El documento explica la importancia del factor de potencia en sistemas eléctricos. Un bajo factor de potencia causa sobrecarga en generadores, transformadores y líneas de distribución, aumentando las pérdidas por efecto Joule y los costos de facturación. Se presentan ejemplos numéricos de cálculo del factor de potencia y la capacidad de condensadores necesarios para corregirlo en circuitos trifásicos y monofásicos.

1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD FERMIN TORO
FACULTAD DE INGENIERIA
CABUDARE – EDO. LARA
Prof.: Nancy Barboza.
Circuito Electrico II
Alumno: Yenny Navarro .
SAIA – UFT
San Felipe Mayo del 2011

2. IMPORTANCIA DE FACTOR DE POTENCIA
Es la cantidad de energía eléctrica que se convierte en trabajo. Se define
como el cociente de la relación de la potencia activa entre la potencia aparente.
Es importante ya que es la relación entre la potencia activa en (watts ,
w) y la potencia aparente en (volts –ampers, VA) y describe la relación entre
potencia de trabajo o real y la potencia total consumida.
Se expresa en desfasiamiento o no de la corriente con relación al voltaje
y es utilizado como indicador del correcto aprovechamiento de la energía
eléctrica.
FP = P/S
Triangulo de las potencias
El FP como fuente alimentadoras o generadores de voltajes son de gran
importancia ya que se encargan de suministrar la energía en las redes
eléctricas. Si no lo hacen correctamente surge cierta inestabilidad en las cargas
y en los dispositivos eléctricos. La generación de voltajes por lo general es de
corriente alterna (CA), a partir de esta fuente se puede obtener voltajes de
corriente directa (CD), mediante un fuente de diodos rectificadores.

3. CONSECUENCIA DE UN BAJO FACTOR DE POTENCIA
Las cargas individuales como motores, balastros, transformadores, son el
origen del bajo factor de potencia ya que son cargas no lineales que
contaminan la red eléctrica, en este tipo de equipos el consumo de corriente se
desfasa con relación al voltaje lo que provoca un bajo factor de potencia.
Si el FP. Es menor de 1.0 afecta toda la red eléctrica tanto en alta como
baja tensión y tiene como consecuencia:
Incremento de las perdidas por efecto joule: las pérdidas se darán
por:
Calentamiento de Cables.
Calentamiento por embobinados de los
transformadores de distribución y Disparos sin causa
aparentes de los dispositivos de protección.
Sobrecarga de los generadores, transformadores y líneas de
distribución.
Exceso de Corriente debido a un bajo FP,
ocasionando que los trasformadores, generadores,
trabajen con sobrecarga y reduzca su vida útil.
Aumento de caída de tensión.
Pérdida de Potencia transportada por el cable.
Alto Costo en la facturación eléctrica.
Penalizan al usuario, haciendo que pague más por
sus facturas.

4. EJERCICIO DE FACTOR DE POTENCIA EN UN CIRCUITO TRIFASICO
Se tiene un motor trifásico de inducción de 500 hp a 4160 Volt. 560 Hzen
conexión estrella con una eficiencia del 88% y un factor de potencia atrasada
de 0.75. se desea corregir el factor de potencia a 0.9.
¿Calcular los KVAR necesarios para corregir el factor de potencia?.
SOLUCION
La potencia del motor expresada en KW es:
P = 500 x 746 = 373 000 watts P = 373 Kw
La potencia demandada por el motor, con la eficiencia del 88% es:
La potencia reactiva que demanda el motor al factor de potencia de 0.75 (sin
corregir) se calcula como: KVAR 0 KW tan θ1
Donde:
θ1 = angcos (0.75) = 41.41º
KVAR1 = 423.863 tan (41.41º) KVAR1 = 373.812
La potencia en KVAR con el factor de potencia corregido al valor de 0.9:
Θ2 = ang cos 0.9 = 25.84º
KVAR2 = KW tan θ2 = 423.863 tan 25.84º
KVAR2 = 205.286
EL banco de capacitores requerido debe ser entonces de:
KVAR = KVAR1 - KVAR2 = 373.812 – 205.286
KVAR = 168.526

5. EJERCICIO DE FACTOR DE POTENCIA EN UN CIRCUITO MONOFÁSICO
Cuando se conecta una línea de 120 voltios a 60 Hz, una carga absorbe
4 kW con un factor de potencia atrasado de 0,8. halle el valor de la
capacitancia necesaria para aumentar el factor de potencia a 0.95.
SOLUCION:
Como el fp = 0,8 entonces: cos θ1 = 0,8 entonces θ1 = 36.87º
Donde θ1 es la diferencia de fase entre la tensión y la corriente
La potencia aparente se obtiene de la potencia real y el fp.
Entonces la potencia reactiva es:
Entonces cuando el factor de potencia aumenta a 0,95
La potencia Real P no ha cambiado pero la potencia aparente si; su nuevo valor
es:
Entonces la nueva potencia reactiva es:
La diferencia entre la anterior potencia y la nueva reactiva se debe a la suma
del capacitador paralelo, entonces la potencia reactiva por el capacitador es:
R y