Motores asíncronos y transformadores consumen grandes cantidades de energía reactiva. La instalación de baterías de condensadores puede compensar esta energía reactiva mediante la reducción de la corriente reactiva suministrada por la red eléctrica. Existen tres tipos de compensación: global, parcial e individual, donde la compensación individual es la más efectiva al optimizar la mayor parte de la instalación pero también la más costosa.

1. UFIDeT – Electrotecnia II

3.  Los motores asíncronos, en
proporciones del 65 al 75% de energía
reactiva (Q) en relación a la energía
activa (P).
 Los transformadores, en proporciones
del 5 al 10% de energía reactiva (Q) en
relación a la energía activa (P).
 Otros elementos, como las
reactancias de las lámparas
fluorescentes y de descarga, o los
convertidores estáticos
(rectificadores), consumen también
energía reactiva.

7.  Mejorar el factor de potencia de una instalación consiste en instalar un
condensador al lado del consumidor de energía reactiva. Esto se
denomina compensar una instalación.
 La instalación de una batería de condensadores de potencia Qc
disminuye la cantidad de energía reactiva suministrada por la red.
 La potencia de la batería de condensadores a instalar se calcula a partir
de la potencia activa de la carga (Pa en W) y su desfase con respecto a la
tensión, corriente, antes de la compensación (f) y después de la
compensación (f’).
Qc = Q − Q′
𝑄 = 𝑃𝑎 ×
𝑄
𝑃𝑎
= 𝑃𝑎 × tan 𝜑
𝑄′ = 𝑃𝑎 ×
𝑄′
𝑃𝑎
= Pa × tan 𝜑′
𝑄𝑐 = 𝑃𝑎 × tan 𝜑-Pa × tan 𝜑′

8. Compensación Global Compensación Parcial Compensación Individ.

9. Global Parcial Individuual
Ventajas
*Los niveles de consumo propios de la
instalación permiten dimensionar una
mínima potencia de la batería y un
máximo de horas de funcionamiento.
Estas características permiten una
rápida amortización.
*Suprime las penalizaciones por
energía reactiva en el recibo de energía
eléctrica.
*Disminuye la potencia aparente
acercándola a la potencia activa.
*Optimiza el rendimiento del
transformador de suministro.
Ventajas
*Suprime las penalizaciones por
energía reactiva.
*Disminuye la potencia aparente
acercándola a la potencia activa.
*Optimiza el rendimiento del
transformador de suministro.
*Optimiza una parte de la instalación
entre los puntos 1 y 2.
Ventajas
*Suprime las penalizaciones por
energía reactiva.
*Disminuye la potencia aparente
acercándola a la potencia activa.
*Optimiza el rendimiento del
transformador de suministro.
*Optimiza la mayor parte de la
instalación.
Inconvenientes
*La corriente reactiva circula por toda
la instalación.
*Las pérdidas por calentamiento (Joule)
se mantienen y no permite una
reducción de su dimensionamiento,
aguas abajo de la instalación de la
batería.
Inconvenientes
*La corriente reactiva circula desde el
nivel 2, aguas abajo de la instalación.
*Las pérdidas por calentamiento (Joule)
se mantienen a partir del nivel 2 y no
permite una reducción del
dimensionamiento de la instalación.
Si los escalones no están bien
dimensionados, en función de la
potencia y su propio reparto en cargas
individuales, lleva el riesgo de
sobredimensionamiento en períodos
determinados.
Inconvenientes
*El coste de la instalación sólo es
rentable con cargas muy inductivas y
regulares.

10. kVA
𝑄𝑐 = 75 𝑘𝑊 × 0.553 = 41.475𝑘𝑉𝐴𝑟

12. Tenemos que: 𝑄𝑐 = 𝑃𝑎 × (tan 𝜑 − tan 𝜑′)
Pero: 𝜑 = cos−1
𝜑 ֜ 𝑦 tan 𝜑 = tan(cos−1
𝜑)
Y: 𝜑′ = cos−1
𝜑′ ֜ 𝑦 tan 𝜑′ = tan(cos−1
𝜑′)
Por lo tanto de esta manera podemos realizar el cálculo
analíticamente a partir del cosf y el cosf’.

13.  Con la Factura de Energía
◦ Se extraen los datos de Energía Activa, Reactiva y
los días del intervalo de medición.
◦ Se calcula el promedio de potencia en función de
las horas semanales estimadas y a partir de allí se
puede estimar una compensación que deberá
encenderse con un automatismo en las horas de
funcionamiento de la instalación.

14. Comparativo de la
instalación antes y
después de la
compensación