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COMO CALCULAR EL CAPACITOR PARA COMPENSAR EL FACTOR DE POTENCIA CON INSTALACION CENTRALIZADA .
INSTALACIONES MONOFASICAS: Si se cuenta con instrumental y se mide el factor de potencia y la potencia total, se puede obtener el capacitor necesario para compensar el F.P. a un valor de 0.9 con el sig. gráfico:
0.2 0.18 0.16 0.14 0.12 W / F o 0.1 r c i m0.08 0.06 0.04 0.02 0 0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.65
0.7
0.75
0.8
F.P. inicial
Por ejemplo: Se mide el factor de potencia con un valor de 0.4. La potencia instalada a compensar es de 1KW. Del gráfico se obtiene un valor de aproximadamente 0.12 μF/W. Se debe colocar un capacitor de 0.12μF/W*1000W = 120 μF para llevar el F.P. a 0.9.
CALCULO APROXIMADO SIN INSTRUMENTAL Si no se tiene instrumental se puede tener un valor aproximado del valor necesario y usar el medidor para constatar la validez de la selección realizada. Por lo general se conoce de la factura de luz (si el medidor es digital) la energía activa (KW Hr) y la energía reactiva (KVAr Hr) acumuladas en el período de medición, junto con el factor de potencia calculado con esas mediciones por la empresa proveedora del suministro eléctrico. Se debe conocer por medición directa o estimación la potencia total instalada simultánea. Se usa el mismo gráfico para obtener el valor de la capacidad necesaria. Una estimación de la potencia se puede obtener dividiendo los Kwhr por la cantidad de hrs trabajadas en el período de medición. Otra forma es conociendo la potencia de los equipos instalados. Para verificar se toma en un tiempo considerable las mediciones de KVArHr y Kwh del medidor. El factor de potencia promedio en ese período se obtiene de la siguiente ecuación:
F.P. =
√
KWHr . 2 {(Kwh.) + (KVArHr) } 2
El cual debe ser superior a 0.85 como pide la reglamentación .
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INSTALACIONES TRIFASICAS En este caso los capacitares vienen montados en baterías trifásicas y se expresan en potencia reactiva (KVAr.), no por su capacidad ( μF). La forma de operar es similar. Se ingresa en el gráfico siguiente con el valor del F.P. medido y se obtienen cuantos KVAr son necesarios por cada KW instalado.
3 2.5 W K / r A V K
2
1.5 1
0.5 0 0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
F.P INICIAL
Ej: El factor de potencia inicial es de 0.72. Del gráfico se obtiene un valor de 0.5KVAr / KW. Si la potencia instalada es de 10KW se debe colocar una batería de : 0.5KVAr/KW * 10KW = 5 KVAr para llevar el F.P. a 0.9. Si no se cuenta con instrumental se procede de igual forma que en el caso monofásico .
OBSERVACION: Se debe recordar que la compensación centralizada se utiliza solamente en potencias bajas, donde resulta antieconómico usar una compensación automática. Nunca se obtendrá una compensación precisa con esta técnica, salvo que la carga sea constante. En aplicaciones de potencias elevadas (del orden de 50KVAr en adelante) se sugiere el uso de un relé varimétrico, contactores y varias baterías de capacitares que se conectan automáticamente según la demanda de potencia reactiva.
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TABLAS DE DATOS AUXILIARES CAPACITORES TRIFASICOS WEG
C (KVAr)
In
UCW 50 HZ
Fusible A
TM
A
A
0.5
0.76
2
5
0.75
1.14
2
5
1
1.52
2
5
1.5
2.28
4
10
2
3.04
6
16
2.5
3.80
6
16
3
4.56
10
20
5
7.60
16
25
10
15.19
25
40
15
22.79
35
40
20
30.39
63
63
25
37.98
63
63
30
45.58
63
-
35
53.18
100
-
40
60.77
100
-
45
68.37
125
-
50
75.97
125
-
60
91.16
160
-
MCW 50 HZ
CAPACITORES MONOFASICOS I(A) Fusible (A) TM (A)
C(uF) 4 9 16
0.28 0.62 1.11
6 6 6
5 5 5
22
1.52
6
5
25
1.73
6
10
30 44 60 100 140 170 210 300 340
2.07 3.04 4.14 6.91 9.67 11.74 14.51 20.72 23.49
6 10 10 15 20 25 30 35 40
10 10 15 20 25 25 40 40 40
520
35.92
60
700 870 1050
48.36 60.10 72.53
80 100 120
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FORMULAS USUALES Potencia monofásica: P = V* I * cos (φ) S=V*I Q = V * I * sen ( φ)
(W) (VA) (VAr)
Donde cos (φ) = F.P. Y V = 220 V Potencia trifásica con cargas equilibradas: P = V* I * 1.73 * F.P V = 380 V
( W)
Potencia trifásica con cargas desequilibradas: Se compone de la suma de las potencias monofásicas calculadas o medidas en cada fase. Potencia reactiva de un capacitor monofásico en 220V 50 Hz: Q ( VAr) = 15.2 * C ( μF)
Resistencias de descarga: En 220V : R (MΩ) < 122 / C ( μF) En 380V, conectando 3 resistencias en triángulo R (MΩ) < 89 / C (μF) Intensidad de cresta en la conexión del capacitor: Is = In
√ ( 2 * Sk / Q)
(aproximado)
Sk es la potencia de cortocircuito en el punto de conexión del capacitor. (KVA) Limitación de la corriente de inserción: Se puede realizar con el mismo conductor de alimentación unas 10 espiras por fase sobre un diámetro de 10 cm. En baterías automáticas se usan contactores que cuentan con resistencias de inserción.
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