Análisis costo beneficio de la corrección del factor de potencia por las sobrecargas en líneas de producción
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http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/32340| Título : | Análisis costo beneficio de la corrección del factor de potencia por las sobrecargas en líneas de producción |
| Autor : | Vega Ramos, Stalin José Varas Murillo, Otton Antonio |
| Director de Tesis: | Solano Villegas, Ervin Geovanny |
| Resumen traducido: | This thesis presents a technical–economic analysis of low power factor under overload conditions in the production lines of an industrial plant and its impact on energy efficiency, supply quality, and billing costs. The issue arises from the high reactive power demand of inductive loads (mainly motors and control equipment), which increases current, causes voltage drops, conductor heating, protection trips, and reduces the system’s available capacity. In addition, a power factor below the levels recommended by the distribution utility leads to penalties and higher costs related to reactive energy and demand. The study follows a quantitative, applied approach, using records of consumption, maximum demand, and active/reactive energy, complemented by 15-minute load profiles and performance classification by ranges according to CNEL EP criteria. Based on the diagnosis, reactive power compensation is proposed through an automatic capacitor bank with control and protection devices (anti-resonance reactors and a digital power-factor controller), aiming to improve the power factor and reduce system current. The economic analysis compares the scenario without correction versus the corrected scenario, including the total investment of the compensation system, and concludes that the implementation pays back within a reasonable period due to reduced penalties and improved operational performance. In summary, power factor correction is a viable and cost-effective solution that increases the plant’s electrical reliability and optimizes consumption-related costs. |
| Resumen : | La presente tesis desarrolla un análisis técnico–económico del bajo factor de potencia en condición de sobrecarga en líneas de producción de una planta industrial y su efecto en la eficiencia energética, la calidad del suministro y los costos de facturación. El problema se presenta por la alta demanda de potencia reactiva de cargas inductivas (principalmente motores y equipos de control), lo que incrementa la corriente, genera caídas de tensión, calentamiento de conductores, disparos de protecciones y reduce la capacidad disponible del sistema. Además, un factor de potencia por debajo de los valores recomendados por la distribuidora conlleva penalizaciones y mayores costos por energía reactiva y demanda. El estudio emplea un enfoque cuantitativo y aplicado, utilizando registros de consumo, demanda máxima y energías activa/reactiva, complementados con perfiles horarios de 15 minutos y clasificación del desempeño por rangos conforme criterios de CNEL EP. Con base en el diagnóstico, se propone la compensación de potencia reactiva mediante un banco automático de capacitores con control y protecciones (reactores anti-resonancia y controlador digital), con el objetivo de elevar el factor de potencia y disminuir la corriente del sistema. El análisis económico compara el escenario sin corrección frente al escenario corregido, incluyendo la inversión total del sistema de compensación, y concluye que la implementación se recupera en un periodo razonable por la reducción de penalizaciones y la mejora operativa. En síntesis, la corrección del factor de potencia es una solución viable y rentable que incrementa la confiabilidad eléctrica de la planta y optimiza los costos asociados al consumo. |
| Palabras clave : | FACTOR DE POTENCIA POTENCIA REACTIVA SOBRECARGA BANCO DE CAPACITORE COSTO-BENEFICIO |
| Fecha de publicación : | 2026 |
| URI : | http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/32340 |
| Idioma: | spa |
| Pertenece a las colecciones: | Grado |
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