Mejor respuesta
A) Conceptos básicos
Para explicar la potencia reactiva, primero debemos aprender algunos conceptos básicos.
Existen básicamente dos tipos de cargas, cuando se habla de redes lineales:
- cargas resistivas: cargas que solo consumen energía eléctrica.
- cargas reactivas: cargas que almacenan energía eléctrica de forma temporal, preparadas para retroalimentarla de forma dinámica. Las cargas reactivas pueden ser de dos tipos:
- Inductivo
- Capacitivo
- Ambos tipos (cargas reactivas y resistivas) consumen corriente cuando se aplica un voltaje o corriente constante, aunque las cargas reactivas lo hacen solo por un tiempo (evito entrar en detalles en este punto).
- Pero entonces, en el mundo real, cada carga es una mezcla de cargas resistivas y reactivas.
Además de esto, la mayoría de las cuadrículas son principalmente lineales, pero ligeramente no lineales. La no linealidad agrega un tercer componente a la potencia llamado potencia de distorsión. No vamos a entrar en eso, pero es un tercer componente de la energía.
Alimentación de línea de CA
Ahora continuaremos con cargas resistivas y reactivas en una red eléctrica, como se usa en la mayor parte del mundo.
No discutiré el tercer «tipo» de energía, la potencia de distorsión, que surge de componentes lineales. Pero debo agregarlo como comentario, que la potencia total (llamada potencia aparente S en VA) consta de tres componentes: potencia activa P (en Watt), potencia reactiva Q (en VAR) y potencia de distorsión D (en VAR). La potencia aparente equivale a la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de potencia activa, reactiva y de distorsión: S = Sqrt (P ^ 2 + Q ^ 2 + D ^ 2).
No «t quiero volverme técnico, así que limito mi respuesta diciendo que hablamos de potencia reactiva solo en redes de CA.
Ejemplos de (principalmente) Cargas resistivas en una red de CA:
- Calentadores
- Motores con carga (los motores tienen comportamiento reactivo y resistivo, pero bajo carga, su comportamiento resistivo es predominante)
- Bombillas
- La mayoría de los electrodomésticos bajo carga (predominantemente)
- Etc ..
Ejemplo de Cargas reactivas en una red de CA:
- Motor con carga baja (funciona principalmente como una carga reactiva)
- Atenuador de luz mientras se atenúa
- Algunas lámparas
- Condensadores de compensación de una red
- Convertidores de compensación de red
- Capacitancia de línea e inductancia de línea de un línea eléctrica
- Etc.
Reactancias positivas y negativas
La potencia reactiva es causada por reactancias.
Hay dos tipos de reactancias:
- Capacitiva (negativa)
- Inductiva (positiva)
- Las reactancias inductivas capacitivas pueden compensarse entre sí.
B) Potencia en redes de CA
Las cargas resistivas contribuyen a la potencia activa consumida en una red. Las reactancias contribuyen a la potencia reactiva, la parte de potencia oscila entre las reactancias capacitivas e inductivas dos veces la frecuencia de red 50.
Las reactancias no consumen potencia activa pero causan pérdidas de potencia (secundarias) a lo largo de los cables, debido a corriente adicional alimentándolos. Debido a esto, los operadores de la red proporcionarán una compensación cuidadosa por la carga reactiva agregando reactancias opuestas a lo largo de las líneas eléctricas. Añaden «cargas» capacitivas a lo largo de sus líneas para compensar la naturaleza inductiva de la red. Y en algunos casos especiales, cuando las líneas son de naturaleza capacitiva, proporcionarán una compensación inductiva. En otras palabras: el “uso de potencia reactiva” en redes eléctricas, es para compensar la potencia reactiva de signo opuesto .
Sin embargo, compensación sólo es posible para una parte de los efectos de las cargas reactivas debido a dos efectos adicionales:
- Flujo de potencia oscilante: resulta en que se transmita potencia cero hasta el final de la línea. Entonces, la fuente «bombeará» energía a la línea, pero ninguna energía llega al final
- Enviar energía a la atmósfera como una antena (requiere líneas de miles de kilómetros de largo)
En líneas muy largas, de algunos miles de kilómetros, la única forma de hacer frente a las reactividades es recurrir a líneas eléctricas de CC de alto voltaje, donde tienen poco efecto en la transferencia de energía.
PD: Algunos digamos que la potencia reactiva tiene el efecto de bajar el voltaje de la red. Esto no siempre es cierto, ya que también puede suceder lo contrario.
Respuesta
La potencia reactiva es relativamente abstracta, se usa para intercambiar campos eléctricos y magnéticos en el circuito, y se usa establecer y mantener la potencia eléctrica del campo magnético en equipos eléctricos. No funciona externamente, sino que lo transforma en otras formas de energía. Para equipos eléctricos con bobinas electromagnéticas, se debe consumir energía reactiva para establecer un campo magnético.Debido a que no funciona en el exterior, se le llama «reactivo». El signo de la potencia reactiva está representado por Q, y la unidad es Var o kVar.
La potencia reactiva no es de ninguna manera una potencia inútil y es muy útil. El motor necesita establecer y mantener un campo magnético giratorio para hacer girar el rotor, impulsando así el movimiento mecánico. El campo magnético del rotor del motor se establece tomando energía reactiva de la fuente de energía. El transformador también necesita energía reactiva para generar un campo magnético en la bobina primaria del transformador e inducir un voltaje en la bobina secundaria. Por lo tanto, sin energía reactiva, el motor no girará, el transformador no se transformará y el contactor de CA no se activará.
En circunstancias normales, el dispositivo alimentado no solo necesita obtener energía activa del fuente de alimentación, pero también necesita obtener potencia reactiva de la fuente de alimentación. Si la potencia reactiva en la red eléctrica es escasa, el equipo de potencia no tiene suficiente potencia reactiva para establecer un campo electromagnético normal. Entonces, el equipo de potencia no se puede operar bajo las condiciones nominales y se reduce el voltaje terminal del equipo de potencia. Afectando así el funcionamiento normal de los equipos eléctricos. La potencia reactiva tiene ciertos efectos adversos sobre el suministro y uso de la electricidad, principalmente en:
1. Reducir la salida de la potencia activa del generador.
2. Reducir la capacidad de suministro de energía de los equipos de transmisión y transformación.
3. Esto provoca un aumento en la pérdida de voltaje de línea y una aumento de la pérdida de potencia.
4. Esto da como resultado una operación de factor de potencia bajo y una caída de voltaje, lo que resulta en una capacidad insuficiente del equipo eléctrico.
La potencia reactiva suministrada desde el generador y la línea de transmisión de alto voltaje no pueden satisfacer las necesidades de la carga, por lo que algunos dispositivos de compensación de potencia reactiva deben instalarse en la red eléctrica para complementar la potencia reactiva y garantizar al usuario Necesidad de potencia reactiva. El equipo eléctrico puede funcionar a voltaje nominal. Esta es la razón por la que la red necesita instalar dispositivos de compensación de potencia reactiva.
Potencia activa y potencia reactiva del grupo electrógeno diesel