Calculadora de factor de potencia
Calcula la potencia activa (kW), la potencia reactiva (kVAR), la potencia aparente (kVA), el factor de potencia y el ángulo de fase a partir de dos valores cualesquiera o de la tensión y la corriente, y luego dimensiona el banco de capacitores necesario para corregir el factor de potencia.
Última actualización:
Corrección del factor de potencia
Cómo usar Calculadora de factor de potencia
- Elige lo que conoces, por ejemplo la potencia activa y el factor de potencia, o la tensión, la corriente y el factor de potencia.
- Introduce los valores. Para un suministro trifásico usa la tensión entre líneas (como 400 V o 480 V).
- Pulsa Calcular (los resultados también se actualizan mientras escribes) para ver kW, kVAR, kVA, el factor de potencia, el ángulo de fase y el triángulo de potencias.
- Fija un factor de potencia objetivo (0.95 es habitual), la conexión del capacitor, la tensión y la frecuencia.
- Lee el tamaño del banco de capacitores en kVAR y la capacitancia por capacitor en µF, con el cálculo detallado.
El triángulo de potencias
En un circuito de CA con motores, transformadores u otras cargas inductivas, el suministro entrega más que la potencia útil. Las tres magnitudes forman un triángulo rectángulo:
- Potencia activa P (kW) realiza el trabajo: P = S × FP
- Potencia reactiva Q (kVAR) crea campos magnéticos: Q = √(S² − P²) = P × tan φ
- Potencia aparente S (kVA) es lo que deben soportar los cables y transformadores: S = √(P² + Q²)
- Factor de potencia FP = P ÷ S = cos φ
A partir de la tensión y la corriente: monofásico S = V × I; trifásico S = √3 × VLL × I.
Ejemplo práctico: corregir 100 kW de 0.75 a 0.95
Con FP 0.75 la carga consume S = 100 ÷ 0.75 = 133.3 kVA y Q = 88.2 kVAR. tan φ₁ = tan(arccos 0.75) = 0.8819 y tan φ₂ = tan(arccos 0.95) = 0.3287, así que el banco de capacitores necesita
Qc = 100 × (0.8819 − 0.3287) = 55.3 kVAR
La potencia aparente baja a 100 ÷ 0.95 = 105.3 kVA, alrededor de un 21% menos de corriente. Para un banco trifásico en triángulo de 400 V y 50 Hz, cada uno de los tres capacitores aporta 18.44 kVAR: C = 18,441 ÷ (2π × 50 × 400²) ≈ 367 µF. En estrella, cada capacitor ve 231 V y necesita unos 1,101 µF.
Tabla de multiplicadores de kVAR
Multiplica la carga en kW por el factor de abajo para obtener los kVAR necesarios (tan φ₁ − tan φ₂).
| FP actual | A 0.90 | A 0.95 | A 0.98 | A 1.00 |
|---|---|---|---|---|
| 0.70 | 0.536 | 0.692 | 0.817 | 1.020 |
| 0.75 | 0.398 | 0.553 | 0.679 | 0.882 |
| 0.80 | 0.266 | 0.421 | 0.547 | 0.750 |
| 0.85 | 0.135 | 0.291 | 0.417 | 0.620 |
| 0.90 | – | 0.156 | 0.281 | 0.484 |
Consejos prácticos
- Apunta a 0.95 en lugar de 1.00: los últimos puntos porcentuales requieren muchos kVAR adicionales, y corregir de más vuelve la carga capacitiva (en adelanto).
- Muchas compañías eléctricas cobran una penalización por debajo de un factor de potencia de 0.9 o 0.95, que es lo que normalmente amortiza un banco de capacitores.
- Elige capacitores con una tensión nominal adecuada al sistema y con margen, y considera bancos desintonizados (con reactancia) donde los variadores de velocidad generen armónicos.
Preguntas frecuentes
¿Cómo convierto kVA a kW?
Multiplica los kVA por el factor de potencia: kW = kVA × FP. Por ejemplo, 125 kVA con un factor de potencia de 0.8 dan 125 × 0.8 = 100 kW.
¿Qué es el factor de potencia?
El factor de potencia es la relación entre la potencia activa (kW), que realiza trabajo útil, y la potencia aparente (kVA), que debe entregar el suministro: FP = kW ÷ kVA. Va de 0 a 1 y es igual al coseno del ángulo de fase entre la tensión y la corriente en cargas sinusoidales.
¿Cómo calculo los kVAR?
La potencia reactiva es Q = √(kVA² − kW²), o Q = kW × tan φ donde φ = arccos(FP). Una carga de 100 kW con FP 0.75 consume 100 × 0.8819 = 88.2 kVAR.
¿Cómo dimensiono un capacitor de corrección del factor de potencia?
Usa Qc = P × (tan φ1 − tan φ2), donde φ1 es el ángulo de fase actual y φ2 el objetivo. Corregir 100 kW de FP 0.75 a 0.95 requiere 100 × (0.8819 − 0.3287) = 55.3 kVAR.
¿Cómo convierto kVAR a microfaradios?
Para un solo capacitor, C = Q ÷ (2π f V²) con Q en VAR. En un banco trifásico en triángulo, cada uno de los tres capacitores aporta Q/3 a la tensión de línea. En un banco en estrella, cada uno ve la tensión de línea ÷ √3, así que cada uno necesita tres veces la capacitancia del caso en triángulo.
¿Cuál es la fórmula de la potencia aparente trifásica?
S = √3 × V(entre líneas) × I. Por ejemplo, 400 V y 100 A dan √3 × 400 × 100 = 69.3 kVA. La potencia activa es ese valor por el factor de potencia.
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