Bienvenidos Cálculo de la corrección de Factor de potencia para determinar el Banco de capacitores con sus cuidados y recomendaciones.

Presentación del tema: "Bienvenidos Cálculo de la corrección de Factor de potencia para determinar el Banco de capacitores con sus cuidados y recomendaciones."— Transcripción de la presentación:

1 Bienvenidos Cálculo de la corrección de Factor de potencia para determinar el Banco de capacitores con sus cuidados y recomendaciones.

2 Corrección de factor de potencia
1.Potencia Activa Los diferentes dispositivos eléctricos convierten energía eléctrica en otras formas de energía tales como: mecánica, lumínica, térmica, química, etc. Esta energía corresponde a una energía útil o potencia activa o simplemente potencia, similar a la energía consumida por una resistencia. Hemos visto previamente que esta potencia puede ser expresada en watts (K W). 2. Potencia Reactiva Los motores, los transformadores y en general todos los dispositivos eléctricos que hacen uso del efecto de un campo electromagnético, requieren potencia activa para efectuar un trabajo útil, mientras que la potencia reactiva es utilizada para la generación del campo magnético. Esta energía reactiva corresponde a la potencia reactiva que esta defasada 90° de la potencia activa. Ya vimos que esta potencia es expresada en volts-amperes reactivos (KVAR ). 3. Potencia Aparente El producto de la corriente y el voltaje es llamada potencia aparente, es también la resultante de la suma de los vectores gráficos de la potencia activa y la potencia reactiva. ( KVA ). Corrección de factor de potencia

3 Corrección de Factor de Potencia
Ejemplo de potencias. React. (kvar) Pot. apparent power (kVA) apparent power (kVA) Pot. Aparente (kVA) apparent power (kVA) real power (kW) Pot. activa (kW)

4 Corrección de Factor de Potencia
Principales Cargas Industriales I V L VR VL R La mayoria de las cargas industriales se pueden considerar como una resistencia en serie con una inductancia. Transformadores Motores Alumbrado V : voltaje de alimentación VR: caida de voltaje en la resistencia VL: caida de voltaje en la inductancia I : corriente total

5 Corrección de Factor de Potencia
En las Cargas Industriales sucede el siguiente efecto:  I I V L VR VL R VL V 90°  VR La corriente"I" atrasa a el voltaje"V" por un ángulo 

6 Concepto de factor de potencia
Corrección de Factor de Potencia Concepto de factor de potencia Representación grafica del defasamiento del voltaje respecto a la corriente

7 Concepto de factor de potencia
Corrección de Factor de Potencia Concepto de factor de potencia Potencia activa o útil kW Potencia Reactiva kVAR kVA Potencia Aparente Factor de potencia cos = kW / kVA Corrección de factor de potencia

8 Corrección de Factor de Potencia
Diagramas fasoriales del voltaje y la corriente Según el tipo de carga, se tienen los siguientes diagramas: Carga Inductiva I I V V V Carga Resistiva I Carga Capacitiva

9 Corrección de Factor de Potencia
COMPORTAMIENTO DE POTENCIA REACTIVA EN CARGAS INDUCTIVAS kW Potencia Activa (kW) se transforma en trabajo (potencia útil) kvar - Potencia Reactiva (kVAR) soporta campos electromagnéticos (potencia no útil) kVA - Potencia Aparente (kVA) potencia total consumida Corrección de factor de potencia

10 Problemas que genera tener un bajo factor de potencia
Daños en los aislamientos de los cables ( conductores ) Caídas de tensión y como consecuencia altos costos de mantenimiento y reemplazo de equipos de protección y control Perdidas de potencia real en los transformadores Penalizaciones por el proveedor de energía ( CFE )

11 ¿Cuál es la nuestra propuesta para resolver el problema
de bajo factor de potencia?

12 Agregar capacitores conectados en paralelo entregará kVAR en la misma dirección que la carga pero en fase opuesta kW kVA kvar1 Kvar2

13 Métodos de compensación
Son tres los tipos de compensación en paralelo más empleados: a) Compensación individual b) Compensación en grupo c) Compensación central

14

15 Tabla para cálcular los KVAR del capacitor.

16 Corrección de Factor de Potencia
Ejemplo: Compensación del FP Datos: KW = 45 F.P. Medido = 0.80 F.P. Deseado = 0.98 Potencia reactiva requerida ( ) [ ] 24.61 98 . cos. tg 80 45 1 = - kVAR

17 Corrección de Factor de Potencia
Capacitores KBR Caracteristicas de los Capacitores para la corrección de factor de Potencia Rango de Voltaje y Frecuencia: voltajes nominales 220,480,525 hasta /60 Hz. Voltaje de Operación Maximo: (Vn X 1.0 = Continuo), (Vn X 1.10= 8 Horas X Día). In de Operación Permisible : (1.5 x In de KVAR). (2.0 x In Mayores de 15.9 Kvar). Maximo pico (Inrush) de corriente: 400 x In. Tolerancia en capacitancia : 5% Perdidas de Operación: 0.25 Watt/Kvar sin resistencia de descarga. Vida Util: 150,000 Horas Categoria de Temperatura ambiente -40/60 Grados Centigrados. Temperatura Maxima en Carcaza 65 Cubierta de aluminio Extruido Grado de Protección: IP20 Dielectrico: Perlicula de Propileno Impregnación: Gas de Alta pureza, Libre de PBC Descargadores: Resistencia de descarga externa en la terminal. Normas (Estandar) IEC EN60831a Montaje: Perno roscado M12. Caracteristicas de Seguridad: Tecnologia Seca y Autoregerable.     Capacitores KBR

18 Multicomp 144 LCD Reguladores de Factor de Potencia de 6 y 12 Pasos
Regulador de potencia reactiva Realiza el cálculo de la compensación de la potencia requerida. Compensación rapida con menos operaciones de conmutación. Pantalla LCD con 2 digitos. Control de cada uno de los pasos Atravez de sus relevadores. Termostato para activar ventilación

19 Multicomp 96 LCD bus Regulador de potencia reactiva
Realiza el cálculo de la compensación de la potencia requerida. Compensación rapida con menos operaciones de conmutación. Funcion de analizador de red Voltaje, Corriente, KW, KVAR. KVA , F.P. Y Temperatura. Control de cada uno de los pasos (24) Atravez de sus relevadores.

20 Multiind/Reactores de rechazo
Filtros o Reactores Desintonizados Con factor desde 5.5% hasta 14% Filtro estándar de 7% en stock Tamaños para 10 y 20 KVAR 230 VCA. 25 y 50 KVAR/480 VCA. Diponibles en cobre y aluminio Alta linealidad de corriente de (1,5 x Ir – 2,1 x Ir). Protección contra sobrecargas con un interruptor de temperatura. Aislamiento Clase F.s

21 Banco fijo en gabinte ITM 230 Vac Multicond-FI
Bancos de Capacitores Fijos con Interruptor Termomágnetico Integrado 220vca. Banco fijo en gabinte ITM 230 Vac Multicond-FI BFK005240N BF en gabinete Tam. 1 $ - 20 5 230 13.0 3 x 84.0 605x200x200 BFK010240N $ 40 10 34.0 3 x 200.3 BFK015240N $ 50 15 47.0 3 x 284.3 BFK020240N BF en gabinete Tam. 2 $ 80 68.0 3 x 400.6 605x340x200 BFK025240N $ 1,052.48 100 25 81.0 3 x 484.3 BFK030240N $ 1,126.32 30 94.0 3 x 568.6 BFK035240N BF en gabinete Tam. 3 $ 1,554.80 125 35 107.0 3 x 652.5 605x340x340 BFK040240N $ 1,822.08 160 128.0 3 x 768.9 BFK045240N $ 1,873.04 45 141.0 3 x 852.9 BFK050240N $ 2,238.08 200 162.0 3 x 969.2 BFK055240N $ 2,300.48 55 175.0 3 x BFK060240N $ 2,477.28 250 60 188.0 3 x

22 Banco fijo en gabinte ITM 480 Vac Multicond-FI
Bancos de Capacitores Fijos con Interruptor Termomágnetico Integrado 440 VCA. Banco fijo en gabinte ITM 480 Vac Multicond-FI BFK010480N BF en gabinete Tam. 1 $ - 20 10 480 15.6 3 x 49.7 605x200x200 BFK015480N $ 25 15 18.0 3 x 57.6 BFK020480N $ 40 21.1 3 x 76.9 BFK025480N $ 33.0 3 x 96.2 BFK030480N $ 50 30 39.6 3 x 115.5 BFK035480N BF en gabinete Tam. 2 $ 80 35 48.6 3 x 145.9 605x340x200 BFK040480N $ 42.2 3 x 153.8 BFK045480N $ 100 45 54.1 3 x 173.1 BFK050480N $ 66.0 3 x 192.4 BFK060480N $ 1,062.88 60 79.2 3 x 231 BFK070480N BF en gabinete Tam. 3 $ 1,469.52 125 70 94.8 3 x 280.7 605x340x340 BFK080480N $ 1,761.76 160 100.3 3 x 307.9 BFK090480N $ 1,792.96 90 118.8 3 x 346.5 BFK100480N $ 2,089.36 200 132.0 3 x 384.8 BFK110480N $ 2,300.48 110 136.0 3 x 423.4 BFK120480N $ 2,360.80 250 120 158.4 3 x 462

23 Bancos Automáticos de Capacitores 6 y 12 Pasos en 220VCA.
20 28 3x80 3 800x800x300 $ ,005.62 30 72 3x125 $ ,379.14 40 96 3x200 4 $ ,210.19 50 120 5 1000x800x300 $ ,840.23 60 144 3x250 $ ,060.79 70 168 3x300 6 $ ,045.49 80 192 3x400 1200x800x300 $ ,327.05 90 216 $ ,451.06 100 240 8 1900x600x500 $ ,086.89 110 264 $ ,193.73 288 $ ,590.09 130 312 3x630 $ ,687.19 140 336 2100x600x600 $ ,437.32 150 360 $ ,561.33 180 432 $ ,741.29 200 480 3x800 2100x1200x600 $ ,357.05 225 540 12 $ ,383.92 250 600 3x1000 $ ,500.31 275 660 2100x1400x600 $ ,370.89 300 720 3x1250 $ ,794.04 350 840 14 $ ,342.84

24 Bancos Automáticos de 6 y 12 Pasos en 440 Vca.
20 24 3x40 3 800x800x300 $ ,796.00 30 36 3x63 4 $ ,217.85 40 48 3x80 $ ,308.18 50 60 3x100 $ ,458.64 72 3x125 $ ,731.32 70 84 3x160 $ ,915.61 80 96 3x200 $ ,218.45 90 108 1000x800x300 $ ,477.95 100 120 5 $ ,026.98 110 132 $ ,095.59 144 $ ,234.64 130 156 3x250 $ ,487.44 140 168 $ ,543.86 150 180 3x300 6 1200x800x300 $ ,703.56 216 3x400 1900x600x500 $ ,920.41 200 240 $ ,270.85 225 270 3x630 $ ,357.48 250 300 $ ,879.03 275 330 7 2100x600x600 $ ,473.94 360 $ ,846.73 350 420 8 2100x800x600 $ ,760.45

25 Bancos Automáticos de capacitores de 6 y 12 Pasos con equipo Moeller

26 Beneficios que se obtienen al corregir el Factor de Potencia
Las caídas de Voltaje en los cables ( conductores ) y Transformadores se reducen. Se generan menos perdidas por efecto Joule (Calor) En cables, transformadores , dispositivos de protección y control Al bajar la corrientes (Ampers). Desaparecen las Penalizaciones por parte del Proveedor (C.F.E.). Aparecen bonificaciones por el proveedor de energía ( CFE ).

27 Armónicos

28 Apaga la secadora de cabello, por que la TV tiene distorción!

29 Armónicos

30 Antes Voltaje 3 fases Ideal Cargas reales inductivas 3F, son similares

31 Cargas lineales no generan armonicos
Armónicas Cargas lineales no generan armonicos Las cargas lineales tienen una onda senoidal de corriente pura La caida de voltaje por la impedancia es tambien senoidal. No hay distorsiones armonicas en voltaje y corriente. Cargas reales inductivas 3F, son similares

32 Ahora Cargas reales inductivas 3F, son similares
carga lampara fluorecente 230V 58W

33 Circuito electrico tipico de una carga no lineal
Armónico Circuito electrico tipico de una carga no lineal Cargas reales inductivas 3F, son similares

34 Armónicos Curvas reales existentes corriente voltaje
Cargas reales inductivas 3F, son similares

35 Los armonicos se incrementan al incrementar la carga no lineal!
Armónicos Los armonicos se incrementan al incrementar la carga no lineal! Cargas reales inductivas 3F, son similares

36 Fuentes de armónicos Armónicos Variador de velocidad Fuentes de Poder
Soldadoras Computadoras Cargadores de baterias Rectificadores T.V. Balastros eléctronicos Cargas reales inductivas 3F, son similares

37 Armonicas Problemas por Distorsiones de armónicas
(en cargas en general) Tiempo de vida util reducido en los equipos electronicos debido a sobrecargas. Daños en equipos electronicos (computadoras, CNC,PLC, variadores etc.). Problemas de audio. Cargas reales inductivas 3F, son similares

38 Problemas de distorsión de armónicos (en los capacitores)
La vida util del capacitor disminuye con los armónicos Con armónicos hay baja impedancia Debido a enormes cantidades de corriente pueden ser Destruidos. Se incrementan las sobrecargas Cargas reales inductivas 3F, son similares

39 Armónicos Sin Capacitores Ssin ca Sin Capacitores Sin Capacitores
Cargas reales inductivas 3F, son similares Ssin ca Sin Capacitores Sin Capacitores Sin Capacitores Con capacitores y sin reactores reactores

40 Armónicos Cargas reales inductivas 3F, son similares

41 Armónicos Cargas reales inductivas 3F, son similares

42 Armónicos distorciones armónicas
Recomendaciones cuando hay problemas por distorciones armónicas Colocar reactores de rechazo en bancos de capacitores cuando existe 3% (THDv) de nivel armonico en voltaje o el 10% (THDi) de nivel armonico en corriente. Colocar Filtro de red en de Variadores de Velocidad. Colocar Transformadores de Aislamiento. Instalar Filtro Activo de armónicos (BLUEWAVE). Cargas reales inductivas 3F, son similares

43 BLUEWAVE/Filtro Activo
network compensation current Cargas reales inductivas 3F, son similares load

44 BLUEWAVE/Filtro activo
Si produces una corriente defasada 180 grados, el equipo genera una contracorriente de -180 grados, para que la suma sea cero. Cargas reales inductivas 3F, son similares

45 BLUEWAVE/Filtro Activo
Sin filtro Con filtro Cargas reales inductivas 3F, son similares Armónicos y potencia reactiva, causan una sobrecarga en la red Potencia reativa y Armónicos pueden ser corregidos en tiempo real.

46 BLUEWAVE/Filtro activo
Ventajas Potencia de 30 hasta 300 Amperes Instalación en paralelo hasta 5 unidades Gran rapidez de respuesta Pequeño y facil de instalar Control completamente digital IP 54 (opcional) Cargas reales inductivas 3F, son similares BLUEWAVE 200A/250A/300A

47 Muchas Gracias www.kloeme.com