II Congreso eficiencia energética eléctrica
Madrid 24 octubre 2012 IFEMA – Auditorio Sur
Energía reactiva y armónicos. Importancia en la e3
Juan Martínez Vázquez
II Congreso eficiencia energética eléctrica
Madrid, 24 octubre 2012 IFEMA – Auditorio Sur
Índice 1 INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA REACTIVA
2 LA COMPENSACIÓN DE ENERGÍA REACTIVA
3 LAS DISTORSIONES ARMÓNICAS
4 FACTOR DE POTENCIA: REACTIVA + ARMÓNICOS
5 CONCLUSIONES
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cos(φ) €/kVArh
cos(ϕ) ≥ 0,95 -
0,8 ≤ cos(ϕ) < 0,95 4,1554 c€
cos(ϕ) < 0,8 6,2332 c€
1 INTRODUCCIÓN A LA ENERGÍA REACTIVA
P: Potencia Activa (W)
Q: P
oten
cia
Re
activ
a (v
ar)
ϕ
𝑃𝐽𝐽𝐽𝐽𝐽 = 𝐼2𝑅 =𝑃2𝑅
3𝑈2 cos2(𝜑)
𝐼 =𝑃
3𝑈 cos(𝜑)
∆𝑈 = 𝐼𝐼 =𝑃𝐼
3𝑈 𝑐𝑐𝑐(𝜑)
Sobrecargas y calentamiento de conductores
Aumentan las pérdidas caloríficas
Aumenta la caída de tensión
Penalización económica
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2 LA COMPENSACIÓN DE ENERGÍA REACTIVA
P: Potencia Activa (W)
Q: P
oten
cia
Re
activ
a (v
ar)
ϕ
Pote
ncia
Ca
paci
tiva
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3 LAS DISTORSIONES ARMÓNICAS
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3 LAS DISTORSIONES ARMÓNICAS
Orden: 1,2,…n Frecuencia: n·50 Hz Secuencia: Positiva Negativa Cero
Onda fundamental: 50 Hz
Orden 1 2 3 4 5 6 n
Frecuencia 50 100 150 200 250 300 n·50
Secuencia + - 0 + - 0 ···
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3 LAS DISTORSIONES ARMÓNICAS
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
1 3 5 7 9 11 13
𝑇𝑇𝑇𝑓 =ℎ2 2 + ℎ3 2 + ⋯+ ℎ𝑛 2
ℎ1∙ 100%
𝑇𝑇𝑇𝑟 =ℎ2 2 + ℎ3 2 + ⋯+ ℎ𝑛 2
ℎ1 2 + ℎ2 2 + ⋯+ ℎ𝑛 2∙ 100%
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4 FACTOR DE POTENCIA: REACTIVA + ARMÓNICOS
𝑆2 = 𝑈2 ∙ 𝐼2 = 𝑈12 ∙�𝐼𝑖2∞
𝑖=1
= 𝑈12 ∙ 𝐼12 + 𝑈12 ∙�𝐼𝑖2∞
𝑖=2= 𝑆12 + 𝑇2
𝑆12 = 𝑃2 + 𝑄12
𝑃2
𝑄12 𝑆12
𝑇2
𝑆2
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4 FACTOR DE POTENCIA: REACTIVA + ARMÓNICOS
Si se puede considerar que FP ≈ cos(ϕ), ¿por qué es importante conocer las distorsiones armónicas para compensar la reactiva?
La influencia de los armónicos en la Eficiencia Energética Eléctrica
Aparición del fenómeno resonante con los equipos de condensadores destinados a la compensación de la Energía Reactiva
Aumento de la intensidad por el neutro
Incremento del valor eficaz de la intensidad
Sobrecalentamiento y vibraciones en motores
Los condensadores son un camino de baja impedancia: 𝑋𝐶 = 12𝜋𝑓𝐶
Posible aparición del fenómeno resonante
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4 FACTOR DE POTENCIA: REACTIVA + ARMÓNICOS
𝐼 =𝑅𝐿 + 𝑗𝑋𝐿 ∙ 𝑅𝑆 + 𝑗𝑋𝐶𝑅𝐿 + 𝑅𝑆 + 𝑗 𝑋𝐿 − 𝑋𝐶
𝑋𝐿 = 𝜔𝜔
𝑋𝑐 =1𝜔𝜔
� → 𝑋𝐿 = 𝑋𝐶 → 𝜔𝑅 =1𝜔𝜔
|Z|
ω
URED
IL IC
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5 CONCLUSIONES
Factor de Potencia = Energía Reactiva + Armónicos
La legislación Española penaliza el consumo de energía reactiva
Es necesario conocer la presencia de armónicos para la correcta compensación de energía reactiva
La corrección del factor del factor de potencia contribuye a la Eficiencia Energética Eléctrica:
Optimizando el funcionamiento de motores y transformadores
Disminuyendo las pérdidas caloríficas
Mejorando la calidad del suministro
Aumentando la capacidad de la REE
Reduciendo la caída de tensión
Promoviendo el Ahorro Económico
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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