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Circuitos Eléctricos II: Potencia

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1-Definición de las potencias en un sistema, y cómo se calculan.

2- Cálculo de las potencias totales en un sistema.

3-Definición del factor de potencia, los diferentes factores y ejemplo de cálculo

4- Corrección del factor de potencia

.5-Ejemplos prácticos de cada uno de los puntos anteriores

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Circuitos Eléctricos II: Potencia

  1. 1. Universidad Fermín Toro Decanato de Ingeniería Cabudare-Edo Lara POTENCIA Integrante: Fabiana Suarez CI: 25.340.304 Prof: Matilde García SAIA “A” Cabudare, 10 de Septiembre de 2016
  2. 2. Definición y cálculo de las potencias en un sistema Es una red formada por unidades generadoras eléctricas, de carga y/o líneas de transmisión de potencia, incluyendo el equipo asociado, conectado eléctricamente o mecánicamente a la red, pero también podemos decir que las potencias de un sistema es requerido una red eléctrica de potencia que se encargue de generar, transmitir y distribuir, la energía eléctrica hasta los consumidores. Cálculo de las potencias totales en un sistema En corriente continua es donde se conectan generadores tales como: pilas, baterías y dinamos. Para calcular la potencia en este tipo de corriente se utiliza la formula: Donde: P = Potencia V = Voltaje
  3. 3. I = Corriente Y la unidad en la que se mide la potencia es en Watts, unidad que se genera de la multiplicación de Voltios por Ampere. En cambio, para la corriente alterna que es la que se genera en las centrales eléctricas y se encuentra en las viviendas, el proceso es un poco más complicado debido a que existen 3 tipos de potencia las cuales son:  Potencia Activa Esta potencia es la que se transforma en energía en los receptores, la que disipan por la parte de resistencia que tienen, la única que se transforma en energía útil. Solo esta potencia eléctrica se transforma en trabajo por el receptor. Esta es la que realmente nos da el dato de qué potente es el receptor y es la que viene expresada en las características de todos los receptores La potencia activa se calcula mediante la siguiente fórmula: Como se puede observar es muy similar al cálculo de potencia en corriente continua solo que esta incluye al coseno de ρ que es denominado como el Factor de Potencia y se conoce como el ángulo de desfase existente entre la V y la I. Según el ángulo tenemos para cada tipo de circuito: Resistivo puro: La V y la I están en fase. Ángulo de desfase 0º; coseno 0º = 1. El factor de potencia en receptores de resistencias puras es 1. Se llaman circuitos R. Inductivo puro: La V está adelantada 90º respecto a la I. ángulo de desfase 90º, coseno 90º = 0; el factor de potencia es 0. Se llaman circuitos L. Capacitivo puro: La V está atrasada 90º respecto a la I. ángulo de desfase -90º, coseno -90º = 0; el factor de potencia 0. Se llaman circuitos C. Factor de potencia en Resistencias = 1, es decir siempre tendrá el valor 1 y la fórmula quedará igual que los receptores en c.c.. (al ángulo para que el coseno ρ se igual a 1 es el ángulo de 0º). Esto paso por que la Tensión y la Intensidad siempre están en fase, no se desfasan ningún ángulo (0º).  Potencia Reactiva Se conoce como la potencia que solo tienen los circuitos que tengan parte inductiva o capacitiva (LC) y no se transforma en energía, no produce trabajo útil, por eso podemos considerarla incluso una pérdida. Se representa por la letra Q y su fórmula es: Su unidad es el VAR que se define como Voltios Amperios Reactivos.
  4. 4.  Potencia Aparente Es la suma vectorial de las potencias activa y reactiva. Se representa por la letra S y su fórmula es: S2= P2+Q2 Su unidad es el VA que se denomina como Voltio Amperios. Definición del factor de potencia, los diferentes factores y ejemplo de cálculo El factor de potencia simplemente se define como el cociente entre la potencia activa y la potencia reactiva, esto es: El factor de potencia se utiliza para determinar que una cantidad de energía eléctrica se ha transformado en trabajo El valor ideal del factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido transformada en trabajo. Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa un mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil. La potencia efectiva o real es la que en el proceso de transformación de la energía eléctrica se aprovecha como trabajo: es la potencia activa P. En un sistema monofásico la formula de potencia efectiva o real es: Mientras, en un sistema trifásico la formula es: Por otra parte, la potencia reactiva Q es la encargada de generar el campo magnético que requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y transformadores. En un sistema monofásico la formula de potencia reactiva es:
  5. 5. Y en un sistema trifásico la formula es: La potencia aparente S es la suma geométrica de las potencias activa y reactiva, o también: Sistema monofásico: Sistema trifásico: Graficamente, estas expresiones están relacionadas con el triangulo de potencias Corrección del factor de potencia Es reducir el costo de energía reactiva en la factura de electricidad. Para lograr esto, es necesario distribuir las unidades capacitativas, dependiendo de su utilización, en el lado del usuario del medidor de potencia. Existen varios métodos para corregir o mejorar el factor de potencia, entre los que destacan la utilización de: Alternador sincrónico Compensador sincrónicos Compensador estático Banco o batería de condensadores
  6. 6. Para hablar sobre el corrector del factor de potencia, primeramente debemos saber que el factor de potencia es la relación que existe entre la potencia activa y la potencia aparente, La energía reactiva se puede corregir con distintos métodos pero siempre utilizando baterías de condensadores. En una instalación, pongamos por ejemplo una pequeña fábrica, la energía reactiva se consume en distintos puntos de la misma que por lo general son máquinas que demandan esa energía reactiva como por ejemplo cualquier motor eléctrico que tenga para corregir esa energía reactiva y que el factor de potencia sea igual a 1, esto es, cuando coinciden la potencia aparente y la activa, podemos acudir directamente a la fuente de la demanda de la misma, es decir al motor e instalar una batería de condensadores fija. Por otro lado, si los demandantes de energía reactiva están muy dispersos en esa fábrica, lo más apropiado es colocar una batería de condensadores (varios condensadores conectados entre sí) con un regulador automático, justo donde comienza la instalación y antes de que llegue al equipo de medida o contador eléctrico. Ejercicio Encontrar la potencia promedio (Activa) que se entrega a una impedancia por la que circula una corriente de ° ZL= I = ° VL = ° ° Irms = 3,53 A VL = Vrms = = 48,08 V ; Irms = = 3,53 A P = P = P =
  7. 7. Potencia Reactiva ZL= I = ° VL = ° ° Irms = 3,53 A VL = Vrms = = 48,08 V ; Irms = = 3,53 A Q = Q = Q = Potencia Aparente Factor de Potencia

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