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Corrección del Factor de Potencia en Instalaciones Eléctricas Capítulo V.
Corrección del Factor de Potencia en Instalaciones Eléctricas
Penalizaciones establecidas por la ANDE
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En el caso de que el factor de potencia medio mensual del cliente resulte inferior a 0,92, el precio del Kilovatio/hora (energía activa) se aumentará a razón de 4% por cada centésimo del valor inferior a 0,92, ésto es válido para clientela de todas las categorías (residencial, comercial e industrial). R % = 4 (f.pInd - f.pANDE) x 100 Ejemplos: 1) Las siguientes lecturas, en un mismo ciclo, fueron tomadas a un cliente categoría 73: Energía activa 30.000 kW/h y energía reactiva 20940 kVAR/h Q 20.940 Tan ϕ= ———— = —————— = 0,698 = 34,915° P 30.000 Cos ϕ = 0,82 R % = 4 (0,82 - 0,92) x 100 = - 40% Costo por cada KW/h = Gs. 171,81 Gs. por energía activa 30.000 x 171,81 = 5.134.300 40% de 5.134.300 = 2.061.720 Total a abonar a la ANDE, incluyendo potencia reactiva 5.134.300 + 2.061.720 = 7.216.020 guaraníes.
2) De una instalación residencial fueron tomadas dentro del mes los siguientes cos ϕ, en diferentes semanas, días y horas. De las seis lecturas se obtuvieron 0,6; 0,7; 0,75; 0,5; 0,55; 0,6. Se desea saber cuánto será abonado a la ANDE, incluyendo el valor de la penalización por bajo factor de potencia. El consumo por potencia activa alcanza la suma de Gs.455.000. 0,6 + 0,7 + 0,75 + 0,5 + 0,55 + 0,6 Cos ϕ promedio = ———————————————— = 0,616 6
Centésimo = 92 – 61,6 = 30,4 30,4 x 4 = 121,6 % 121,6% de 455.000 = Gs.553.280
Total a abonar a la ANDE = 455.000 + 553.280 = Gs.1.008.280 Una evidencia clara de la necesidad de corregir el factor de potencia de una instalación eléctrica, y ésto, sólo demostrando la parte económica.
Consideramos la factura de un cliente para nuestro ejemplo.
Métodos prácticos para obtener el factor de potencia promedio mensual de un usuario a partir de la factura de ANDE
Número de Medidor Tipo de Consumo
1237904 1237904 1237904 1237904 1237904 Activa punta Activa fuera Reactiva MT Pot. P.C. Máx. Pot. F.P.C. Máx.
Lectura actual 165 481 410 46 32
Lectura anterior
149 442 375 0 0
Constante 60 60 60 0 0
Consumo kW/h Consumo Mín kW/h
979 2.999 2.280 29 20 1.020.954 274.872 213.999 5.126 151.495
Lectura de medidores
Activa punta Activa fuera Reactiva MT 979
Importe en guaraníes
2.999 1.020.954
2.280 213.999 (Gs. x kW/H = 256,65) Según Pliego de Tarifas Nº 20
Primer método: a partir del importe en guaraníes Monto energía reactiva 213.999 ------------------------------- x 100 = --------------- x 100 = 20,9606897 ----------------(1) Monto energía activa 1.020.954
Ecuación 1 20,9606897 ------------------ = ------------------ = 5,240172425 ----------------(2) 4 4
Ecuación 2 5,240172425 ------------------ = ------------------------ = 0,05240172425----------------(3) 100 100 Acabamos de obtener la diferencia centesimal faltante para completar 0,92, valor exigido por la ANDE. Luego: para hallar el factor de potencia promedio mensual del usuario es como sigue 0,92 (ANDE) - Ecuación 3 = 0,86759827575
Factor de potencia usuario = 0,92 - ( Monto de energía reactiva -------------------------------------- ) Monto de energía activa x 4 Segundo método: a partir de la lectura del medidor aplicando la fórmula en función a la Tanϕ
Lectura de medidores
T Activa punta Activa fuera Reactiva MT
979 2.999
Total potencia activa 3.978 kW 2.280 Total potencia reactiva 2.280 kVAR (Gs. x kW/H = 256,65)
Q 2.280 Tan ϕ = ------- = ---------- = 0,573152337 P 3.978
0,573152337 Arco = 29º, 819279 Cosϕ = 0,86759818 Q= potencia reactiva P= potencia activa
El Cosϕ se obtiene por medio de la calculadora científica.
Luego el factor de potencia promedio mensual de nuestro usuario= 0,86759818.
Tercer método: a partir de la lectura del medidor aplicando la fórmula en función al Cosϕ
Lectura de medidores
T Activa punta Activa fuera Reactiva MT
979 2.999 Total potencia activa 3.978 kW
2.280 Total potencia reactiva 2.280 kVAR (Gs. x KW/H = 256,65)
P P 3.978 3.978 3.978 Cos ϕ = ---- = ---------- = -------------------- = ------------------------------- = ------------------ , S P2 + Q2 3.9782 + 2.2802 15824484 + 5198400 21022884 3.978 Cos ϕ = --------------------= 0,867598179 4585,071864
Q= potencia reactiva S= potencia aparente P= potencia activa
Luego el factor de potencia promedio mensual de nuestro usuario= 0,867598179 Conclusión: Se ha visto que para hallar el factor de potencia promedio mensual de un usuario, sólo es necesario contar con la factura de la ANDE, a partir de allí aplicando cualquiera de los métodos estudiados obtendremos el factor de potencia promedio mensual de cualquier cliente. Ahora bien; la fórmula general simplificada para calcular el monto por energía reactiva es la siguiente: MER = MEA x 4 x ( Cos ϕANDE - Cos ϕ Usuario)= monto en guaraníes. Según la factura de nuestro ejemplo MER = 1.020.954 x 4 x (0,92 - 0,86759818) = 4083816 x 0,05240182 = 213.999 Gs.
MER = Monto energía reactiva
MEA= Monto energía activa Observación: A los efectos de ser más precisos es conveniente utilizar la mayor cantidad de decimales posibles.
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