miércoles, 29 de junio de 2016

CORRECCIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA CON RECIBO CFE

El Factor de Potencia es utilizado para indicar la cantidad de energía que se ha convertido en trabajo.

Un Bajo Factor de Potencia...
Significa energía desperdiciada por su empresa y en consecuencia, un incremento en su facturación. Por esto se ofrece una reducción en su facturación de energía eléctrica si el F.P. es mayor del 90% y un recargo si es menor del 90%, de acuerdo a las siguientes fórmulas:


El factor de potencia se obtiene dividiendo la energía activa (KW) entre la energia aparente (KVA).

Ya que el bajo factor de potencia se origina por la carga inductiva, que algunos equipos requieren para su funcionamiento, es necesario compensar este consumo reactivo mediante bancos de capacitores.

Problemas Técnicos.
Además del incremento en facturación, un bajo factor de potencia también deriva en los siguientes problemas:

  • Mayor consumo de corriente.
  • Aumento de las pérdidas en conductores.
  • Desgaste prematuro de los conductores.
  • Sobrecarga de transformadores y líneas de distribución.
  • Incremento en caídas de voltaje.

Beneficios al corregir su factor de potencia.

  • Disminución de perdidas en los conductores.
  • Reducción de las caídas de tensión.
  • Aumento de la disponibilidad de potencia de transformadores y líneas.
  • Incremento de la vida útil de las instalaciones eléctricas.
  • Reducción del costo de su facturación de energía eléctrica.

Se pueden manejar tres arreglos para la aplicación de capacitores, los cuales pueden combinarse entre si según el arreglo que más beneficie en cada caso.

Compensación individual:
Únicamente estaría en servicio cuando opere la carga a controlar.

Compensación en grupo:
Varias cargas de igual capacidad y periodo de trabajo, se pueden compensar con un capacitor en común, en un punto único como un centro de carga.

Compensación central:
Cargas distintas que operan a diferentes períodos pueden ser compensadas, con un banco único de
capacitores, conectado usualmente a la entrada de la instalación, el cual mejora el nivel de voltaje pero no reduce las pérdidas.


EL COSTO DEL BANCO DE CAPACITORES PUEDE SER RAPIDAMENTE RECUPERABLE, DEBIDO AL AHORRO QUE SE OBTIENE, AL EVITAR LOS RECARGOS POR BAJO FACTOR DE POTENCIA EN SU RECIBO DE ENERGÍA. RECUERDE QUE ES NECESARIO REALIZAR UN ESTUDIO COMPLETO DE CALIDAD DE ENERGÍA, CON EL FIN DE IDENTIFICAR LAS ARMÓNICAS DEL SISTEMA Y PODER DEFINIR EL EQUIPO DE ACUERDO A SUS NECESIDADES.

En el siguiente ejemplo se tiene un negocio con tarifa OM de CFE (Ordinaria Media tensión), que está sufriendo penalización por bajo factor de potencia:


El análisis de los últimos 5 meses refleja un incremento de carga constante en los 3 meses últimos, el factor de carga es normal no es alto (carga contratada vs carga utilizada).

Primeramente tomaremos los valores promedio mensual de los últimos 3 consumos (JUN-JUL-AGO 15):

Demanda maxima kW = (21+22+23)/3 = 22 kW
FP% = (69.1+70.86+72.62)/3 = 70.86%

Necesitamos los KVAR necesarios para pasar de un fp de 70.86% a un fp de 90%:

(Es importante notar que el dato anotado en la facturación nos da el valor máximo de demanda y, debe tomarse con reservas para no sobrepasar con mucho el 0.9 (-) de factor de potencia, lo que implicaría hacer un gasto con un período de pago muy a largo plazo de la inversión en capacitores, lo ideal es tomar el dato de un medidor de kw).

Usando la siguiente formula directa:

KVAR2=KW1{TAN[COS^-1(FP1)-TAN[COS^-1(FP2)}

KVAR2=22{TAN[COS^-1(0.7086)-TAN[COS^-1(0.90)}

KVAR2 = 11.2 KVAR

Se selecciona una capacidad comercial inmediata superior y cercana a 11.2 kvar.

Del recibo de CFE mostrado podemos obtener los Ahorros por la Corrección del Factor de Potencia (F.P.)

% Multa = 14.35% [ Elevar el Factor de Potencia de 72.62 a 90.00 ] 

% Bonificación = 2.50% [ Elevar el Factor de Potencia de 90.00 a 99.9 ] 

% AHORRO TOTAL = [ %Multa + %Bonificación ] = [ 14.35% + 2.50% ] = 16.85% 

AHORROS MENSUALES APROXIMADOS = [ $ Multa + $ Bonificación ] 

AHORROS ANUALES APROXIMADOS = [ $ AHORRO MENSUAL x 12 ]

La factura o recibo de CFE, es la suma de varios conceptos: energía (kWh), demanda o demanda facturable (kW), factor de potencia, 2% baja tensión (para compensar errores en la medición del lado de baja tensión) y otros cargos como DAP (derecho de alumbrado público).

Para reducir la facturación eléctrica, las grandes empresas consumidoras de energía eléctrica utilizan equipos administradores de demanda que ahora están al alcance de cualquier empresa, comercio o institución.

Definitivamente, LA DEMANDA, ES EL CONCEPTO A CONTROLAR Y ADMINISTRAR para reducir el pago de la factura eléctrica cada mes.

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