INTRODUCCION Como sabemos, en las instalaciones elctricas de Corriente Alterna (AC), las cargas son en su mayora de naturaleza inductiva; como motores, transformadores, etc. Estas cargas alimentadas con corriente alterna necesitan de dos tipos de energa para su funcionamiento, la energa activa y la reactiva.Esa energa se ve reflejada elctricamente como Potencia, que viene a ser la cantidad de trabajo realizada por unidad de tiempo. Los equipos elctricos cuyo funcionamiento se basan en el electromagnetismo necesitan de la Potencia Reactiva para su funcionamiento.Sin embargo la energa reactiva en exceso es perjudicial para las redes de instalaciones elctricas ya que esta energa provoca sobrecarga en las lneas transformadoras y generadoras, sin producir un trabajo til, por tal motivo es necesario neutralizarla o compensarla.En esto consiste el presente trabajo, hablaremos de los capacitores, lo cuales generan energa reactiva de sentido inverso a la consumida en la instalacin y la aplicacin de stos neutraliza el efecto de las prdidas por campos magnticos. Puesto que al ser instalado se reduce el consumo total de energa (activa + reactiva), de lo cual se obtienen varias ventajas.

COMPENSACION REACTIVALa compensacin reactiva consiste en mejorar el factor de potencia, reduciendo la potencia reactiva, este proceso se logra mediante la implementacin de capacitores, los cuales sern colocados en las redes elctricas dependiendo de las necesidades del usuario. Conceptos previos:Potencia ElctricaLa potencia elctrica se dene como la capacidad que tiene un equipo elctrico para realizar un trabajo. Su unidad de medida es el vatio (W).Sin embargo, en los equipos que funcionan con corriente alterna cuyo funcionamiento se basa en el electromagnetismo, generando sus propios campos magnticos (transformadores, motores, etc.) coexisten tres tipos diferentes de potencia: Potencia Activa (P) Potencia Reactiva (Q) Potencia Aparente (S)Estos tres tipos de potencias se pueden relacionar mediante un tringulo de potencias. El ngulo formado entre la potencia aparente y la potencia activa.

Figura N01 Figura N01

Potencia Activa (P)La potencia activa representa la potencia til medida en wattios (W), es decir, la energa que realmente se aprovecha cuando se pone a funcionar un equipo elctrico y realiza un trabajo. Por ejemplo: la luz que proporciona una lmpara.

Potencia Reactiva (Q)La potencia reactiva es la consumida por los motores, transformadores y todos los dispositivos o aparatos elctricos que poseen algn tipo de bobina para crear un campo electromagntico. Esas bobinas, que forman parte del circuito elctrico, constituyen cargas para el sistema elctrico que consumen tanto potencia activa como potencia reactiva y la eficiencia de su trabajo depende el factor de potencia.

Mientras ms bajo sea el factor de potencia (ms alejado de la unidad) mayor ser la potencia reactiva consumida.

Potencia Aparente (S)La potencia aparente o potencia total es la suma vectorial de la potencia activa y la reactiva. Estas dos potencias representan la potencia total que se toma de la red de distribucin elctrica, que es igual a toda la potencia que entregan los generadores en las plantas elctricas.

Factor de Potencia (FP)Es la relacin entre la potencia activa (P) y la potencia aparente (S) y est determinado por el tipo de cargas conectadas a la instalacin, siendo las cargas resistivas las que tienen un factor de potencia prximo a la unidad. Al introducir cargas inductivas y reactivas, el factor de potencia vara retrasando o adelantando la fase de la intensidad respecto a la de la tensin.Ese desfase es el que mide el factor de potencia.

Por qu se debe mejorar el factor de potencia?

Como ya hemos visto, la potencia reactiva es un elemento que en exceso llega a ser perjudicial para los usuarios, pues genera un tipo de energa que en su mayora de casos no es utilizado. Mejorar el factor de potencia quiere decir disminuir la carga reactiva. Una buena regulacin del consumo de energa reactiva proporciona ventajas econmicas.

Desventajas y Problemas ocasionados por la energa reactivaIncremento de las prdidas en los conductores

Se produce calentamiento de conductores, acelerando el deterioro de los aislamientos reduciendo la vida til de los mismos y pudiendo ocasionar cortocircuitos.

Calentamiento en los bobinados de los transformadores y motores.

Sobrecarga de generadores y transformadores

El exceso de corriente debido a un bajo factor de potencia origina que generadores y transformadores trabajen con cierto grado de sobrecarga, reduciendo as su vida til al sobrepasar sus valores de diseo.

Aumento de la cada de tensin

El aumento de la intensidad de corriente debido al bajo factor de potencia producir una mayor cada de tensin, resultando un insuficiente suministro de potencia a las cargas en el consumo, reduciendo las cargas su potencia de salida.

Ventajas de la compensacin reactiva Reduccin de los recargos

Las compaas elctricas aplican recargos o penalizaciones al consumo de energa reactiva con objeto de incentivar su correccin.

Reduccin de las cadas de tensin

La instalacin de condensadores permite reducir la energa reactiva transportada disminuyendo las cadas de tensin en la lnea. Reduccin de las seccin de los conductoresAl reducir la energa reactiva transportada, a nivel de proyecto, se logra disminuir la seccin de los conductores a instalar.

Disminucin de las prdidas

La instalacin de condensadores permite reducir las prdidas por efecto Joule que se producen en los conductores y transformadores.

Aumento de la potencia disponible en la instalacin

Dicho lo anterior, la instalacin de condensadores permite aumentar la potencia disponible en una instalacin sin necesidad de ampliar los equipos como cables, aparatos y transformadores.

Esto es consecuencia de la reduccin de la intensidad de corriente que se produce al mejorar el factor de potencia.

El CapacitorEl capacitor es un dispositivo que almacena energa en forma de una carga elctrica. Esta constituido de dos placas paralelas, separadas cierta distancia y aisladas con un material dielctrico.

Figura N02 Figura N01

El capacitor toma un papel fundamental en la compensacin reactiva. La adaptacin de este dispositivo a una red elctrica mejora el factor de potencia. Principales funciones del capacitor Bloquea niveles en C.C. Acoplamientos de etapas en configuraciones de amplificadores. Derivacin de seales al tratarse de C.A. Filtra las seales. Sintonizacin. Generacin de formas de onda. Almacenamiento de energa. Disminucin de las ondas de Ripple en la rectificacin de seales.

Factores que influyen para la eleccin de un capacitor Variacin de la capacidad con la temperatura. Voltaje y frecuencias nominales. Temperatura de operacin. Temperatura de almacenamiento a 25C. Factor de disipacin. Corrientes de fuga.

Dnde Instalar los capacitores?Para la instalacin de los capacitores, primero se debe hacer un estudio del sistema elctrico tomando en cuenta diversos factores que influyen en su ubicacin como lo son:

-La variacin y distribucin de cargas.- El factor de carga.-El tipo de motores.-Uniformidad en la distribucin de la carga.-La disposicin y longitud de los circuitos.-Naturaleza del voltaje.

Tipos de Compensacin Reactivaa. Compensacin globalSe coloca en la salida del sistema elctrico.

Ventaja: Ajusta la necesidad real de la instalacin en kW al contrato de la potencia aparente (S en kWA).

Figura N03 Figura N01

b. Compensacin parcialSe implementa a la entrada de cada grupo de cargas.

Ventaja: Optimiza una parte de la instalacin, la corriente reactiva no se transporta entre los niveles 1 y 2

Figura N04 Figura N01

c. Compensacin individual Se implementa a la entrada de cada carga.Ventaja: Optimiza toda la instalacin elctrica. La corriente reactiva Ir se abastece en el mismo lugar de consumo.

Figura N05 Figura N01

d. Compensacin MixtaDe acuerdo al tipo de instalacin y de receptores, coexisten la compensacin individual y la parcial o global.

APENDICEHacer el diseo del banco localizado:Potencia de ingreso:

Factor de potencia tcnico para compensacin localizada: FDP=0.96

Hallamos la potencia reactiva que consume el motor:

Hallamos la corriente nominal del banco:

ITM: (INTERRUPTORES NORMALIZADOS)

CABLE: (N2XH TRIPLE INDECO)

2 (3 1 x 150 mm N2XH triple) + 1 x 50mm TW + 2 (PVC SAP, 90mm)