Una pregunta básica sobre el equilibrio de carga y la corrección del factor de potencia en sistemas trifásicos

  

¿Cuál es la razón principal para equilibrar las cargas en una fase trifásica?   sistema. Tal vez para un motor de inducción trifásico el motivo sea más   claro. Pero imagina una entrada de energía doméstica con tres voltajes de línea como   fase A, fase B y fase C; un neutro y una tierra en el   edificio. Por lo que sé, las cargas en todas las fases deben ser de alguna manera   equilibrado.

Las respuestas a su pregunta más reciente le indican que, estadísticamente, se espera que las cargas se equilibren debido al número de consumidores simultáneos, pero no hay garantías de que las tres fases tengan corrientes de igual magnitud y, inevitablemente, alguna corriente fluirá hacia abajo la conexión neutral.

  

¿Eso también significa que sus factores de poder también deberían estar cerca?

Sería bueno para las empresas generadoras si los PF y las corrientes individuales estuvieran equilibrados, pero esto no sucederá y habrá diferencias con las que el sistema de generación tenga que lidiar.

  

¿Cuál es la verdadera razón detrás de todo este equilibrio?

Para evitar que se tome demasiada corriente en un solo cable de fase es una razón importante. Esto puede afectar indebidamente el voltaje que se ve en algunas fases con respecto al neutro y hay reglas a seguir que limitan cuán lejos puede estar este suministro de voltaje. Si una fase está consumiendo mucha corriente con respecto a las otras, su voltaje de carga local podría reducirse demasiado. A la inversa, hay situaciones en que esto sucede que aumentarán los voltajes de fase de las líneas subutilizadas.

  

También escucho sobre la compensación de PF con condensadores. Cual es el principal   ¿Razones para hacer que el factor de potencia sea cercano a 1?

La corrección de PF se propone reducir la corriente que se quita de las líneas eléctricas. Considera esta imagen: -

Lalíneaverdeesimportanteporqueeslapotenciarealalaqueselefactura,peromuchosdispositivostambiénusanenergíareactivaquesesumaalacorrientequetomaeldispositivo.Esapotenciareactivaeslalíneaazulvertical.Juntos,lapotenciareactivaylarealproducenlapotenciaaparente,esdecir,elVA(voltiosamperios)quesepuedemedirconunvoltímetroyunamperímetro.

TengaencuentaquelapotenciaaparentenuncapuedesermáspequeñaquelapotenciarealyestosignificaquelacorrientesuministradaporlaestacióngeneradoraesmásaltadeloquesenecesitaparaproducirXkilovatiosparaelconsumidor.

Porlotanto,lacorreccióndePFseproponeagregarcondensadoresatravésdelacargaenunintentodereducirlapotenciareactivaacero.EstohacequePF=1.

Lamayoríadelascargasdepotenciatradicionalessonmotoresytienenunacorrienteinductivaqueestáenladireccióndelalíneaazul"apuntando hacia arriba". Si agrega condensadores, estos naturalmente tienen una línea azul que apunta hacia abajo, por lo que los dos efectos se cancelan.

Es exactamente lo mismo cuando tienes un circuito sintonizado en paralelo: la impedancia aumenta en la resonancia, por lo tanto, la corriente cae, dejando solo la corriente necesaria para suministrar los "kilovatios".

Este tipo de corrección de PF es para el beneficio de las compañías eléctricas, ya que la corriente neta que tienen para alimentar las líneas es menor. Esto significa que se necesitan cables más delgados.

La razón para mejorar el equilibrio de carga entre las 3 fases es para reducir el efecto que este desequilibrio tiene en los voltajes de línea. Cuando los voltajes de línea están desequilibrados, los consumidores trifásicos y los dispositivos inductivos como motores, generadores y transformadores se verán obligados a lidiar con los efectos de calentamiento interno agregados de la "corriente de secuencia negativa" que fluyen en ellos como resultado. Esa corriente se opone al flujo de la corriente normal, no realiza ningún trabajo útil, por lo que hay más calentamiento de PU en el equipo con la misma carga de trabajo. Los dispositivos de protección normales solo ven la corriente neta en los dispositivos, no el efecto de calentamiento que tiene, por lo que en algunos casos el equipo puede dañarse sin tener que desconectar los dispositivos de protección. Los dispositivos de protección más costosos y sofisticados pueden monitorear esto, pero las acciones que tomarían a nivel de transmisión y distribución afectarán a muchos más consumidores que solo los que causan el desequilibrio.

La corrección del factor de potencia solo es importante para el servicio público, ya que los equipos que ELLOS TIENEN deben dar servicio a la carga total en kVA, pero su sistema de ingresos solo puede mirar el kW. El kW es un factor de kVA x PF, por lo que un pobre PF reduce la lectura de kW, pero aún requiere una mayor carga de kVA en los generadores y transformadores de la utilidad, lo que significa que les costará más entregar el kW a través de las pérdidas en esos sistemas. calefacción adicional, etc. etc. Para ayudar a compensar ese costo, evalúan las penalizaciones por un bajo factor de potencia a nivel del consumidor para "alentar" la corrección por parte del usuario.

La razón principal para equilibrar las corrientes de carga es hacer el uso económicamente más ventajoso de los equipos de generación, transmisión y distribución. Equilibrar el factor de potencia entre las fases probablemente no sea tan importante como hacerlo lo más cercano posible a la unidad.

La razón principal para hacer que el factor de potencia esté cerca de la unidad también es para hacer el uso económicamente más ventajoso de G, T, & D equipo y también para minimizar las pérdidas en el G, T, & D equipo.