Diseño de metodología para la evaluación del dimensionamiento de sistemas correctores de factor de potencia en instalaciones industriales y comerciales

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

Currently, organizations that carry out their economic activities based on industrial processes and commercial establishments aim to achieve the greatest possible efficiency in their different operations. This is where electrical energy stands out, since it is transversal to any work that is being carried out. In this meaning, it is essential that the electrical installations, systems, equipment, devices and machinery belonging to the user have a series of parameters and conditions that allow the work to be carried out effectively without breaking the limits established by the CREG (Comisión de Regulación de Energía y Gas) for the power factor. Briefly, it is indicated that the power factor is a dimensionless unit, which takes values from 0 to 1, depending on the relationship between the active energy P (kW-h) with the reactive energy Q (kVAr-h) and the distortion D. For the purposes of the limits established by the CREG, if the value of the power factor is less than 0.9, a charge is made as a penalty, which is incremental over 12 periods. In this way, the value of the electricity bill increases substantially, causing economic losses to organizations that have this problem. In addition to the problems described, there are different effects at the operational level, since a power factor less than 0.9 can cause precariousness and incorrect operation of the electrical installation. However, currently there are power factor correction systems, which are a series of resources and techniques that allow these effects to be controlled, avoiding both the malfunction of the electrical installation and the payment of fines to the electricity companies. energy. At this point it is important to clarify that good practices are essential so that the solutions can be effective and long-lasting, preventing them from becoming an endemic wrong for the installation. Based on what was described above, this work aims to generate a methodology that allows the appropriate evaluation and sizing of the power factor correction system(s) required by an industrial or commercial electrical installation. The above will be carried out based on a series of studies, which will have as a first stage, an LFM logical framework methodology, which involves in detail all the problems, the statement of objectives, and the analysis of the project. Secondly, market studies are carried out, based on a regional perspective and defining all the economic parameters that will be raised in the respective study. Finally, the methodology will be developed, to later be evaluated, and thus execute the administrative, legal and financial studies that guarantee the effectiveness in industrial and commercial electrical installations.

Descripción

En la actualidad las organizaciones que llevan a cabo sus actividades económicas basadas en procesos industriales y establecimientos comerciales pretenden lograr la mayor eficiencia posible en sus diferentes operaciones. Es ahí donde resalta la energía eléctrica, ya que es trasversal a cualquier labor que se esté ejecutando. En este sentido, es fundamental que las instalaciones eléctricas, sistemas, equipos, aparatos y maquinarias pertenecientes al usuario, cuenten con una serie de parámetros y condiciones, que permitan desarrollar las labores eficazmente sin quebrantar los límites establecidos por la CREG (Comisión Reguladora de Energía y Gas) para el factor de potencia. De manera somera se indica que el factor de potencia es una unidad adimensional, que toma valores de 0 a 1, según sea la relación entre la energía activa P (kW-h) con la energía reactiva Q (kVAr-h) y la distorsión D. Para efectos de los límites establecidos por la CREG, si el valor del factor de potencia es inferior a 0.9, se realiza un cobro a modo de penalización, el cual es incremental a lo largo de 12 periodos. De esta manera el valor de la factura de energía eléctrica aumenta sustancialmente, ocasionando pérdidas económicas a las organizaciones que tienen este inconveniente. Adicional a la problemática descrita, se tiene diferentes afectaciones a nivel operacional, ya que un factor de potencia inferior a 0.9, puede ocasionar la precarización y operación incorrecta de la instalación eléctrica. Sin embargo, en la actualidad se cuenta con sistemas correctores de factor de potencia, que son una serie de recursos y técnicas, que permiten controlar dichas afectaciones, evitando tanto el mal funcionamiento de la instalación eléctrica, como el pago de multas a las empresas de energía. En este punto es importante aclarar que las buenas prácticas son fundamentales para que las soluciones puedan ser efectivas y duraderas, evitando que se conviertan en un mal endémico para la instalación. A partir de lo descrito anteriormente, este trabajo pretende generar una metodología que permita evaluar y dimensionar de manera apropiada el o los sistemas correctores de factor de potencia, que requiera una instalación eléctrica industrial o comercial. Lo anterior se realizará basado en una serie de estudios, que tendrán como primera etapa, una metodología de marco lógico MML, la cual involucra de manera detallada todos los problemas, el planteamiento de los objetivos, el análisis del proyecto. En segundo lugar, se realizan estudios de mercado, basados en una mirada regional y definir todos los parámetros económicos que se plantearán en el respectivo estudio. Por último, se desarrollará la metodología, para posteriormente ser evaluada, y así ejecutar los estudios de tipo administrativo, legal y financiero que avalen la efectividad en las instalaciones eléctricas industriales y comerciales.

Palabras clave

Calidad de la energía, Energía reactiva, Diseño, Metodología, Normatividad CREG, Factor de potencia

Materias

Especialización en Gestión de Proyectos de Ingeniería -- Tesis y disertaciones académicas , Evaluación del factor de potencia , Optimización del consumo eléctrico , Normativas de la CREG , Impacto económico del factor de potencia , Buenas prácticas en instalaciones eléctricas

Citación