El bajo factor de potencia tiene varias desventajas en el sistema de potencia. El efecto principal del factor de potencia bajo es aumentar la corriente y, por lo tanto, aumentar las pérdidas. Esto reduce la eficiencia general del sistema. Por lo tanto, un factor de potencia bajo no es deseable desde el punto de vista económico.
Primero comprendamos la causa básica del bajo factor de potencia. Lo sabemos,
Factor de potencia (pf) = cosØ
Así cuanto más sea el valor de cosØ, mejor será el pf. En otras palabras, un valor más bajo de Ø da un mejor pf. Consideremos ahora el triángulo de impedancia como se muestra a continuación.
Está claro del triángulo anterior que a medida que el valor de la inductancia aumenta de X1 a X2, el ángulo Ø aumenta. Esto significa que pf (cosØ) está disminuyendo. Por lo tanto, el aumento de la carga inductiva provoca un bajo factor de potencia.
Causas del bajo factor de potencia:
Las siguientes son las principales causas del bajo factor de potencia:
1) La razón básica detrás del bajo factor de potencia es una mayor demanda de potencia reactiva. Si en algún punto del sistema existe un equilibrio entre la demanda de potencia reactiva y la generación, entonces el factor de potencia en ese punto será la unidad. Las cargas inductivas como el motor de inducción consumen corriente retrasada y, por lo tanto, potencia reactiva para la generación de flujo magnético en su entrehierro. Por lo tanto, las cargas inductivas requieren potencia reactiva. Para cumplir con este requisito, extraen una corriente muy retrasada del sistema y, por lo tanto, causan el bajo factor de potencia.
2) En las industrias se utilizan mayoritariamente motores de inducción monofásicos, trifásicos o ambos. Sabemos que el motor de inducción funciona con un factor de potencia bajo. En condiciones sin carga o con carga ligera, el factor de potencia varía de 0,2 a 0,3. Pero en condiciones de carga completa, funciona con un mejor factor de potencia, alrededor de 0,85. Por lo tanto, los motores de inducción son una de las principales causas de bajo pf.
3) La carga en el sistema de potencia no siempre es constante. Varía durante todo el día. Es más durante la mañana y la tarde, pero menos durante el período de descanso. Durante condiciones de carga ligera, el voltaje de suministro aumenta. Esto aumenta la corriente de magnetización. Este aumento en la corriente de magnetización conduce a un pf bajo.
4) Además de los motores de inducción, existen otros tipos de carga, a saber. Las lámparas de arco, los hornos de calefacción industrial, las lámparas de descarga, etc. toman corriente de retraso. Por lo tanto, contribuyen a un pf bajo.