor de potencia mejor o deseado. Prácticamente el factor de potencia se mantiene en 0.98 y nunca se mantiene la unidad porque a medida que las cargas en el sistema cambian continuamente con el tiempo, y en caso de que la carga baje, el factor de potencia irá adelante, lo cual es igualmente malo que el factor de potencia rezagado.

Sabemos que un transformador mantiene un valor constante de potencia y voltaje. También P = VIcos ¢ whr cos ¢ es el factor de potencia. El voltaje es constante, la potencia es directamente proporcional a la corriente y al factor de potencia. Supongamos que el factor de potencia es bajo, para mantener la potencia constante, la corriente aumenta. Del mismo modo, si el factor de potencia es alta, la corriente será menor que en el caso anterior. Entonces el factor de potencia debería ser b máx. Y el valor máximo de cos ¢ es 1. Esto significa que la carga debe ser de naturaleza resistiva o que la capacidad del sistema debe igualar la inductancia del sistema.

¿Qué tipo de factor de potencia es bueno, por qué?
Si esta pregunta está relacionada con el circuito de CA LCR (es decir, circuito de CA con componentes como Inductor (L), Condensador (C) y Resistencia (R) conectados en conexión en serie / paralelo)
entonces para minimizar la pérdida de energía eléctrica, el factor de potencia cos Φ debería ser cero.
Potencia P = V • I • cos Φ.
[Aquí el ángulo de fase “Φ” es un ángulo con la refracción del eje resistivo (R) y el eje de reactancia inductiva (+ ωL) o el eje de reactancia capacitiva (-1 / ωC).]
1. Para el circuito puramente reristivo, el ángulo de fase Φ = 0 significa cos Φ = 1 y P = V • I, que es máximo. Aquí la potencia máxima se engaña en forma de energía térmica.
2. Para circuito puramente inductivo, el ángulo de fase Φ = 90 ° significa cos Φ = 0 y P = 0. Lo ideal es que no haya pérdida de potencia. Debido a que la energía eléctrica se convierte totalmente en energía de campo magnético (alrededor del inductor). Que se puede convertir en energía eléctrica.
3. Para un circuito puramente capacitivo, el ángulo de fase Φ = -90 ° significa cos Φ = 0 y a P = 0. Nuevamente, idealmente, no hay pérdida de poder. En esta situación, la energía eléctrica se convierte totalmente en energía de campo eléctrico (entre placas de un condensador). Que nuevamente se puede convertir en energía eléctrica.
Por lo tanto, el factor de potencia cos Φ = 0 es bueno para el circuito de CA RLC.

Lo mejor es el factor de potencia de la unidad. Cuando el voltaje y la corriente están en la misma fase.
La razón es que, en el caso del factor de potencia rezagado que es en la mayoría de los casos, la corriente es más lenta que la tensión, se extrae más. Y así, para la misma potencia real, se extrae más corriente. solo se usa el componente coseno de la corriente.
Pero como no se puede lograr, los dispositivos que funcionan con un factor de potencia líder se usan en consecuencia.

pf = 1 es bueno.
pf indica la parte de la potencia relativa consumida con respecto al VA total. un pf bajo significa que la carga consume una gran potencia reactiva. Y una mala regulación de voltaje.

Un factor de poder de unidad, que es teórico. Un factor de potencia más cercano a la unidad, por ejemplo. 0,8, 0,9, 0,93, etc. Una potencia más baja puede dar lugar a penalizaciones en industrias y edificios de gran altura. Este factor de potencia se puede obtener o mantener utilizando bancos de condensadores.