La necesidad de dispositivos de corrección del factor de potencia en el diseño eléctrico moderno

Los sistemas eléctricos modernos se enfrentan a características de carga cada vez más complejas, y la mejora del factor de potencia en los bancos de condensadores se ha convertido en una parte indispensable del diseño de ingeniería. La importancia de esta configuración técnica se deriva tanto de las leyes físicas del funcionamiento de la red eléctrica como de consideraciones económicas.

Los edificios modernos utilizan ampliamente cargas no lineales, como aires acondicionados de frecuencia variable, iluminación LED y equipos informáticos, que generan una potencia reactiva significativa durante su funcionamiento. Mediante la conmutación de bancos de condensadores o el uso de tecnología de compensación activa, se puede compensar la potencia reactiva de retardo generada por las cargas inductivas, de modo que la corriente y la fase de la tensión de la red tienden a sincronizarse.

Un factor de potencia bajo sin compensar genera una mayor corriente aparente en las líneas de suministro eléctrico. Los transformadores de distribución, cables, interruptores automáticos y otros equipos deben seleccionarse en función de este aumento de corriente, lo que incrementa directamente los costos del proyecto. Mejorar el factor de potencia de 0,7 a 0,95 puede reducir la corriente de la línea en aproximadamente un 26%, optimizando la capacidad de los equipos y los costos de inversión.

Las compañías eléctricas implementan un sistema de evaluación del factor de potencia para usuarios industriales y comerciales. Cuando el factor de potencia promedio mensual cae por debajo del valor estándar, se aplican cargos adicionales por electricidad; por el contrario, se otorgan reducciones si el factor supera dicho valor. El periodo de recuperación de la inversión en fuentes de alimentación industriales con dispositivos de corrección del factor de potencia suele ser de 12 a 18 meses, lo que las convierte en una forma eficaz para que las empresas reduzcan sus costos de electricidad.

Las pérdidas de línea en los sistemas de distribución eléctrica son directamente proporcionales al cuadrado de la corriente; mejorar el factor de potencia reduce significativamente las pérdidas de línea. Para usuarios con un consumo eléctrico anual superior a 1 millón de kWh, el ahorro energético derivado de la reducción de las pérdidas de línea puede alcanzar entre el 2 % y el 5 % de los costos totales de electricidad, y el valor económico a largo plazo generado supera con creces la inversión inicial en equipos.