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FACTOR DE POTENCIA
Porqué mejorarlo
Como mejorarlo
Condiciones Específicas
Influencia
del Tipo de Cargas
Corrección
del Factor Potencia
CFE / LyFC
 

Se define factor de potencia de un circuito de corriente alterna, como la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S.

Su valor depende de las características del propio circuito, y es un parámetro importante en instalaciones con una importante demanda de potencia eléctrica. De acuerdo con su definición, el factor de potencia es adimensional y solamente puede tomar valores entre 0 y 1. En un circuito resistivo puro recorrido por una corriente alterna, la intensidad y la tensión están en fase (f=0), esto es, cambian de polaridad en el mismo instante en cada ciclo, siendo por lotanto el Factor de Potencia la unidad. Por otro lado, en un circuito reactivo puro, la intensidad y la tensión están en cuadratura (f=90º) siendo nulo el valor del Factor de Potencia.

En la práctica los circuitos no pueden ser puramente resistivos ni reactivos, observándose desfases, más o menos significativos, entre las formas de onda de la corriente y el voltaje. Así, si el Factor de Potencia está cercano a la unidad, se dirá que es un circuito fuertemente resistivo por lo que su Factor de Potencia es alto, mientras que si está cercano a cero que es fuertemente reactivo y su Factor de Potencia es bajo. Cuando el circuito sea de carácter inductivo, caso más común, se hablará de un Factor de Potencia en retraso, mientras que se dice en adelanto cuando lo es de carácter capacitivo.
 
¿Porqué mejorar el factor de potencia?

-Reducción del costo de energía (amortización: 6-8 meses)
-Reducir la generación, transporte y distribución
-Aprovechar la capacidad de distribución interna
-Reducir pérdidas eléctricas
-Evitar penalidades por bajo factor de potencia
-Mejorar la calidad de energía
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-Capacitores de CFP
-Reducir la cantidad de carga inductiva
-Con medidores de Energía Activa y Reactivana
-Con análisis del costo Energético
-Con estudios de calidad de energía
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-Conocimiento técnico especializado
-Análisis de la red y la carga
-Diseño de aplicación
-Selección de equipo
-Diseño de panel
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Influencia del tipo de cargas

El factor de potencia viene determinado por el tipo de cargas conectadas al suministro eléctrico. Éstas pueden ser de naturaleza:

-Resistiva
-Inductiva
-Capacitiva

Si se conecta una carga puramente resistiva a una fuente de suministro eléctrico, la corriente y el voltaje cambiarán de polaridad en fase, el factor de potencia será 1 y la energía eléctrica fluirá en una sola dirección a través de la red en cada ciclo.

Las cargas inductivas, tales como transformadores, motores de inducción y en general, cualquier tipo de inductancia (tal como las que acompañan a las lámparas fluorescentes) generan potencia reactiva con la intensidad retrasada respecto a la tensión.

Las cargas capacitivas, tales como bancos de condensadores o cables enterrados, generan potencia reactiva con la intensidad adelantada respecto a la tensión.

Ambos tipos de cargas absorberán energía durante parte del ciclo de corriente alterna y solamente devolverán energía a la fuente durante el resto del ciclo.

Por ejemplo, para conseguir 1 kW de potencia activa, si el factor de potencia es la unidad se necesitará transferir 1 kVA de potencia aparente (1kVA = 1kW ×1).

Con valores bajos del factor de potencia será necesario transferir más potencia aparente para conseguir la misma potencia activa. Así, para conseguir 1 kW de potencia activa con un factor de potencia igual a 0,2 será necesario transferir 5 kVA de potencia aparente (1 kW = 5 kVA × 0.2).

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Corrección del factor de potencia
A menudo es posible ajustar el factor de potencia de un sistema a un valor muy próximo a la unidad. Esta práctica es conocida como corrección del factor de potencia y se realiza mediante la conexión a través de conmutadores, en general automáticos, de bancos de condensadores o de inductores. Por ejemplo, el efecto inductivo de las cargas de motores puede ser corregido localmente mediante la conexión de condensadores. En determinadas ocasiones pueden instalarse motores síncronos con los que se puede inyectar potencia capacitiva o reactiva con tan solo variar la corriente de excitación del motor.

Las pérdidas de energía en las líneas de transporte de energía eléctrica aumentan con el incremento de la intensidad. Cuando una carga tiene un factor de potencia menor que 1, se requiere más corriente para conseguir la misma cantidad de energía útil. Por tanto, las compañías suministradoras de electricidad, para conseguir una mayor eficiencia de su red, requieren que los usuarios, especialmente aquellos que utilizan grandes potencias, mantengan los factores de potencia de sus respectivas cargas dentro de límites especificados, estando sujetos, de lo contrario, a pagos adicionales por energía reactiva.

La corrección del factor de potencia debe ser realizada de una forma cuidadosa con objeto de mantenerlo lo más alto posible, pero sin llegar nunca a la unidad, ya que en este caso se produce el fenómeno de la resonancia que puede dar lugar a la aparición de tensiones o intensidades peligrosas para la red. Es por ello que en los casos de grandes variaciones en la composición de la carga es preferible que la corrección se realice por medios automáticos.

Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Factor_de_potencia
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Según CFE / L y F:

El usuario procurará mantener un factor de potencia (FP) tan aproximado a 100% (cien por ciento) como le sea posible, pero en el caso de que su factor de potencia durante cualquier periodo de facturación tenga un promedio menor de 90% (noventa por ciento) atrasado, determinado por los métodos establecidos en las Normas Oficiales Mexicanas correspondientes, el suministrador tendrá derecho a cobrar al usuario la cantidad que resulte de aplicar al monto de la facturación el porcentaje de recargo que se determine según la fórmula que se señala. En el caso de que el factor de potencia tenga un valor igual o superior de 90% (noventa por ciento), el suministrador tendrá la obligación de bonificar al usuario la cantidad que resulte de aplicar a la factura el porcentaje de bonificación según la formula que también se señala.

Fórmula de Recargo:
 
Porcentaje de Recargo =
3/5 x ( ( 90 / FP ) - 1 ) x 100
FP menor que 90%
 
 
Fórmula de Bonificación:
 
Porcentaje de Bonificación =
1/4 x ( 1 - ( 90 / FP ) ) x 100
FP mayor o igual a 90%
 
Donde FP es el Factor de Potencia expresado en por ciento.

Los valores resultantes de la aplicación de estas fórmulas se redondearán a un solo decimal, según sea o no menor que 5 (cinco) el segundo decimal. En ningún caso se aplicarán porcentajes de recargo superiores a 120% (ciento veinte por ciento), ni porcentajes de bonificación superiores a 2.5% (dos punto cinco por ciento).

Fuentes: http://www.cfe.gob.mx/
             http://www.lfc.gob.mx/
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