ELECTROTECNIA - 8

7/30/2019 ELECTROTECNIA - 8

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Rama, Ferreira & Daz - ITS - 4IT7 Pgina 1

Practica N8 ELECTROTECNIA

Correccin del Factor de Potencia

1. Informe: Correccin de factor de potencia. Utilizar un

motor de 10 Hp.a. Conectar un motor trifsico.b. Determinar la potencia activa (P), reactiva (QL), aparente (S) yfactor de potencia (FP) del mismo mediante medicin de energa y/opotencias, corriente y tensin.Nota: Utilizar transformadores de intensidad de ser necesario.c. Determinar la batera de condensadores (QC en kVAR) necesariapara corregir el factor de potencia al valor admitido por UTE (FP 0,92).d. Ensayar las bateras de condensadores disponibles en elLaboratorio para determinar la potencia de las mismas. Estudiarcomo se deben conectar para conseguir corregir el factor depotencia a un valor comprendido entre 0,92 y 1.

e. Conectar la batera de condensadores al motor y repetir lasmediciones observando los resultados.f. Realizar los diagramas fasoriales correspondientes.

2. Marco Terico:

Naturaleza de la energa reactivaCualquier mquina elctrica (motor, transformador...) alimentado en corriente alterna, consumedos tipos de energa: la energa activa corresponde a la potencia activa P medida en kW se transformaintegralmente en energa mecnica (trabajo) y calor (prdidas), la energa reactiva corresponde a la potencia reactiva Q medida en kVAr; sirve para

alimentar circuitos magnticos en mquinas elctricas y es necesaria para su funcionamiento.Es suministrada por la red o, preferentemente, por condensadores previstos para ello.La red de distribucin suministra la energa aparente que corresponde a la potencia aparenteS, medida en kVA. La energa aparente se compone vectorialmente de los 2 tipos de energa:activa y reactiva.

Consumidores de energa reactivaEl consumo de energa reactiva vara segn los receptores.La proporcin de energa reactiva con relacin a la activa vara del: 65 al 75 % para los motoresasncronos, y del 5 al 10 % para los transformadores.Por otra parte, las inductancias (balastos de tubos fluorescentes), los convertidores estticos(rectificadores) consumen tambin energa reactiva

Factor de potencia

El factor de potencia F de la instalacin es el cociente de la potencia activa (kW) consumida porla instalacin entre la potencia aparente (kVA) suministrada a la instalacin.Su valor est comprendido entre 0 y 1. Con frecuencia, el cos tiene el mismo valor. Dehecho, es el factor de potencia de la componente a frecuencia industrial (50 Hz) de la energasuministrada por la red. Por lo tanto, el cos no toma en cuenta la potencia transportada porlos armnicos. En la prctica, se tiende a hablar del cos .Un factor de potencia prximo a 1 indica un consumo de energa reactiva poco importante yoptimiza el funcionamiento de una instalacin.El factor de potencia (F) es la proporcin de potencia activa frente la potencia aparente.Cuanto ms prximo a 1 est, mejor es.FP = P(kW) / S (kVA) ; Siendo P potencia activa, y S potencia aparen te.


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Practica N8 ELECTROTECNIACorreccin del Factor de Potencia

Factor de potencia de los receptores ms usuales

Ventajas de la compensacin de la energa reactiva

Aumento de la potencia disponible:Un factor de potencia elevado optimiza los componentesde una instalacin elctrica mejorando su rendimiento elctrico.La instalacin de condensadores reduce el consumo de energa reactiva entre la fuente y losreceptores.Los condensadores proporcionan la energa reactiva descargando a la instalacin desde elpunto de conexin de los condensadores aguas arriba.Como consecuencia es posible aumentar la potencia disponible en el secundario de un

transformador MT/BT, instalando en la parte de baja un equipo de correccin del factor depotencia.

Reduccin de la seccin de conductores:La instalacinde un equipo de correccin del factor de potencia en unainstalacin permite reducir la seccin de los conductores anivel de proyecto, ya que para una misma potencia activala intensidad resultante de la instalacin compensada esmenor. La tabla de la figura muestra el coeficientemultiplicador de la seccin del conductor en funcin delcos de la instalacin.

Disminucin de las prdidas:La instalacin de condensadores permite la reduccin de prdidas por efecto Joule(calentamiento) en los conductores y transformadores.Estas prdidas son contabilizadas como energa consumida (kWh) en el contador.Dichas prdidas son proporcionales a la intensidad elevada al cuadrado.ejemplo: La reduccin de prdidas en untransformador de 630 kVA, Pcu = 6.500 Wcon uncos inicial de 0,7. Si se compensa hasta cos final = 0,98, las nuevas prdidas pasan a serde:3.316 W.

Reduccin de las cadas de tensin:La instalacin de condensadores permite lareduccinde las cadas de tensin aguasarriba del punto de conexin del equipo decompensacin.


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COMPENSACION EN MOTORES:

La compensacin fija de motores asncronos

La intensidad reactiva que absorbe un motor asncrono es prcticamente constante y tiene unvalor aproximado del 90 % de la intensidad en vaco. por esta razn cuando un motor trabajaen bajos regmenes de carga, el cos es muy bajo debido a que el consumo de kW espequeo, asimismo, las caractersticas constructivas del mismo, tales como potencia, nmerode polos, velocidad, frecuencia y tensin, influyen en el consumo de kVAr

Despus de realizar la compensacin fija de un motor, la intensidad eficaz consumida por elconjunto motor-condensador es ms baja que antes. En consecuencia, se debern reajustarlas proteccionesdel motor segn la siguiente relacin:Factor de reduccin = cos inicial

cos finalAUTOEXITACINCuando un motor acciona una carga de gran inercia el motor

sigue girando despusde cortarle la alimentacin (a no ser que se le frenedeliberadamente) debido a la inercia de la carga. Cuando serealiza la compensacin directa en bornes del motor, segenera un flujo de corrientes capacitivas a travs del estatorque producen un campo magntico rotatorio en el rotor queacta a lo largo del mismo eje y en la misma direccin que elcampo magntico decreciente, en consecuencia el flujo delrotor aumenta, las corrientes del estator aumentan y latensin en los terminales del motor aumenta, pasando por lotanto a funcionar como generador asncrono. Este fenmenose conoce como la autoexcitacin.Cmo evitar la autoexcitacin:El fenmeno de la

autoexcitacin puedeevitarse limitando la potencia de loscondensadores fijos instalados en bornesdel motor, de talmanera que la intensidadreactiva suministrada sea inferior a lanecesaria para provocarla,haciendo que elvalor de la intensidad de los condensadoressea inferior al valor de laintensidad en vacodel motor. El valor mximo de potenciareactiva a instalar se calcular de lasiguiente forma:QM 0,9 3 I0 3 Un 3 3donde: QM = potencia fija mxima a instalar (VAr)

I0 = intensidad en vaco del motorUn = tensin nominal (V)

Otra manera para evitar las autoexcitaciones la compensacin fija accionada por contactor.

Compensacin fija accionada por contactor

Este sistema permite evitar el riesgo de sobreexcitacin de losmotores, compensando por lo tanto la totalidad de la potenciareactiva necesaria.La instalacin se debe realizar siempre aguas arriba deldispositivo de mando y proteccin del motor. El contactor delcondensador deber ir enclavado con el dispositivo deproteccin del motor de manera que cuando el motor sea obien desconectado, o bien provocada la apertura de sudispositivo de proteccin, el condensador debe quedar fuerade servicio.


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3. Esquema de Conexiones para Medicin

4. Mediciones*:

P = 750W

V = 225V

I = 12A

*Por no haber realizado esta prctica se utilizan los datos de medicin proporcionados para laprueba terica.


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5. Clculos:

6. Esquema de Potencia con los Condensadores:

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