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Factor de potencia y armónicos
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Slide 1: Factor de potencia y armónicos
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Slide 2: Bienvenido
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Slide 3: Objetivos
Cuando termine este curso, estará preparado para:
Citar ejemplos de los fenómenos de factor de potencia y armónicos, las causas comunes y las
repercusiones físicas y financieras negativas
Citar métodos de prevención o atenuación de los problemas de factor de potencia y armónicos y describir
su idoneidad en situaciones concretas
Calcular el triángulo de potencia y dimensionar la solución de corrección del factor de potencia necesaria
para un nivel de corrección determinado
Indicar posibles ubicaciones de las soluciones de atenuación en la red eléctrica e identificar los pros y los
contras de cada ubicación

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Slide 4: Introducción
Como miembro del personal del departamento eléctrico de su empresa, quizás se haya hecho algunas de
las preguntas siguientes:
¿Cómo podemos reducir la factura eléctrica sin interrumpir el suministro?
¿Por qué la instalación eléctrica sufre desconexiones por interferencias o los sistemas de control
alteraciones inexplicables?
¿Deberíamos preocuparnos por la influencia de los equipos electrónicos como variadores de velocidad,
sistemas de alimentación ininterrumpida, hornos de inducción, luces fluorescentes y equipos informáticos?
¿Cuál es el origen de esas vibraciones del transformador?
¿Por qué se desconectaron antes de tiempo los relés de sobrecarga de los condensadores de corrección
del factor de potencia?
¿Cómo podemos evitar el sobrecalentamiento del conductor neutro?
¿Debemos quejarnos a la compañía eléctrica por el parpadeo de las luces?
Si se ha hecho estas preguntas este curso le resultará muy útil por sus explicaciones y soluciones. Todas
estas preguntas están básicamente relacionadas con el control del factor de potencia y los armónicos.
Slide 5: Introducción
Un factor de potencia bajo y los armónicos son una frustración para las instalaciones eléctricas, igual que
las curvas y los baches son una molestia para el conductor. En la carretera esto supone que el kilometraje
y la fiabilidad no son óptimos, lo que aumenta la factura de gasolina y los costes de mantenimiento. En las
instalaciones eléctricas supone pérdidas adicionales de potencia y menor fiabilidad energética.

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En una coyuntura de preocupación creciente sobre la eficiencia energética y la gestión de la energía, el
factor de potencia y los armónicos son problemas importantes a tener en cuenta para la gestión de
instalaciones eléctricas. La corrección del factor de potencia y la atenuación de los armónicos proporcionan
un beneficio inmediato por las menores pérdidas de energía, la menor factura de electricidad y la
posibilidad de utilizar toda la capacidad del sistema.
Si se tienen todos estos problemas en cuenta desde el principio se obtienen importantes beneficios como:
Reducción de la factura eléctrica entre un 5 y un 10% generalmente,
Reducción de las pérdidas de potencia que ayudan a prevenir el sobrecalentamiento de transformadores y
paneles
Reducción del tamaño de los cables, con un menor coste y mayor facilidad de implementación,
Conformidad con los límites de emisión de armónicos de las compañías eléctricas antes de la conexión,
Mejora de la calidad del proceso. Por ejemplo, la soldadura por puntos de la carrocería de un coche es
sensible a las fluctuaciones de tensión asociadas a un factor de potencia bajo.
Mejora de la disponibilidad y fiabilidad del sistema. Los armónicos pueden provocar la desconexión de los
dispositivos de protección, interrumpiendo la producción y causando molestias.
Mejora de los resultados empresariales: Uso eléctrico optimizado, sin interrupciones de funcionamiento y
mayores expectativas de vida útil de los equipos.
Slide 6: Problemas de calidad del suministro eléctrico
La presencia de armónicos en los sistemas eléctricos significa que la corriente y la tensión se distorsionan y
desvían de las formas de onda sinusoidales. Los armónicos son ondas superpuestas cuyas frecuencias son
múltiplos de la frecuencia de la alimentación. El factor multiplicador se denomina "orden de armónico".

Transcripción
Las corrientes armónicas las causan cargas no lineales conectadas al sistema de distribución. Se dice que
una carga es no lineal cuando la corriente que consume no tiene la misma forma de onda que la tensión de
alimentación. El flujo de corrientes armónicas a través de las impedancias del sistema crea a su vez
armónicos de tensión, que distorsionan la tensión de suministro. Lo que produce alteraciones en los
equipos sensibles, relacionadas principalmente con la circulación de corrientes en las conexiones de
puesta a tierra.
Los equipos con circuitos electrónicos de potencia son cargas típicas no lineales. Esas cargas están cada
vez más presentes en todas las instalaciones industriales, comerciales e incluso residenciales y su
porcentaje en el consumo eléctrico global crece a un ritmo constante.
Como por ejemplo:
Equipos industriales (máquinas de soldadura, hornos de arco e inducción, cargadores de baterías),
Variadores de velocidad para motores de CA y CC,
Sistemas de alimentación ininterrumpida,
Equipos de oficina (ordenadores, impresoras, servidores),
Iluminación fluorescente, y
Electrodomésticos (televisores, hornos microondas, reguladores de intensidad luminosa).
Slide 7: Problemas de calidad del suministro eléctrico
La fluctuación de tensión es una variación sistemática de la forma de onda de la tensión o una serie de
pequeños cambios aleatorios en la tensión, esto es, del 95 al 105% de la tensión nominal a baja frecuencia.
El origen habitual de las alteraciones por fluctuación de la tensión suelen ser el arranque de los motores o
la soldadura por puntos. Un ejemplo de consecuencias por alteración en la fluctuación de la tensión es el
parpadeo de las luces.

Transcripción
Las fluctuaciones de tensión son las consecuencias de la caída de tensión variable en las líneas de
distribución y el bobinado del transformador. Esta caída de tensión se debe principalmente a la circulación
de energía reactiva que absorben cargas como el motor. Las ventajas de la compensación de energía
reactiva o "corrección del factor de potencia" se verán más adelante en este curso, pero primero vamos a
hablar del factor de potencia.
Slide 8: ¿Qué es el factor de potencia?
¿Qué es el factor de potencia?
La potencia activa P (kW) es la potencia real que se transmite a cargas como motores, lámparas, hornos y
ordenadores. La potencia eléctrica activa se transforma en potencia mecánica, calor o luz. En un circuito
donde la tensión rms aplicada sea Vrms y la corriente rms circulante sea Irms, la potencia aparente S (kVA)
es el producto: Vrms x Irms. La potencia aparente es la base para la clasificación de los aparatos eléctricos.
El factor de potencia (λ) es la relación entre la potencia activa P (kW) y la potencia aparente S (kVA).
Slide 9: ¿Qué es el factor de potencia?
Es posible y resulta útil representar la tensión y la corriente sinusoidales (no distorsionadas) con un vector.
Para la mayoría de cargas eléctricas, por ejemplo motores, la corriente I queda por detrás de la tensión V
por un ángulo phi.
El vector de corriente I puede dividirse en 2 componentes:
Ia se denomina componente "activo" de la corriente, y
Ir se denomina componente "reactivo" de la corriente.

Transcripción
Para la tensión sinusoidal y la corriente con ángulo de desfase, el factor de potencia es igual al coseno del
ángulo, denominado factor de potencia de desplazamiento (FPD).
El diagrama trazado para las corrientes puede aplicarse también a las tensiones multiplicando las
corrientes por una tensión común V.
De esa forma definimos potencia aparente, potencia activa y potencia reactiva, como se puede ver.
Potencia aparente: S = V x l (kVA)
Potencia activa: P = V x la = V x I x cos phi (kW)
Potencia reactiva: Q = V x lr = V x I x sen phi (kvar)
No obstante, conviene observar que en un sistema trifásico estas ecuaciones cambian un poco. Como
podemos ver aquí. Potencia aparente: S = √3 x U x I (kVA)
Potencia activa: P = √3 x U x I x cos phi (kW)
Potencia reactiva: Q = √3 x U x I x sen phi (kvar)
Donde U es la tensión entre fases.
Slide 10: Triángulo de potencias
Es importante saber cómo dimensionar la solución para corregir el factor de potencia (PFC) para obtener
un nivel de corrección concreto. Esto puede hacerse mediante el cálculo del triángulo de potencias.
Estos son algunos cálculos del triángulo de potencias:

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kVA2 = kW2 + kvar2
kvar2 = kVA2 – kW2
kvar = √(kVA2 – kW2)
Veamos el triángulo de potencias en detalle.
Slide 11: Triángulo de potencias
El triángulo de potencias que se muestra es la forma más sencilla para comprender los efectos de la
potencia reactiva. La figura ilustra la relación de la potencia activa (real) y la reactiva (imaginaria o
magnetizante). La potencia activa (representada por el trazo horizontal) es la potencia real o los vatios que
producen el trabajo real. Este componente es el de transferencia de energía, que representa el combustible
que se quema en la central eléctrica. La potencia reactiva o magnetizante (representada por la línea vertical
del triángulo) es la potencia necesaria para producir campos magnéticos y poder hacer el trabajo real. La
potencia magnetizante es inherente a transformadores y motores. La potencia reactiva normalmente la
suministran generadores, condensadores y motores síncronos.
La línea más larga del triángulo, etiquetada como potencia aparente, representa el vector suma de la
potencia reactiva y la potencia real. Matemáticamente equivale a: kVA = √(kW2 + kvar2).
Como la potencia aparente es la base de la clasificación de los aparatos eléctricos, se consigue un gran
beneficio reduciendo la potencia reactiva, para una cantidad determinada de potencia activa que se
transfiere a las cargas. Por eso las compañías eléctricas suelen aplicar penalizaciones a la potencia
reactiva para conseguir que los clientes disminuyan el consumo de potencia reactiva.
Aquí vemos el valor típico del factor de potencia para distintos aparatos eléctricos.

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Motor (0,8)
Lámpara incandescente (1)
Lámpara fluorescente compacta (0,5)
Lámpara de descarga (0,6)
Horno de resistencia (1)
Ordenador (0,65)
A continuación vamos a hacer unos ejercicios de ejemplo.
Slide 12: Triángulo de potencias: ejemplo 1
Una instalación funciona con una demanda de 4.000 kW. El transformador de 5000 kVA está totalmente
cargado. ¿Cuántos kvar se necesitan para que el factor de potencia vuelva a ser uno? Viendo la
información que nos han dado es lógico utilizar la fórmula del triángulo de potencias:
Aquí está nuestra solución:
kvar2 = (5000)2 – (4000)2
kvar2 = 25.000.000 – 16.000.000
kvar2 = 9.000.000
kvar = √9.000.000
kvar = 3.000 kvar

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Veamos otro ejemplo.
Slide 13: Triángulo de potencias: ejemplo 2
Piense en un motor eléctrico de 200 HP que tenga la siguiente información en la placa de identificación:
460 voltios
228 amperios
Trifásico
93% eficiente
A plena carga
¿Cuál es el factor de potencia de este motor?
Recuerde la relación del factor de potencia:
FP = kW/kVA = potencia activa/potencia aparente
Primero calcule la potencia nominal kW del motor a partir de la potencia en HP utilizando la fórmula.
Recuerde que la potencia HP de la placa de identificación es la potencia de salida en el eje. Por tanto no
sólo hay que convertir de HP a kW sino calcular la potencia de entrada a partir de la potencia de salida.
En los países donde se utiliza el sistema métrico decimal la placa de identificación indicará normalmente la
tensión de salida en kW y puede pasar por alto este paso de conversión.
1 HP = 0,746 kW
Eficiencia = Potencia de salida/Potencia de entrada

Transcripción
Y así…
Potencia de entrada en kW = HP x 0,746 kW x factor de carga/rendimiento
Los datos nos dicen que el motor está a carga completa, es decir, 100% o 1.
El rendimiento motor es del 93% o 0,93.
kW = 200 HP x 0,746 kW x 1/0,93
Si hacemos el cálculo tendremos un resultado de 160,4 kW.
Ahora vamos a calcular kVA.
En un sistema trifásico, kVA = √3 x U x I (y recuerde que U es la tensión entre fases)
kVA = 1,73 x 460/1000 x 228
kVA = 181,7
Si damos un paso más…
FP = 160,4/181,7 = 0,88
Slide 14: Fenómenos del factor de potencia
En muchos equipos eléctricos la diferencia entre potencia aparente (VA) y potencial real o activa (W) es
muy pequeña y puede ignorarse. No obstante, para algunos aparatos como ordenadores y lámparas
fluorescentes compactas la diferencia es muy grande e importante.

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Muchos ordenadores personales de sobremesa presentan una carga no lineal para el suministro de CA.
Esto se debe a que tienen un diseño de suministro eléctrico conocido como "suministro eléctrico de entrada
conmutado por condensador". En un estudio de PC Magazine se indicaba que los sistemas de
ordenadores personales típicos muestran un factor de potencia de 0,65, lo que significa que la potencia
aparente (VA) era un 50% mayor que la potencia real (vatios).
Los equipos de tecnología de la información, incluidos servidores, routers, hubs y sistemas de
almacenamiento utilizan casi universalmente un diseño de suministro eléctrico distinto conocido como
"Factor de potencia corregido". Estos dispositivos presentan una carga muy lineal para la alimentación CA
y no generan corrientes armónicas. De hecho, son una de las cargas más limpias de la red y generan
menos corriente armónica que muchos otros dispositivos, como las luces fluorescentes o los motores de
velocidad variable. Hace diez años, estos dispositivos eran de carga no lineal, como los ordenadores
personales, pero actualmente todas estas cargas están sujetas a la normativa internacional IEC 61000-3-2,
que exige que tengan un diseño de "Factor de potencia corregido".
Sigamos adelante y veamos cómo se relacionan el factor de potencia y los armónicos con la eficiencia
energética.
Slide 15: Eficiencia energética
Vamos a comparar tres situaciones distintas.
En la primera, una situación ideal, la tensión y la corriente son curvas sinusoidales puras y están en fase.
Para una potencia activa transferida determinada, la corriente rms es igual a I.
En la segunda situación, la tensión y la corriente son curvas sinusoidales puras, pero la fase está
desplazada por un ángulo fi. Con el factor de potencia de desplazamiento (abreviado como FPD) = cos fi =

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0,7, la corriente rms es igual a 1,43 x I, por lo que aumenta más del 40% para la misma potencia activa.
Con un factor de potencia igual a 0,7, la corriente rms tiene que ser mayor para poder conseguir la misma
potencia activa. La corriente rms debe ser 1,43 veces I, siendo el factor multiplicador la inversa del factor de
potencia.
En la tercera situación, la corriente está distorsionada, de forma que la Distorsión armónica total (THDi) es
igual al 100%. THDi indica la cantidad de distorsión de la señal. Entonces, mediante cálculos que no se
detallan en este curso, la corriente rms es igual a 1,41 x I, de nuevo ha aumentado más del 40% para la
misma potencia activa. En este caso, el factor de potencia está deteriorado por la distorsión y no por el
cambio de fase entre tensión y corriente.
La máxima potencia activa se transmite a una carga cuando la tensión y la corriente no están
distorsionadas y están en fase.
Cuando la tensión y la corriente tienen desplazamiento de fase, la potencia instantánea (P = V x I) es
negativa cuando los signos de la señal son contrarios. La potencia media se reduce.
Con una corriente distorsionada, la potencia instantánea es negativa o próxima a cero durante un periodo
de tiempo significativo. La potencia media también se reduce.
Una mayor corriente supone pérdidas adicionales, más emisiones de CO2, envejecimiento prematuro del
equipo, mayor coste de la electricidad, desconexión por interferencias de los relés, detectores de

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sobreintensidad, mayores costes de los equipos y posibles fluctuaciones de la tensión. La circulación de
corrientes armónicas en la impedancia del sistema crea armónicos de tensión que producen distorsión en la
tensión.
Por eso la corrección del factor de potencia (CFP) y la atenuación adecuada de los armónicos contribuye a
mejorar de distintas formas la competitividad de las empresas. Veamos con detalle las ventajas de la
corrección del factor de potencia y la atenuación de armónicos.
Slide 18: Ventajas de la CFP y la atenuación de armónicos
Otras ventajas son:
Reducción de la sobrecarga del sistema eléctrico, liberando capacidad que puede utilizarse
Esto podría evitar la instalación de otro transformador en caso de ampliar la instalación
Menor demanda de electricidad
Menores riesgos de interrupciones del suministro, y
Mayor vida útil de los equipos
Otras ventajas son:

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Reducción de la factura eléctrica
Un factor de potencia bajo y armónicos suponen una mayor demanda eléctrica y consumo de energía
reactiva. Ambos aspectos se incluyen en la factura que se paga a la compañía eléctrica.
Menores pérdidas de potencia
Un bajo factor de potencia y los armónicos son responsables de la mayor corriente para una potencia activa
determinada y de las pérdidas adicionales.
Menor tamaño de cable
El tamaño del cable viene determinado por los requisitos de la corriente eléctrica, por lo que una corriente
reducida significa cables menos caros y más fáciles de instalar.
Slide 19: Ventajas de la CFP y la atenuación de armónicos
Mejora de la calidad de los procesos
La calidad de los procesos o el funcionamiento de la maquinaria puede verse afectado por fluctuaciones en
la tensión relacionadas con las variaciones de la energía reactiva. Los mismos problemas pueden
producirse por un alto nivel de distorsión que provoca alteraciones en los equipos sensibles (sistema de
gestión de ordenadores, sensores)
Mejores resultados empresariales
Los costes de capital se reducen gracias a equipos de menor coste como transformadores, cables y
conmutadores.
Los costes de explotación se reducen por las menores pérdidas de potencia, reducción de la potencia
contratada y eliminación de las multas por energía reactiva.

Transcripción
Se mejora la disponibilidad y fiabilidad del sistema.
Ahora que hemos visto las ventajas de la corrección del factor de potencia y atenuación de armónicos,
vamos a hablar de cómo atenuar mejor esos problemas.
Slide 20: Atenuar los problemas de potencia
Veamos los diagnósticos y soluciones.
La monitorización es la mejor herramienta de diagnóstico. Proporciona:
• Detección precoz de problemas inminentes que pueden aparecer después de un cambio de configuración
del circuito
• Determinación de la naturaleza y el origen de una alteración. Por ejemplo, la monitorización puede
indicarnos si la alteración se ha originado dentro o fuera de la instalación
• Validación de la conformidad con el contrato de calidad
Algunos ejemplos de equipos de monitorización son:
• Monitores de potencia y monitores de circuitos: PowerLogic Series PM, CM e ION
• Relés de protección: Sepam
• Unidades de desconexión: Micrologic
Algunos ejemplos de soluciones son:
• Baterías de condensadores: Varset
• Conmutación de condensadores sin transitorios: Varset Fast

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• Filtros de armónicos: Accusine, Sinewave
• Compensadores rápidos de energía reactiva: Accusine, Sinewave
Veamos estas soluciones detalladamente.
Slide 21: Atenuar los problemas de potencia
Las baterías de condensadores son la solución básica para corregir el factor de potencia. El principal
objetivo es evitar las penalizaciones por energía reactiva que cobran las compañías eléctricas. Los equipos
pueden conectarse a distintos niveles en la instalación: Subestación de media tensión, cuadro principal de
baja tensión, cuadro secundario de baja tensión y terminales de las máquinas.
La compensación de una instalación se determina en 4 fases:
Cálculo de la potencia reactiva
Selección del modo de compensación (global, por sector, local)
Selección del tipo de compensación (fija, por pasos, dinámica)
Tener en cuenta los armónicos
Slide 22: Baterías de condensadores
El primer paso es calcular la potencia reactiva. El objetivo es calcular la potencia reactiva Qc (kvar) que
hay que instalar para aumentar el cos fi hasta el valor objetivo. Esto se basa en la siguiente fórmula: Qc = P
(tan phi – tan phi')

Transcripción
Veamos un ejemplo. Una instalación tiene una demanda de 3.500 kW y un factor de potencia de 0,78.
¿Qué tamaño de condensador necesitaría para mejorar el factor de potencia hasta 0,9?
Como hemos aprendido en el curso, FPD es igual al cos fi. Aquí vemos que es 0,78, y tan fi es 0,8.
El cos fi' mejorado es 0,9, lo que significa que tan fi' es igual a 0,48.
Mirando nuestra fórmula, la potencia reactiva que hay que instalar es Qc = 3.500 * (0,80 - 0,48) = 1.120
kvar
El segundo paso es la selección del modo de compensación (global, por sector, local).
Cuando miramos la compensación global, la batería de condensadores está conectada al extremo de
suministro de la instalación. Ideal para cargas estables y continuas.
Cuando miramos la compensación por sectores, la batería de condensadores está conectada al extremo de
suministro del sector que hay que compensar. Ideal para instalaciones ampliadas con talleres con sistemas
de carga variable.
Cuando vemos la compensación individual (o local), la batería de condensadores está directamente
conectada a los terminales de la máquina (generalmente motores). Es la mejor solución técnica porque la
energía reactiva se suministra donde hace falta.

Transcripción
Una gran desventaja de esta solución es el importante coste añadido de varias baterías en lugar de una
única batería central. La decisión de asumir ese coste dependerá de muchos parámetros específicos de la
instalación, por ejemplo, coste de la energía reactiva, ampliación, número de cuadros principales y potencia
de cargas individuales.
El tercer paso es la selección del tipo de compensación (fija, automática, o dinámica)
Deben adoptarse diferentes tipos de compensación dependiendo de las necesidades y complejidad de
control:
Fija, mediante conexión de una batería de condensadores de valor fijo,
Automática, mediante conexión de distintos pasos que permiten el ajuste de la energía reactiva al valor
necesario,
Dinámica, para compensar cargas muy fluctuantes.
Primero vamos a hablar de la compensación fija.
Utiliza uno o más condensadores para suministrar un nivel de compensación constante. El control puede
ser:
Manual: por disyuntor o seccionador de potencia,
Semiautomático: por contactor,
Conexión directa a un aparato y conmutarlo a la vez.
Estos condensadores se aplican:
En los terminales de cargas inductivas (principalmente motores),

Transcripción
En barras de interconexión que alimentan muchos motores pequeños y aparatos inductivos para los que
resultaría muy costosa la compensación individual,
En casos en los que el factor de carga es razonablemente constante.
Ahora hablaremos de la compensación automática.
Este tipo de compensación proporciona control automático y adapta la cantidad de potencia reactiva a las
variaciones de la instalación para mantener el cos fii objetivo. Se aplica en puntos en una instalación donde
las variaciones de potencia activa y/o reactiva son relativamente grandes, por ejemplo:
En las barras de interconexión de un cuadro principal de distribución,
En las terminales de un cable de alimentación muy cargado.
Cuando la clasificación kvar de los condensadores es menor o igual al 15% de la potencia nominal del
transformador de alimentación, es adecuado un valor de compensación fijo. Por encima del 15% es
aconsejable instalar una batería de condensadores con control automático. El control lo suelen
proporcionar contactores. Para compensar las cargas muy fluctuantes, es necesaria la conexión de
condensadores rápida y muy repetitiva, y deben utilizarse conmutadores estáticos.
Ahora hablaremos de la compensación dinámica.
Este tipo de compensación es necesaria cuando hay cargas fluctuantes y hay que evitar las fluctuaciones
de tensión. El principio de la compensación dinámica está asociado a una batería de condensadores fija y a
un compensador electrónico de VAR que proporcionan corrientes reactivas desfasadas en avance o de
inducción. El resultado es una compensación continua rápida y variable, perfectamente adecuada para
cargas como ascensores, trituradoras y soldadura por puntos.
Ahora vamos a ver el último paso: Tener en cuenta los armónicos.

Transcripción
Cuando se instalan baterías de condensadores en presencia de armónicos hay que tener en cuenta dos
parámetros:
Gh: Potencia total de cargas no lineales
Sn: Potencia nominal del transformador de alimentación
Deben seleccionarse diferentes tipos de equipo dependiendo del nivel de emisión de armónicos de la red.
Esta selección se basa en el valor de la relación Gh/Sn como se muestra aquí.
Deben seleccionarse condensadores sobredimensionados cuando Gh/Sn supere el 15% porque las
corrientes armónicas serán responsables de la mayor tensión. Cuando Gh/Sn supere el 25%, se necesita
un reactor en serie para limitar la circulación de corrientes armónicas que perjudican a los condensadores.
Se llama reactor desafinado porque los condensadores y el reactor se instalan en una configuración de
circuito resonante, no afinado a la frecuencia de ningún orden de armónicos. Se implementan filtros pasivos
cuando se solicita la corrección del factor de potencia con un alto nivel de distorsión de los armónicos
existentes. Constan de reactores y condensadores instalados en una configuración de circuito resonante
afinado a la frecuencia del orden de los armónicos que se van a eliminar. Un sistema puede estar
compuesto por una serie de filtros para eliminar varios órdenes de armónicos.
Hemos visto cómo hay que tener en cuenta los armónicos para seleccionar una batería de condensadores
para corregir el factor de potencia. Pero, ¿qué ocurre si necesita atenuar armónicos en el resto de la
instalación? Sigamos avanzando y veamos distintos tipos de filtro.
Slide 26: Filtros activos
La tecnología más nueva disponible se denomina filtro activo. Los filtros activos son sistemas que utilizan
electrónica de alimentación para suministrar las corrientes armónicas que necesitan las cargas no lineales y

Transcripción
evitar de ese modo la distorsión en el sistema de alimentación. El filtro activo inyecta, en fase opuesta, los
armónicos arrastrados por la carga para que la corriente de la línea siga siendo sinusoidal.
Slide 27: Filtros híbridos
Después están los filtros híbridos. Los filtros híbridos son sistemas con un filtro pasivo y un filtro activo en la
misma unidad. Suman las ventajas de ambas tecnologías proporcionando una solución muy rentable de
alto rendimiento.
Slide 28: Compensadores electrónicos
Los filtros activos o híbridos también pueden compensar las fluctuaciones de la energía reactiva. En este
modo de funcionamiento también se denominan "compensadores de Var estáticos" (SVC) o
"compensadores de Var híbridos " (HVC).
Pasemos ahora a hablar de la atenuación de los problemas de potencia de los variadores de velocidad
(VVD).
Slide 29: Atenuar los problemas de potencia VVD
La tecnología sin condensadores (C-less) combinada con un algoritmo de control avanzado, reduce la THDi
en un 50% respecto a la tecnología tradicional. Esta solución, que se dedica a bombas centrífugas,
ventiladores y máquinas de HVAC, ha sido adoptada por los principales fabricantes.

Transcripción
Los reactores de la línea de CA o enlace de CC (bobinas amortiguadoras) se suelen utilizar con unidades
de hasta 500 kW de potencia unitaria para equilibrar la corriente de la línea y reducir la distorsión. Cuando
hay un gran número de unidades en una instalación, se recomienda el uso de bobinas amortiguadoras de
la línea de CA o enlace de CC para cada unidad Esta medida aumenta la vida útil de las unidades y permite
el uso de soluciones rentables de atenuación en la instalación, tales como filtros activos.
Una configuración especial llamada "Disposición multipulso" se suele utilizar para unidades de más de 400
kW. La condición previa es que haya un transformador dedicado con alimentación directa de la red de
media tensión con una disposición de tres devanados. Esto limita considerablemente la emisión de
armónicos y normalmente no se necesita más atenuación. Las soluciones multipulso son las más eficientes
para la pérdida de potencia. Además se puede lograr fácilmente el cumplimiento de las normas más
exigentes.
La mejor solución para atenuar los armónicos con unidades es un circuito controlado electrónicamente
llamada "Extremo frontal activo" (AFE), que limita la THDi por debajo del 5%. Pueden cumplirse todas los
requisitos normativos. No hace falta una evaluación detallada del sistema, con lo que esta solución es la
más fácil de implementar. Además de atenuar los armónicos, la regeneración de potencia y la corrección
del factor de potencia son inherentes. Por supuesto, la atenuación de armónicos para las unidades puede
obtenerse con filtros activos. Esta solución es especialmente beneficiosa para configuraciones de múltiples
unidades.

Transcripción
Slide 33: El diseño afecta a la eficiencia energética
Para terminar, vamos a revisar de qué forma un diseño adecuado influye en la eficiencia energética.
En las instalaciones eléctricas hay que tener en cuenta tres aspectos diferentes:
Ahorro de energía: reducción del consumo de energía,
Optimización de los costes energéticos: reducción del coste de la energía que se paga a las compañías
suministradoras, y
Disponibilidad y fiabilidad: minimiza el riesgo de interrupciones en el suministro y respaldan un
funcionamiento eficiente de los equipos.
La corrección del factor de potencia y la atenuación de armónicos influyen en los tres aspectos ya que
permiten:
Reducir las pérdidas de potencia en transformadores, cables, conmutadores, motores, condensadores
hasta un 5%,
Elimina las penalizaciones de la compañía eléctrica por energía reactiva (kvarh)
Reducción de la potencia contratada (en MVA), con lo que se obtienen tarifas más bajas,
Uso de la capacidad total del sistema, sin riesgo de sobrecarga, desconexión por interferencias o
envejecimiento prematuro del equipo.
Slide 34: Resumen
Para resumir, repasemos parte de la información que hemos tratado en este curso.

Transcripción
Los fenómenos de factor de potencia y armónicos incluyen pérdida de potencia, sobrecarga del sistema
eléctrico, parpadeo de las luces, perturbaciones en equipos sensibles y desconexión por alteraciones de los
disyuntores
Entre las repercusiones de estos fenómenos están una mayor factura eléctrica por la potencia reactiva y
pérdidas de potencia, imposibilidad de utilizar toda la capacidad del sistema eléctrico, pérdidas de
producción por interrupciones en el suministro eléctrico y menor vida útil de los equipos
Entre las causas comunes de un bajo factor de potencia están los motores, lámparas fluorescentes,
lámparas de descarga y ordenadores personales
Entre las causas más habituales de los armónicos están los variadores de velocidad, equipos de soldadura
y lámparas fluorescentes
Los fenómenos del factor de potencia y de los armónicos pueden atenuarse con baterías de
condensadores, reactores desafinados y filtros pasivos, activos o híbridos
Calcular el triángulo de potencia y dimensionar la solución de corrección del factor de potencia necesaria
para un nivel de corrección determinado
kVA2 = kW2 + kvar2
kvar = √(kVA2 – kW2)
Las baterías de condensadores pueden colocarse en la subestación de media tensión, el cuadro principal
de media tensión, el cuadro secundario o los terminales de la máquina

Transcripción
Slide 35: ¡Gracias!
Gracias por participar en este curso.

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