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Soluciones para la
eficiencia y el ahorro
de la Energía Reactiva
en la Industria

Energía Reactiva es aquella que determinados receptores eléctricos necesitan para su propio funcionamiento. Los receptores que generan Energía Reactiva son los motores eléctricos, los transformadores de potencia, los ballasts para el alumbrado en la industria, entre otros, y la producen los campos magnéticos de éstos. Del total de la energía activa que consumen los receptores eléctricos, una parte se utiliza para desarrollar su propia función y transformarla en trabajo, mientras que otro porcentaje simplemente se pierde, dependiendo del factor de potencia (FP) de dicho receptor.

En la actualidad, el factor de potencia a partir del que la compañía eléctrica suministradora de energía no efectúa recargo es para aquellas industrias que tienen un FP igual o mayor de 0,93 inductivo.

FP, coseno fi = 0.93 inductivo

Para FP inferiores a 0,93 inductivo, la compañía suministradora efectúa recargo por consumo de Energía Reactiva, siendo éste del 1% de la totalidad de la energía activa consumida y la potencia contratada, por cada 0,01 menor de 0,93 inductivo. Por ejemplo, para una industria que tenga un factor de potencia de 0,80, el recargo en factura supone el 13% del valor facturado de la energía activa consumida y de la potencia contratada.


rtr2.jpg (6224 bytes)Efectos negativos de la
Energía Reactiva

Al circular por la instalación eléctrica, la corriente reactiva produce una serie de efectos negativos y contrarios al ahorro y a la eficiencia energética. Algunos de estos efectos son:

Calentamiento de los conductores, con la consiguiente pérdida de sección y de utilización de energía activa.

Caída de tensión en las líneas eléctricas.

Necesidad de sobredimensionar las protecciones.

Sobrecargas en los transformadores de potencia.

Encarecimiento de la factura de la energía eléctrica.


Por los efectos negativos enumerados, es necesario mejorar el factor de potencia y situarlo lo más próximo posible a la unidad.

Es claro que para que la potencia activa (W) sea igual a la potencia aparente, el FP tiene que ser igual a la unidad. Sólo en esta circunstancia, estamos colaborando con el ahorro y la eficiencia energética.


Soluciones a adoptar

rtr3.jpg (5551 bytes)La solución pasa por instalar en la industria condensadores eléctricos trifásicos de potencia, debidamente calculados, que generen la correspondiente energía capacitiva (Ic) para compensar la energía reactiva de la industria. Las normas EN 60831.1-2 ó UL 810 determinan las características de funcionamiento y de seguridad que deben cumplir los condensadores trifásicos de potencia.

El cálculo de la potencia capacitiva debe ser el adecuado para las necesidades de cada industria y debe corresponder a un análisis de la red eléctrica que nos determine los parámetros necesarios para realizar una correcta compensación. Este análisis debe incluir los siguientes aspectos:

Tensión en la red.

Potencia total consumida.

rtr4.jpg (5722 bytes)Corriente en el neutro

Distorsión armónica en tensión (THD V).

Distorsión armónica en corriente (THD I).

Armónicos preponderantes (3°, 5°, 7º…)

Factor de potencia (FP) de la instalación.

Potencia en Kvar, necesario a instalar.


De esta manera, podremos determinar con exactitud el equipo necesario y adecuado a instalar.

Esquema unificar de instalación

La figura refleja la adecuada instalación de un equipo de corrección del factor de potencia en una industria dotada de centro de transformación y cargas en diferentes áreas. Como se puede apreciar por el esquema unificar, está corregido el consumo de energía reactiva de la industria y la del centro de transformación, condición indispensable para que no se genere consumo de energía reactiva.

Por Pedro Núñez-Barranco Guembe,
Perito e Ingeniero Industrial. Director de RTR ENERGIA SL
Abril 2008
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Comentarios acerca de este artículo
delano fennell independiente (29/10/2009)
Hago trabajo electrico inde pendiente, soy de Panamá y me ha parecido muy interesante su articulo ya que el costo de la energía electrica es alto y en una medición de un circuito trifasico he encotrado el problema de sos lineas que marcan negativo y uno positivo que me aconsea ya que quiero darle solución a este problema
Cecilia Rosales EPRE (26/10/2009)
Estimados, me pareció muy interesante el artículo y quisiera saber... la normativa chilena...penaliza el cos FI (frecuencia básica) o el factor de potencia (incluye armónicos)??
Qué mide la distribuidora para penalizarlo, el cos FI o el factor de potencia??
Atte
Dario Thorrens Gomez - consultor energetico Fertilizantes Colombianos S.A. (22/07/2008)
El comentario en mencion es muy cierto. Par el caso de la empresa donde laboro, existe un caso muy particular e interesante que quiero compartir y recibir comentarios. El caso basicamente es que aguas arriba (4.16KV),somos muy buenos corrigiendo el factor de potencia mediante la utilizacion de motores sincronos de polos salientes de media tension, tres de los cinco tienen la particularidad de manejarse con exitacion independiente. El Fp lo controlamos en 0.95, sin embargo, aguas abajo 480VAC, somos muy malos, estamos hablando del orden en promedio de FP 0.76/0.80. Actualmente nos encontramos evaluando las mediciones tomadas en las diferentes subestaciones, con el fin de reducir a un mas los KVA instalados, que de hecho los calculos son sorprendentes. El caso esta en que he considerado la necesidad de realizar un estudio de flujos de carga que me permita con todas las variantes del sistema determinar una correcta compensacion del sistema y no sobrecompensarlo. Espero sus comentarios
Felipe Sánchez Gacitúa Universidad Adventista de Chile (04/06/2008)
Don Pedro:
Me parece interesante su publicación, en especial cuando nuestros clientes buscan la forma de pagar menos en su cuenta eléctrica.
Gracias a Dios, tengo varios equipos de condensadores instalados para diversos clientes en la zona de Chillán, teniendo excelentes resultados.
Quisiera preguntarle algunos datos especificos:
¿En que caso usar condensadores en aceite o tipo seco?
Según su experiencia el "paso" de condensadores aceptable aguas abajo de una subestación ¿de cuanto puede ser?
Atento a sus comentarios y amable respuesta, deseando que Dios le acompañe en todo su quehacer
Felipe Sánchez Gacitúa
Ing. Ejec. en Electricidad
Docente Facultad de Ingeniería y Negocios
Universidad Adventista de Chile
Servicios Eléctricos y Montajes
Cristián Guevara Vicuña E³ - Expertos Eficiencia Energética (03/06/2008)
Estimados:

- saludos

- lo que se dice en el artículo es relativamente cierto.

- pero ¿ha medido usted la potencia activa (kW) de su banco de condensadores? Se sorprenderá de los resultados.

- aprenda a realizar de forma efectiva ahorros de energía eléctrica y mejorar de verdad su eficiencia energética comprando y leyendo el sensacional libro "Métodos prácticos para lograr ahorros de energía eléctrica", de mi autoría y que está recién salida a la venta en segunda edición.

- no es un libro barato, porque es único en el mercado, recoge más de veinte años de experiencias exitosas en ahorros de energía y además, aplicando sólo UNA de las más de veinte sugerencias total y completamente detalladas y explicadas en un lenguaje sencillo, se ahorrará más de CIEN veces el costo del libro.

- no se deje engañar. Sus pedido, por favor, al e-mail:

expertos.eficiencia@gmail.com

Atte.-
CGV
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