¿Por qué el factor de potencia es tan importante en el sistema eléctrico de potencia?

En general, podemos definir el término factor de potencia de tres formas;

• “El coseno de un ángulo entre la corriente y el voltaje de un circuito de CA se llama factor de potencia”
• “La relación entre la resistencia y la impedancia total de un circuito de CA se denomina factor de potencia”
• “La relación entre la potencia activa y la potencia aparente se denomina factor de potencia”

Teniendo en cuenta una carga inductiva, el factor de potencia se retrasará debido a que la corriente se retrasará con respecto al voltaje. Mientras que en la carga capacitiva el ángulo es opuesto, el ángulo de la corriente aplicada ahora es anterior al voltaje y se considera como factor de potencia principal. El factor de potencia juega un papel importante en los circuitos de CA según la carga. Como sabemos, cuanto menor es el factor de potencia, mayor es la corriente de carga y viceversa. *El factor de potencia retrasado tiene algunas desventajas, como una gran clasificación de KVA porque los KVA son inversamente proporcionales al factor de potencia.

• Del mismo modo, en el factor de potencia atrasado, las líneas de transmisión deben tener un mayor tamaño de conductor debido a que, con un factor de potencia bajo, el conductor transporta una gran cantidad de corriente.
• Otra desventaja son las grandes pérdidas en el cobre, con un factor de potencia bajo, el conductor transporta una gran corriente
• provoca más IR ² pérdidas. Esto da como resultado una eficiencia deficiente.
• La gran corriente con un factor de potencia bajo provoca mayores pérdidas de voltaje en el alternador y las líneas de transmisión y, con este efecto, el sistema también podría reducir la capacidad de manejo de carga.

Causas del bajo factor de potencia :

El factor de potencia bajo es indeseable desde el punto de vista económico.

1. La mayoría de los motores de CA (monofásicos y trifásicos) son motores de inducción que funcionan con un factor de potencia extremadamente bajo (0,2 a 0,3).
2. Los hornos industriales, las lámparas de arco, las lámparas de descarga eléctrica, etc. funcionan con un factor de potencia bajo.

Mejora del factor de potencia :

El bajo factor de potencia se debe principalmente a las cargas inductivas. Para superar esta situación, debemos conectar un condensador en paralelo con las cargas que de alguna manera pueda estabilizar el factor de potencia. La mejora del factor de potencia se puede lograr mediante el uso de los siguientes tipos de equipos.

• Condensador estático

                         El factor de potencia se puede mejorar conectando un condensador en paralelo con la carga inductiva. Como sabemos, el capacitor atrae una corriente principal que puede neutralizar el factor de potencia atrasado producido por las cargas inductivas. Para cargas trifásicas, los capacitores se pueden conectar en estrella o triángulo.

• Condensador síncrono

                  Los motores síncronos toman la corriente principal cuando están sobreexcitados y, por lo tanto, se comportan como capacitores. Entonces, un motor síncrono sobreexcitado que funciona sin carga se llama condensador síncrono. Cuando este tipo de máquinas se conectan en paralelo con la alimentación, se toma la corriente de adelanto que neutraliza parcialmente o tiende a minimizar el bajo factor de potencia. Por lo tanto, se mejora el factor de potencia.

• Avanzadores de fase

El avance de fase también es un dispositivo de mejora del factor de potencia. Como sabemos, el bajo factor de potencia se debe al estator del motor de inducción, ya que consume una corriente muy alta que va a la zaga de la tensión de alimentación en 90 ⁰ . El avance de fase en realidad es una excitación de CA externa para el motor que alivia el devanado del estator de la corriente de excitación y se puede mejorar el factor de potencia.