Factor de potencia -Sistemas de bombeo- Bombeo de agua potable municipal Estados y municipios

¿Qué es el factor de potencia?
Es la definición convencional que describe la relación entre la potencia de trabajo o real y la potencia total consumida.

El denominado triángulo de potencias muestra gráficamente la relación entre la potencia real (kW), la reactiva (kvar) y la potencia total (kVA).

Las cargas puramente resistivas, tales como calefactores, lámparas incandescentes, etc., no requieren potencia reactiva para su funcionamiento; por lo tanto, la potencia real y la potencia total son iguales.

Sin embargo, el equipo eléctrico que para su funcionamiento requiere de la corriente de magnetización para la creación del campo magnético, así como motores, transformadores, balastros, etc., consumen potencia reactiva (KVAR)  de la red.

¿Qué valores puede tomar el factor de potencia?
El valor ideal del factor de potencia es 1, lo que indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo. Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil.

Considerando lo anterior, un factor de potencia por debajo de 0.9 significa energía desperdiciada y, en consecuencia, un incremento innecesario en el importe de la facturación por este concepto. 

De acuerdo con el comportamiento del factor de potencia, la compañía suministradora de energía eléctrica aplica una penalización cuando éste es menor a 0.9 o una bonificación cuando es mayor a 0.9.

¿Cuál es el origen de un bajo factor de potencia?
La mayoría de los equipos eléctricos utilizan potencia activa o real, que es la que hace el trabajo, pero también usan potencia reactiva, la cual no produce un trabajo físico directo en los equipos.

Un alto consumo de energía reactiva puede producirse, principalmente, como consecuencia de:

• Un gran número de motores.
• Presencia de equipos de refrigeración y aire acondicionado.
• Una subutilización de la capacidad instalada en equipos electromecánicos, por una mala planificación y operación en el sistema eléctrico de la industria.
• Un mal estado físico de la red eléctrica y de los equipos de la industria.

¿Qué consecuencias tiene un bajo factor de potencia en mi instalación?
Además del incremento en el importe de la facturación, un bajo factor de potencia también deriva en los siguientes problemas:

• Mayor consumo de corriente.
• Aumento de las pérdidas en conductores.
• Desgaste prematuro de los conductores.
• Sobrecarga de transformadores y líneas de distribución.
• Incremento en caídas de voltaje.

¿Cómo puedo corregir un bajo factor de potencia?
Ya que el bajo factor de potencia se origina por la carga inductiva, que algunos equipos requieren para su funcionamiento, es necesario compensar este consumo reactivo mediante bancos de capacitores y/o filtros de armónicas (carga lineal y no lineal).
Se pueden manejar tres arreglos para la aplicación de capacitores, los cuales habrán de combinarse entre sí, según el arreglo que más beneficie en cada caso.

Compensación individual
Está en servicio solamente cuando entra en operación la carga a controlar.

Compensación en grupo
Varias cargas de igual capacidad y periodo de trabajo, se pueden compensar con un capacitor en común, en un punto único como un centro de carga.

Compensación central
Cargas distintas que operan a diferentes períodos pueden ser compensadas, con un banco único de capacitores, conectado usualmente a la entrada de la instalación, el cual mejora el nivel de voltaje pero no reduce las pérdidas.

¿Qué beneficios tiene corregir el factor de potencia?

• Disminución de pérdidas en los conductores.
• Reducción de las pérdidas de las caídas de tensión.
• Aumento de la disponibilidad de potencia de transformadores y líneas.
• Incremento de la vida útil de las instalaciones eléctricas.
• Reducción del costo de su facturación de energía eléctrica.

Fuente: Comisión Federal de Electricidad