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Bienvenidos. Cálculo de la corrección de Factor de potencia para determinar el Banco de capacitores con sus cuidados y recomendaciones. Corrección de factor de potencia. 1.Potencia Activa Los diferentes dispositivos eléctricos convierten energía eléctrica en otras formas de

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Presentation Transcript

  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 ).

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

  4. PrincipalesCargasIndustriales R I • La mayoria de lascargasindustriales se puedenconsiderarcomounaresistencia en serie con unainductancia. • Transformadores • Motores • Alumbrado VR L VL V V : voltaje de alimentación VR: caida de voltaje en la resistencia VL: caida de voltaje en la inductancia I : corriente total

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

  6. Concepto de factor de potencia • Representacióngrafica del defasamiento del voltajerespecto a la corriente

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

  8. 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. PotenciaActiva (kW) se transforma en trabajo (potenciaútil) - PotenciaReactiva (kVAR) soportacamposelectromagnéticos (potencia no útil) kVA kW kvar - PotenciaAparente (kVA) potencia total consumida COMPORTAMIENTO DE POTENCIA REACTIVA EN CARGAS INDUCTIVAS

  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. kVA kvar1 kW Kvar2 Agregarcapacitoresconectados en paraleloentregarákVAR en la mismadirecciónque la cargapero en faseopuesta

  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. Tabla para cálcular los KVAR del capacitor.

  15. [ ] ( ) ( ) - - 1 1 = - = kVAR 45 tg cos. 0 . 80 tg cos. 0 . 98 24.61 Ejemplo: Compensación del FP Datos: KW = 45 F.P. Medido = 0.80 F.P. Deseado = 0.98 Potencia reactiva requerida

  16. Capacitores KBR

  17. 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

  18. 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.

  19. 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

  20. Bancos de Capacitores Fijos con Interruptor Termomágnetico Integrado 220vca.

  21. Bancos de Capacitores Fijos con Interruptor Termomágnetico Integrado 440 VCA.

  22. Bancos Automáticos de Capacitores 6 y 12 Pasos en 220VCA.

  23. Bancos Automáticos de 6 y 12 Pasos en 440 Vca.

  24. Bancos Automáticos de capacitores de 6 y 12 Pasos con equipo Moeller

  25. 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 ).

  26. Armónicos

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

  28. Armónicos

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

  30. 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

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

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

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

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

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

  36. 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

  37. Armónicos 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

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

  39. Armónicos Cargas reales inductivas 3F, son similares

  40. Armónicos Cargas reales inductivas 3F, son similares

  41. Armónicos 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

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

  43. 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

  44. 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.

  45. 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

  46. Muchas Gracias www.kloeme.com

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