Factor de Potencia

⚡ ¿Qué es el factor de potencia?

El factor de potencia (FP) es una medida de cuán eficientemente se utiliza la energía eléctrica. Se define como la razón entre la potencia activa y la potencia aparente:

\( FP = \frac{Potencia Activa (kW)}{Potencia Aparente (kVA)} \)

Potencia activa (kW):

Energía que realmente se utiliza para realizar trabajo útil, como iluminación, motores o calefacción.

Potencia reactiva (kVAR):

Energía que circula entre la red y los equipos inductivos (como motores o transformadores), sin realizar trabajo útil.

Potencia aparente (kVA):

Combinación vectorial de la potencia activa y reactiva. Representa la potencia total demandada al sistema eléctrico.

❌ Problemas de un bajo factor de potencia

• Penalizaciones en la factura eléctrica (en muchos países)
• Mayor consumo de corriente → mayor pérdida de energía
• Sobrecarga en transformadores y líneas eléctricas
• Caídas de tensión más significativas

¿Cómo se corrige?

La forma más común es mediante la instalación de bancos de capacitores (condensadores), que proporcionan potencia reactiva capacitiva para contrarrestar la potencia reactiva inductiva de motores, balastos, etc.

Cálculo básico para corrección del FP

Datos:

• Potencia activa: 100 kW
• FP actual: 0.75
• FP deseado: 0.95

Paso 1: Calcular kVAR actuales y deseados

\( \text{kVAR}_{\text{actual}}\)
\( = 100 \tan\left( \cos^{-1}(0.75)\right) \approx 88.2 \)

\( \text{kVAR}_{\text{deseado}}\)
\( = 100 \times \tan\left(\cos^{-1}(0.95) \right) \approx 32.8 \)

\( \text{kVAR}_{\text{a corregir}} = 88.2 - 32.8 \)
\(=\ 55.4 \, \text{kVAR} \)

Resultado: Se requiere instalar un banco de capacitores de 55.4 kVAR para corregir el FP de 0.75 a 0.95.

Formas de corrección

• Bancos de capacitores fijos: para cargas constantes.
• Bancos automáticos (con escalones): se activan/desactivan según la carga.
• Filtros activos o pasivos: si hay distorsión armónica (cargas electrónicas, variadores de frecuencia).
• Sistemas de compensación individual: como capacitores en motores.