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kVA, kW, KVAr y Factor de Potencia La corriente alterna se compone de tres elementos, VA (potencia aparente), W (potencia real) y VAr (potencia reactiva). El presente documento intenta describir estos tres elementos que son de interés específico para los ingenieros de grupos electrógenos. Medidas. o VA = Voltios x Amperios (Carga resistiva) VA es la Potencia Aparente. Son cargas resistivas típicas las lámparas de filamentos, los calentadores de resistencia y las cocinas eléctricas. o VAr = Voltios x Amperios de reactiva (Carga capacitiva e inductiva) VAr es la Potencia Reactiva, también llamada Potencia sin consumo, ya que no es absorbida por la carga sino por el generador para poder alimentarla. Lo que significa que el alternador está realizando más trabajo del que precisaría teóricamente, y la conmutación, los cables, etc… deben ser más grandes para atender a esta transmisión de potencia extra, incluso teniendo en cuenta que no está siendo utilizada por dicha carga. Esto implica ineficiencia y un coste mayor. o La VAr sólo se produce por el alternador. Más VAr implica una excitación mayor del campo del alternador. El trabajo que se requiere para producir VAr no repercute en el motor; por tanto no se requiere más combustible para crear más VAr. Carga capacitiva negativa (-VAr) Cargas capacitivas típicas son: las luces fluorescentes, las fuentes de alimentación conmutadas como por ejemplo los ordenadores personales, las fuentes de alimentación ininterrumpida, los inversores, etc… Carga capacitiva positiva (+VAr) Cargas inductivas típicas son: los ventiladores eléctricos, otros motores, las cocinas de inducción, etc… W = V x A x Factor de Potencia. W es la Potencia Real o vatios. Los W son creados por el motor. Incrementando la potencia real mientras se mantiene un voltaje fijo del alternador, requiere más combustible para el motor. Un sistema típico de cargas consiste en: Cargas resistivas (VA), Cargas inductivas (+VAr) y Cargas capacitivas (-VAr). 056-026 kW and kVAr Issue 1 – A.D.Manton – Traducción: ESGON CUADROS ELÉCTRICOS, S.L. Factor de Potencia (fp) = Cos Φ (ver dorso para explicación) La abreviatura de factor de potencia es fp. Un factor de potencia de 1 implica que toda la potencia suministrada por el generador es potencia real, siendo absorbida por la carga. No hay potencia reactiva. Un factor de potencia de 0 implica que no hay potencia real, sólo potencia reactiva y toda está siendo devuelta a la fuente, por tanto la carga no está consumiendo nada. Un factor de potencia entre 0 y 1 indica cantidades variables de potencia real y potencia reactiva. Cuando la VAr tiene un valor negativo, se dice que el factor de potencia está adelantado. Cuando la VAr tiene un valor positivo, se dice que el factor de potencia está atrasado. Los generadores están diseñados para operar con un factor de potencia atrasado. Los fabricantes de alternadores proporcionan sus curvas de capacidad para mostrar la región deseada de la operación. Toda esta información puede mostrarse en un diagrama de fases: La Potencia Aparente (VA) viene dada por la suma de los vectores de W y VAr. La Potencia Reactiva (VAr) se dibuja en el eje vertical. Llamamos a este ángulo Φ (pronunciado fi). o La Potencia Real (W) se dibuja en el eje horizontal Este esquema muestra que VA es un valor mayor que W (Si la VAr es cero, VA=W). Calculando el VAr específico de un grupo electrógeno. o La mayoría de generadores están estipulados para un factor de potencia (W \ VA) de 0,8. o Según Pitágoras : Cos Φ = W / VA Cos Φ = 0,8 Φ = Cos-1 0,8 = 36,87 o A partir de esto podemos calcular el VAr con un fp dado de 0,8 (típico de un grupo electrógeno): Tg Φ = VAr / W VAr = Tg 36,87 x W VAr = 0,75 x W o O para simplificarlo,el VAr específico para un factor de potencia de generador de 0,8 es ¾ de la potencia W. 056-026 kW and kVAr Issue 1 – A.D.Manton – Traducción: ESGON CUADROS ELÉCTRICOS, S.L.