El sistema obligatorio a utilizar por las distribuidoras de energía eléctrica es TT

Curso Auxiliar

CONTENIDOS         RESUMEN BASICO                                                               22 de Diciembre 2008

1.-        Alimentación Principal

1.1        El sistema obligatorio a utilizar por las distribuidoras de energía eléctrica es TT

El siguiente esquema nos mostrará cuales son las diferencias de potencial que encontramos en una alimentación:

[pic 1]

a)        La puesta a tierra al servicio del transformador es uso exclusivo de la empresa distribuidora y se conecta a neutro antes del medidor.

b)        La puesta a tierra de seguridad es para el uso de la instalación y deberá conectarse al conductor PE, dicha jabalina se deberá encontrar a un radio no menor de 4 mt con respecto a la puesta a tierra al servicio del transformador.

c)        El conductor PE es el encargado de descargar cualquier falla a tierra de la carga por medio de su masa, y luego por tierra hacerla circular hasta la puesta a tierra del transformador.

1. Ejemplo de conexionado:

[pic 2]

2.-        Calculo de Potencia y Corriente de una carga

        2.1        Cálculo de potencia  para una carga monofásica:

                P= U x I x Cos fi        

POTENCIA = TENSION x CORRIENTE x COS fi

UNIDADES:        Watt = Volt x Ampere  x cos fi

                Siendo el Cos fi dato del fabricante del equipo o motor.

2.2        Cálculo de corriente  para una carga monofásica:

        Utilizando la misma fórmula anterior y despejando "I" (corriente)

        I=   P  / UxCos fi

        CORRIENTE = POTENCIA DIVIDIDO LA TENSION x COS fi

2.3        Cálculo de Potencia  para una carga trifásica:

        P = U x I x COS fi x 1,732 (raíz de 3)

        POTENCIA = TENSION x CORRIENTE x COS fi x RAIZ DE 3

        UNIDADES:  WATT = VOLT x AMPERE x COS fi x RAIZ DE 3

2.4        Cálculo de Corriente  para una carga trifásica:

        Utilizando la misma fórmula anterior y despejando "I" (corriente)

I=   P  / UxCos fix1,732

        CORRIENTE = POTENCIA DIVIDIDO LA TENSION x COS fi x Raíz de 3

CUADRO RESUMIDO:

3.-        Factor de Potencia

3.1                        El factor de potencia es la relación entre la potencia activa y la aparente. Es decir, indica la eficiencia con la cual la energía está siendo utilizada. Un alto factor de potencia (próximo a 1, que es el equivalente al 100% del aprovechamiento de la energía) indica eficiencia alta e un factor de potencia bajo indica baja eficiencia.    

[pic 5]

3.2                Triángulo de potencia

[pic 6]

3.3        El desfasaje entre tensión y corriente (Cos φ) en valores inferiores a 1,00 nos obliga para una misma potencia a colocar conductores de diferente sección, lo explicaremos en forma práctica:

        Caso N1        

Datos : para un motor monofásico de 4 HP cos fi 0.90.

I (A) =  POTENCIA (WATT) / U x Cos fi

1 HP =  746 W

15 A = 2984 W / 220 V x 0.90

El conductor que soporta esta corriente sería 2.5mm

 (no aconsejable, pero sirve para el ejemplo)

                Caso N2        

Datos : para un motor monofásico de 4 HP cos fi 0.55

I (A) =  POTENCIA (WATT) / U x Cos fi

1 HP =  746 W

24,6 A = 2984 W / 220 V x 0.55

El conductor que soporta esta corriente sería 4mm

PARA LA MISMA POTENCIA DE UN MOTOR (4HP) PERO CON DIFERENTE COS fi LOS CONDUCTORES A UTILIZAR VARIAN DE 2,5 mm A 4 mm, YA QUE LA CORRIENTE EN EL CASO 1 ES DE 15A, MIENTRAS EN EL CASO 2 PARA EL MISMO MOTOR RESULTA 24,6 A.

LOS CAPACITORES CON EL TIEMPO SE DETERIORAN DE TAL FORMA QUE EL COSENO FI PUEDE VOLVER A BAJAR, ES POR ELLO QUE SI LA DISTRIBUIDORA SOLICITA 0,85 DEBERIAMOS CALCULARLO PARA 0.90 ó 0.95

3.4        Cálculo practico para la corrección del Factor de Potencia (Cos φ) base tabla

                Datos:        Potencia P=100 kW    -   Cos fi = 0,65 llevar a 0,90

                a)        Determinación del coeficiente K

El coeficiente K surge de la resta entre la (Tg fi1 - Tg fi2) y lo podemos obtener por medio de la tabla

Tabla: Ingresamos por la columna Cos fi actual hasta el valor de fi que tenemos ahora (ej 0.65), luego nos desplaza hacia la derecha hasta la columna del coseno que queremos (ej: 0.90)

K=0,685

                b)        Q = P x K = 100 kW x 0,685 = 68,5 KVAr

c)        Ahora que tenemos la potencia aparente Q = 68,5 KVAr lo redondeamos por un valor comercial 70 KVAr  se puede redondear hasta un 20%.

3.5        Cálculo practico para la corrección del Factor de Potencia (Cos φ) Base μF

        Tomando datos del punta anterior:

                U = 220 V

Q = 70 KVAr ó 70.000 VAr

Xc = U ²  /  Q  =  220²  /  70.000  =  0,691

C = 1.000.000  /  2 x π (pi) x f (frecuencia) x Xc

C = 1.000.000  /  2 x 3.1416 x 50 x 0,691 =   4606 μF

NOTA: Si se conectan 2 ó más capacitores en paralelo sus capacidades se suman

dos capacitores en paralelo de 100 μF dan 200 μF

        3.6        Conexionado y protección de los capacitores:

[pic 7]

NOTA: recordar que los capacitores deben estar conectados mientras este funcionando la carga que queremos corregir, cuando la carga se desconecte habrá que desconectar los capacitores.

Para el calculo de la corriente absorbida por un capacitor podemos abreviarlo de la siguiente manera:

MONOFASICA por cada μF consume 0,07 A  (osea un capacitor de 100 μF consume 7 A

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