La energía reactiva es imprescindible para el funcionamiento de algunas máquinas eléctricas, las lámparas fluorescentes y otros receptores. Este tipo de equipos consumen, además de energía activa (kWh), energía reactiva (kVArh).

Aquellos usuarios que consuman mucha energía reactiva, pagarán un recargo en su factura eléctrica. Para determinar el importe del recargo, primero es necesario calcular el valor del factor de potencia, dependiendo de la energía activa y reactiva consumida cada mes en cada periodo tarifario.

Si el factor de potencia es inferior a 0,95, se factura un recargo, que se aplica en todos los periodos tarifarios, excepto en el periodo 3, para las tarifas de acceso 3.0A y 3.1A, y en el periodo 6, para las tarifas de acceso de seis periodos 6.X, siempre que el consumo de energía reactiva exceda el 33% del consumo de activa durante el periodo de facturación considerado (es decir, cos φ < 0,95) y únicamente afectará a dichos excesos. En la Tabla 1 quedan recogidas las penalizaciones indicadas por la legislación vigente.

 

 

 

 

TABLA 1. Penalización por consumo de energía reactiva

Para no pagar este recargo, se pueden recurrir a dos opciones:

1. En el caso de instalaciones eléctricas con un gran número de receptores de potencias diferentes y conexión variable, existe la posibilidad de realizar compensación individual de reactiva por cada receptor. Esto puede suponer que una gran parte de los condensadores quede sin utilizar. Por este motivo se emplea la siguiente solución:
2. Utilizar baterías de condensadores, con una unidad electrónica de regulación que en cada momento conecta o desconecta, mediante contactores y de forma automática, los condensadores necesarios para adaptarse a la demanda de potencia reactiva que existe en cada momento. Así se puede mantener el factor de potencia aproximadamente constante y con un valor cercano a la unidad.

FIGURA 1. Ejemplo de batería de condensadores (fuente: Schneider Electric)

INSTALAR UNA BATERIA DE CONDENSADORES

Instalar una batería de condensadores cerca del cuadro eléctrico general de la instalación eléctrica es la mejor solución. Esta batería de condensadores suministra la energía reactiva que necesitan los receptores, de forma que no sea absorbida de la red, y el factor de potencia se aproxime a uno.

En las instalaciones donde las fluctuaciones de carga son al mismo tiempo elevadas y rápidas, la conexión mediante contactores no permite actuar lo suficientemente rápido para tener en cada momento la compensación necesaria. En este caso la solución idónea consiste en aplicar conmutadores estáticos para la conexión y desconexión de los condensadores, por ejemplo, tiristores.

Además de la batería de condensadores principal, se suelen instalar también condensadores para compensar la reactiva absorbida por los transformadores, aguas arriba del cuadro general de baja tensión (figura 2).

FIGURA 2.Esquema unifilar de una instalación eléctrica y conexión de la batería de condensadores principal

Los datos para seleccionar una batería automática son: potencia en kVAr, tensión nominal y regulación de la batería (composición de los escalones).

FIGURA 3.Ejemplo de catálogo de baterías de condensadores con características técnicas

El escalonamiento o regulación física de una batería indica la composición y el número de conjuntos condensador - contactor que la forman. Se expresa como la relación entre el primer escalón y el resto de escalones.

El dimensionamiento de una batería de condensadores puede realizarse de dos maneras diferentes:

• a partir de los datos obtenidos de las facturas eléctricas. Resulta práctico, pero es muy aproximado. En caso de que no se conozcan las horas de funcionamiento o que los regímenes de funcionamiento sean muy dispares, la compensación de la energía reactiva resulta inexacta.
• a partir de mediciones tomadas con un analizador de redes eléctricas. Es el procedimiento más adecuado para realizar el cálculo y selección de una batería de condensadores. Se deben efectuar las medidas en el circuito eléctrico de acometida a la instalación y en condiciones de trabajo normales, para conocer la carga eléctrica habitual.

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