Este documento trata sobre el factor de potencia en sistemas eléctricos. Define el factor de potencia como la relación entre la potencia activa y la potencia aparente. Explica que un factor de potencia bajo significa un mayor consumo de energía, mientras que un factor de 1 es ideal. También describe cómo los condensadores pueden usarse para compensar la potencia reactiva de las cargas inductivas y mejorar el factor de potencia.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
CENTRO DEL PERÚ (UNCP)
FACULTAD:
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
CATEDRA:
Circuitos Eléctricos II
CATEDRATICO:
Mario Torres Maravi
ALUMNO:
Daniel Anderson Arroyo Palacios
Factor de Potencia

2. El factor de potencia se define como el cociente de la relación de la
potencia activa entre la potencia aparente; esto es:
f.d.p= P/S
El factor de potencia es un termino utilizado para describir la cantidad de
energía eléctrica que se ha convertido en trabajo
El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía
consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo. Por el contrario, un
bajo factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de
energía necesaria para producir un trabajo útil

3. ESQUEMA DE ALIMENTACION ELECTRICA DE UNA
PLANTA INDUSTRIAL
CORRECCION DEL FACTOR DE POTENCIA POR MEDIO DE
CAPACITORES

4. La potencia efectiva o real es la que en el proceso de transformación de la
energía eléctrica se aprovecha como trabajo: es la potencia activa P:
Sistema monofásico: P = V·I·cosφ
Sistema trifásico: P = 3·V·I·cosφ
La potencia reactiva Q es la encargada de generar el campo magnético que
requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y
transformadores
Sistema monofásico: Q = V·I·senφ
Sistema trifásico: Q = 3·V·I·senφ
La potencia aparente S es la suma geométrica de las potencias activa y
reactiva, o también:
Sistema monofásico: S = V·I
Sistema trifásico: S = 3·V·I

5. Gráficamente estas tres expresiones están
relacionadas mediante el
Dependiendo del tipo de carga, el factor de potencia puede ser: adelantado,
retrasado, igual a 1.
"triángulo de potencias" :

6. En las cargas resistivas como las lámparas incandescentes, la
tensión y la corriente están en fase en este caso, se tiene un
factor de potencia unitario.
En las cargas inductivas como los motores y transformadores,
la intensidad se encuentra retrasada respecto a al tensión. En
este caso se tiene un factor de potencia retrasado.
 En las cargas capacitivas como los condensadores, la
corriente se encuentra adelantada respecto al voltaje. En este
caso se tiene un factor de potencia adelantado.

7. Un receptor que debe de producir una potencia P lo puede hacer
absorbiendo de la línea una potencia Q o Q' tal como se ve en el esquema
de debajo, con cos φ y cos φ ' respectivamente (φ < φ ' entonces cos φ >
cos φ ').
Sin embargo en el primer caso la intensidad absorbida es menor que en el
segundo ( S = V·I < S = V·I' entonces I < I' ) con la consiguiente reducción
de las pérdidas por efecto joule.
Po la razón anterior, entre otras, en una instalación interesa tener valores
altos del factor de potencia (cos φ)

8. Origen del bajo Factor de Potencia
La mayoría de los equipos eléctricos utilizan potencia activa o real que es la
que hace el trabajo real y utilizan también la potencia reactiva, la cual no
produce un trabajo físico directo en los equipos. Un alto consumo de
energía reactiva puede producirse como consecuencia principalmente de:
 Un gran número de motores.
Presencia de equipos de refrigeración y aire
acondicionado.
Una sub-utilización de la capacidad instalada
en equipos electromecánicos, por una mala
planificación y operación en el sistema
eléctrico de la industria.
Un mal estado físico de la red eléctrica y de
los equipos de la industria.

9. Problemas técnicos
Además del incremento en el importe de la facturación, un bajo factor de
potencia también deriva en los siguientes problemas:
Mayor consumo de corriente.
Aumento de las pérdidas en conductores.
Desgaste prematuro de los conductores.
Sobrecarga de transformadores y líneas de distribución.
Incremento en caídas de voltaje.
• Beneficios al corregir el factor de potencia
Disminución de pérdidas en los conductores.
Reducción de las pérdidas de las caídas de tensión.
Aumento de la disponibilidad de potencia de transformadores y líneas.
Incremento de la vida útil de las instalaciones eléctricas.
Reducción del costo de su facturación de energía eléctrica.

10. Compensación del factor de potencia en
un circuito MONOFASICO
• Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para su funcionamiento.
Esta demanda de potencia reactiva se puede reducir e incluso anular si se
colocan condensadores en paralelo con la carga. Cuando se reduce la
potencia reactiva, se mejora el factor de potencia.

11. De la figura siguiente se deduce que la
potencia reactiva del condensador ha de ser:
Q C = Q' - Q = P·(tag j ' - tag j)
Como Q C = U·I C = U 2 ·w·C
U 2 ·w·C = P·(tag j ' - tag j)
C = P·(tag j ' - tag j) / U 2 ·w

12. Compensación del factor de potencia en
un circuito TRIFASICO
Las cargas inductivas requieren potencia reactiva para
su funcionamiento. Esta demanda de potencia reactiva
se puede reducir e incluso anular si se colocan
condensadores en paralelo con la carga. Cuando se
reduce la potencia reactiva, se mejora el factor de
potencia
C = P.(tanφ'- tanφ)/3.w.U^2