Calculadora de corrección del factor de potencia:¿cómo encontrar un capacitor de P.F en µF y kVAR?

¿Cómo calcular el condensador en kVAR y µF para mejorar el factor de potencia? Calculadora y ejemplo

Calculadora del factor de potencia

La siguiente calculadora de P.F calculará el factor de potencia existente o actual, la potencia aparente "S" en kVA, la potencia reactiva existente "Q" en kVAR y el valor del condensador necesario para P.F corrección en microfaradio “µF” y kVAR.

Para calcular el valor de la capacitancia de un banco de capacitores en µF y kVAR, el factor de potencia existente, la potencia reactiva actual en kVAR y la potencia aparente en kVA, solo ingrese los valores de real o potencia activa en kW, corriente en amperios, voltaje en voltios, frecuencia en Hz (50 o 60 Hz), seleccione el sistema de voltaje de suministro (monofásico o trifásico) y el factor de potencia objetivo (el valor del factor de potencia necesario o corregido) y presione el botón Botón "Calcular" para obtener el resultado de la capacitancia en μF, S en kVA y Q en kVAR.

• Calculadora relacionada:Banco de capacitores en kVAR y µF Calculadora para la corrección del factor de potencia

Es bueno saberlo:

• Tanto kVAR como μ-faradio son términos utilizados en bancos de condensadores y mejora y corrección del factor de potencia para eliminar los componentes reactivos del lado de la carga, lo que tiene múltiples ventajas.
• Esta calculadora de factor de potencia se puede utilizar con fines educativos que no diferencian entre el factor de potencia atrasado o adelantado.
• Asumimos que la carga inductiva ya que el factor de potencia juega un papel importante en los circuitos inductivos. Los circuitos capacitivos proporcionan un factor de potencia líder y el valor del factor de potencia es la unidad "1" en circuitos resistivos puros.
• El condensador de corrección del factor de potencia debe conectarse en paralelo con cada carga de fase.

Fórmula de cálculo del factor de potencia

Cálculo de F.P. monofásico

La siguiente fórmula se puede utilizar para calcular el factor de potencia en circuitos de CA monofásicos.

• Cosθ =P/S
• Cosθ =P / V x I
• Cosθ =kW / kVA
• Coseno θ =  Potencia verdadera/ Potencia aparente
• Cosθ =R/Z

Dónde:

• Cosθ =Factor de potencia
• P =Potencia real en kW
• S =Potencia aparente en kVA
• V =Voltaje en voltios
• I =corriente en amperios
• R =Resistencia en ohmios “Ω”.
• Z =Impedancia (resistencia en circuitos de CA, es decir, X_L , X_C y R conocidos como reactancia inductiva, reactancia capacitiva y resistencia respectivamente) en ohmios "Ω".

Cálculo de F.P. trifásico

Cálculo con voltaje línea a línea (V_L-L )

Cosθ =kW / √ (3 x V_L-L xI)

Cálculo con voltaje de línea a neutro (V_L-N )

Cosθ =kW / 3 x V_L-N x yo

Cálculo de condensador en microfaradios y kVAR para P.F

Las siguientes fórmulas se pueden usar para calcular la capacitancia de un capacitor en faradios y microfaradios para la corrección del factor de potencia.

• C =159,155 x 10 ⁶ x Q en kVAR ÷ f x V ² …     en microfaradios
• C =159,155 x Q en kVAR ÷ f x V ² …     en farad

o

• C =kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x f x V ² )     …     en microfaradios
• C =kVAR x 10 ³ ÷ (2π x f x V ² )     …     en farad

Además, el banco de capacitores requerido en kVAR se puede calcular de la siguiente manera:

• Condensador requerido kVAR =P en kilovatios (Tan θ₁  – Bronceado θ₂ )
• kVAR =C x f x V ² ÷ (159,155 x 10 ⁶ )      …     en kVAR
• kVAR =C x 2π x f x V ² x 10 ^-9 …     en kVAR

donde:

• C =Condensador en microfaradios
• kVAR =Potencia reactiva
• f =Frecuencia en hercios
• V =Voltaje en voltios

Es bueno saberlo:

Las siguientes fórmulas para la impedancia "Z", la potencia activa "P", la potencia reactiva "Q" y la potencia aparente "S" son útiles al calcular el valor del factor de potencia deseado y el banco de condensadores en kVAR y µF.

Impedancia “Z”:

• Z =√  (R ² + (X_L + X_C ) ² )     …     Z, R, X_L , X_C en ohmios 
• X_L =2πf L     …     L es la inductancia en Henry
• X_C =1/ 2πf C     …     C es la capacitancia en faradios

Potencia Activa “P” :

Potencia Real o Verdadera o Potencia Activa =√  (Potencia aparente ²  – Potencia reactiva ² ) o

• P =V x I x Cosθ     …     (en circuitos de CA monofásicos)
• P =√  (S ² – Q ² )
• P =√  (VA ²  – VAR ² )
• P =√  3 x V_L-L x yo  x Cosθ     …     (en línea trifásica a línea)
• P =3 x V_L-N x I x Cosθ     …     (en Línea Trifásica a Neutro)
• kW =√  (kVA ² – kVAR ² )

Potencia reactiva “Q”:

Potencia reactiva =√  (Potencia aparente ² – Verdadero poder ² )

• Q =VI Sinθ
• VAR =√  (VA ²  – P ² )
• kVAR =√  (kVA ² – kW ² )

Potencia aparente “S”:

Potencia aparente =√  (Poder verdadero ² + Potencia Reactiva ² )

• S =V I
• S =√  (P + Q ² )
• kVA =√  (kW ² + kVAR ² )

Cómo calcular el factor de potencia y el condensador en µF y kVAR

El siguiente ejemplo muestra cómo calcular el factor de potencia requerido, la clasificación del capacitor de corrección para el banco de capacitores en microfaradios y kVAR, la potencia reactiva existente, la potencia activa y la potencia aparente. Puede comparar el resultado del ejemplo resuelto con los resultados de la calculadora del factor de potencia.

Ejemplo:

Un motor monofásico de 240 V, 60 Hz toma una corriente de suministro de 25 A a un P.F (factor de potencia) de 0,60. El factor de potencia del motor debe mejorarse a 0,92 conectando un condensador en paralelo con él. Calcule la capacidad requerida del condensador tanto en microfaradios como en kVAR.

Solución:

Paso 1:Calcular la potencia activa de la carga:

P =V x I x Cosθ₁

• P =240 V x 25 A x 0,6
• P =3,6 kW

Además,

KVA real a P.f retrasado actual

P =V x I

• P =240V x 25A
• P =6kVA

kVAR real a corriente retardada P.f

kVAR =√  (kVA ² – kW ² )

• kVAR =√  (6 ² kVA:3,6 ² kW)
• kVAR =4,8 kVAR

kVAR real a corriente retardada P.f

Paso 2:Calcule los kVAR necesarios para la corrección del factor de potencia

P.F existente =Cosθ₁ =0,60

P.F necesario =Cosθ₂ =0,92

θ₁ =Coseno ^-1 =(0.60) =53°.130; Bronceado θ₁  =Bronceado (53°.130) =1.333

θ₂  =Coseno ^-1 =(0.92) =23°.073; Bronceado θ₂  =bronceado (23°,073) =0,426

Condensador kVAR necesario para mejorar el factor de potencia de 0,60 a 0,92

Condensador requerido en kVAR

Condensador requerido kVAR =P en kW (Tan θ₁ – Bronceado θ₂ )

kVAR =3,6 kW x (1,333 – 0,426)

VAR =3265,2 VAR

KVAR requerido =3,2652 kVAR

Paso 3:Convertir kVAR a Microfaradio

Condensador requerido en µF

C =kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x f x V ² )     …     en microfaradios

C =3,2625 kVAR x 10 ⁹ ÷ (2π x 60 Hz x 240 ² V)

C =150,4 µF

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