Corrección del Factor de Potencia: Métodos y Beneficios

¿Qué es el Factor de Potencia?

El factor de potencia es el coeficiente que relaciona la potencia activa y la potencia aparente. En términos sencillos, describe la cantidad de energía eléctrica que se convierte efectivamente en trabajo. El valor ideal del factor de potencia es 1, lo que indica una eficiencia máxima.

Causas de un Bajo Factor de Potencia

Las cargas eléctricas requieren un cierto consumo de energía. Cuando este consumo es mayoritariamente de potencia reactiva, el valor de fi aumenta y, en consecuencia, el factor de potencia disminuye. Esto se debe a la presencia de cargas inductivas, como motores y transformadores, que necesitan energía reactiva para su funcionamiento.

Problemas Asociados a un Bajo Factor de Potencia

• Mayor consumo de corriente.
• Aumento de las pérdidas en conductores.
• Incremento de las caídas de voltaje.

Beneficios de Corregir el Factor de Potencia

• Disminución de pérdidas en conductores.
• Reducción de las caídas de tensión.
• Aumento de la capacidad de los equipos.
• Reducción de la facturación eléctrica.

Métodos de Compensación del Factor de Potencia

El factor de potencia se puede mejorar conectando capacitores en paralelo con la carga. Estos capacitores compensan la energía reactiva, acercando el factor de potencia a la unidad. Existen tres métodos principales para la compensación:

Compensación Individual

Se instala un capacitor por cada carga inductiva.

Ventajas

• El arrancador del motor puede servir como interruptor para el capacitor.
• Los capacitores se instalan directamente en cada carga.

Desventajas

• El costo de varios capacitores individuales es mayor que el de un capacitor equivalente en un banco centralizado.

Compensación en Grupo

Se utiliza un banco de capacitores común para un grupo de cargas inductivas de igual potencia que operan simultáneamente. Los bancos de capacitores se pueden instalar en el centro de control de motores.

Ventajas

• Reduce el costo en comparación con la compensación individual.
• Simplifica la instalación.

Desventajas

• Menos flexible que la compensación individual.

Compensación Central

Se instala un banco de capacitores centralizado con un regulador automático que ajusta la compensación según las necesidades.

Ventajas

• Es la solución más general para corregir el factor de potencia.
• Facilita la supervisión y el mantenimiento.

Desventajas

• Requiere un regulador automático del banco de capacitores.
• La sobrecarga no se reduce en la fuente principal ni en las líneas de distribución.

Consideraciones Adicionales

• El porcentaje de potencia reactiva a compensar suele ser del 10%.
• Compensación de motores eléctricos: Generalmente, no se aplica para motores menores a 10 kW. Se recomienda compensar el 40% de la potencia en kW.
• Banco automático de capacitores: Consiste en contactores, fusibles limitadores de corriente, un relé de factor de potencia y un interruptor termomagnético.