¿QUÉ ES LA ENERGÍA REACTIVA?
En los circuitos eléctricos, la corriente está en fase con la tensión cuando hay una carga óhmica (resistencias), mientras que está desfasada si la carga es inductiva (motores, transformadores en vacío) y desfasada si la carga es capacitiva (condensadores).
La corriente total absorbida por, por ejemplo, un motor, viene determinada por la suma vectorial de:
- IR corriente óhmica debida a la componente resistiva de la carga.
- IL corriente reactiva debida a la componente inductiva de la carga.
A estas corrientes se asocian las siguientes potencias:
- Potencia activa asociada a la parte resistiva de la carga.
- Potencia reactiva asociada a la parte inductiva de la carga.
La potencia reactiva inductiva, que tiene un valor medio nulo a lo largo del periodo, no es útil para la producción de trabajo mecánico y constituye una carga adicional para el proveedor de energía, que le obliga a sobredimensionar sus generadores y sus redes de transporte y distribución.
El parámetro que define la absorción de potencia reactiva inductiva es el factor de potencia (cosphi). El factor de potencia se define como la relación entre la potencia activa y la potencia aparente.
Un sistema que funciona a bajo cosfi tiene las siguientes desventajas:
- Elevadas pérdidas de potencia de transmisión en las líneas eléctricas.
- Elevadas caídas de tensión.
- Mayor dimensionamiento de las centrales de generación, transporte y transformación.
En conclusión, la energía reactiva es un tipo de energía eléctrica que no contribuye al trabajo real realizado por los dispositivos eléctricos. En otras palabras, la energía reactiva es un tipo de energía que se utiliza pero no se convierte en energía útil.
De lo anterior se desprende la importancia de obviar o al menos mitigar los efectos de un factor de potencia bajo.
¿CÓMO AFECTA LA ENERGÍA REACTIVA A LA FACTURA DE LA LUZ?
Para limitar los problemas causados por la energía reactiva, las compañías eléctricas cobran a sus clientes una tarifa por la energía reactiva utilizada. Esta tarifa se calcula en función de la cantidad de energía reactiva utilizada en relación con la cantidad total de energía utilizada. En otras palabras, cuanta más energía reactiva utilice, mayor será su factura de electricidad.
¿CÓMO REDUCIR LA ENERGÍA REACTIVA UTILIZADA?
Hay varias formas de reducir la energía reactiva utilizada, por ejemplo, puede utilizar dispositivos que consuman menos energía reactiva, como motores eléctricos de alta eficiencia.
La solución técnica y siempre rentable es instalar un sistema de corrección del factor de potencia, es decir, una serie de baterías de condensadores que compensan la cantidad de energía reactiva utilizada.
SISTEMAS DE CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA
Los sistemas de corrección del factor de potencia, mediante baterías de condensadores, suministran la energía reactiva que necesita la carga sin tomarla de la red.
Además de la reducción/eliminación de penalizaciones en la factura, las ventajas técnico-económicas de la instalación de una batería de condensadores son las siguientes
- Disminución de las pérdidas en líneas y transformadores debido a la menor corriente absorbida.
- Reducción de las caídas de tensión en las líneas.
- Optimización del dimensionamiento del sistema.
El reajuste de la instalación eléctrica industrial correctamente dimensionada representa la intervención tecnológica con el menor tiempo de amortización. Generalmente, la corrección del factor de potencia de una planta de producción se amortiza en unos meses.
En función de los consumidores eléctricos presentes en la planta (ciclo de trabajo, potencia, factor de potencia), de la topología (radial, en anillo, etc.) y del tamaño de la propia planta, una vez calculada la necesidad de corrección del factor de potencia, se decidirá cómo intervenir en la planta.
Los métodos más comunes son la corrección distribuida del factor de potencia (cada empresa eléctrica está equipada con su propia unidad de corrección del factor de potencia, normalmente fija) y la corrección centralizada del factor de potencia (se instala una única unidad automática de corrección del factor de potencia para todo el sistema). También es posible realizar soluciones «mixtas» en función de las peculiaridades del sistema.
Los sistemas estándar de corrección del factor de potencia se utilizan en sistemas sin corrientes muy distorsionadas ni problemas de resonancia. En los casos en los que circula por el sistema eléctrico una corriente con un alto contenido de armónicos (THD) y/o la presencia de un alto riesgo de resonancia con el transformador MT/BT, se utilizan sistemas de corrección del factor de potencia con inductancias de bloqueo. De hecho, en estos casos, la instalación de un sistema de corrección del factor de potencia sin inductancias de bloqueo puede causar una rápida degradación de los condensadores y provocar peligrosas tensiones eléctricas y mecánicas en los componentes de potencia del sistema. Las inductancias de bloqueo protegen los condensadores de los armónicos y excluyen el riesgo de resonancias, pero no afectan al contenido armónico de la corriente del sistema.
Para más información sobre nuestros sistemas de corrección del factor de potencia.
