Medición de cos ϕ y factor de potencia FP (MicroLogic E)
Factor de potencia FP
La unidad de control MicroLogic E calcula el factor de potencia FP a partir de la potencia activa total Ptot y la potencia aparente total Stot:
Este indicador califica:
-
El sobredimensionado necesario para la fuente de alimentación de la instalación ante la presencia de corrientes armónicas
-
La presencia de corrientes armónicas por comparación con el valor del cos ϕ
cos ϕ
La unidad de control MicroLogic E calcula el cos ϕ a partir de la potencia activa total Pfundtot y la potencia aparente total Sfundtot del fundamental (primer orden):
Este indicador califica el uso de la energía suministrada.
Factor de potencia FP y cos ϕ en presencia de corrientes armónicas
Si la tensión
de alimentación no está excesivamente distorsionada, el
factor de potencia FP se expresará como una función de cos ϕ y THD(I) mediante:
La comparación de los dos valores permite calcular el nivel de deformación armónica de la alimentación.
Signo del factor de potencia FP y el cos ϕ
Para estos indicadores se pueden aplicar dos convenciones de signo:
-
Convención IEC: el signo de estos indicadores cumple estrictamente los cálculos con signo de las potencias (es decir, Ptot, Stot, Pfundtot y Sfundtot).
-
Convención IEEE: los indicadores se calculan de acuerdo con la convención IEC, pero se multiplican por el inverso del signo de la potencia reactiva (Q).
En las siguientes figuras se define el signo del factor de potencia FP y el cos ϕ por cuadrante (Q1, Q2, Q3 y Q4) para ambas convenciones:
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Convención IEC |
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Convención IEEE |
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|---|---|
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Capacitivo: signo positivo de los indicadores FP y cos ϕ
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Inductivo: signo negativo de los indicadores FP y cos ϕ
Gestión del factor de potencia FP y el cos ϕ: valores mínimos y máximos
La gestión de los indicadores FP y cos ϕ consiste en:
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Definir las situaciones críticas
-
Llevar a cabo la supervisión de los indicadores de acuerdo con la definición de las situaciones críticas
Las situaciones se consideran críticas cuando los valores de los indicadores se sitúan alrededor de 0. Para estas situaciones se definen los valores mínimo y máximo de los indicadores.
En la siguiente figura se muestran las variaciones del indicador cos ϕ (con la definición del cos ϕ MÍN/MÁX) y su valor según la convención IEEE para una aplicación de receptor:
1 Las flechas indican el rango de variación del cos ϕ para la carga en servicio
2 Zona crítica + 0 para los equipos fuertemente capacitivos (rayado verde)
3 Zona crítica - 0 para los equipos fuertemente inductivos (rayado rojo)
4 Posición mínima del cos ϕ de la carga (inductiva): flecha roja
5 Rango de variación del valor del cos ϕ de la carga (inductiva): rojo
6 Posición máxima del cos ϕ de la carga (capacitiva): flecha verde
7 Rango de variación del valor del cos ϕ de la carga (capacitiva): verde
Se obtiene el valor máximo de FP (o cos ϕ MAX) para el valor positivo más pequeño del indicador de FP (o cos ϕ).
Se obtiene el valor mínimo de FP (o cos ϕ MIN) para el valor negativo más grande del indicador de FP (o cos ϕ).
Supervisión de los indicadores de cos ϕ y factor de potencia FP
En la convención IEEE, las situaciones críticas en modo receptor en una carga capacitiva o inductiva se detectan y diferencian (dos valores).
En la siguiente tabla se indica el sentido de variación de los indicadores y su valor en funcionamiento receptor.
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Convención IEEE |
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|---|---|---|
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Cuadrante de funcionamiento |
Q1 |
Q4 |
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Sentido de variación de los cos ϕ (o FP) en el rango de funcionamiento |
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Valor de los cos ϕ (o FP) en el rango de funcionamiento |
0...-0,3...-0,8...-1 |
+1...+0,8...+0,4...0 |
Los indicadores de calidad MÁX y MÍN indican ambas situaciones críticas.
En la convención IEC, las situaciones críticas en modo receptor en una carga capacitiva o inductiva se detectan, pero no se diferencian (un valor).
En la siguiente tabla se indica el sentido de variación de los indicadores y su valor en funcionamiento receptor.
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Convención IEC |
||
|---|---|---|
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Cuadrante de funcionamiento |
Q1 |
Q4 |
|
Sentido de variación de los cos ϕ (o FP) en el rango de funcionamiento |
|
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Valor de los cos ϕ (o FP) en el rango de funcionamiento |
0...+0,3...+0,8...+1 |
+1...+0,8...+0,4...0 |
El indicador de calidad MÁX indica ambas situaciones críticas.
Elección de la convención de signo del cos ϕ y el factor de potencia FP
Ajuste la convención de signo para los indicadores cos ϕ y FP:
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Con el software EcoStruxure Power Commission (protegido con contraseña)
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Mediante el envío de un comando de ajuste a través de la red de comunicación (protegido con contraseña)
Por defecto se aplica la convención IEEE.