Factor de Potencia

Simulador Multi-Carga & Compensación

Conceptos Base

Al tener múltiples equipos, la red ve una carga equivalente. Se suman las potencias activas (Watts) y las reactivas (VAr) por separado para formar el triángulo total.

  • Activa (P): Trabajo útil total de la planta (Movimiento, calor).
  • Reactiva (Q): Magnetismo de los motores (No produce trabajo útil, pero ocupa capacidad de la red).

Monofásico vs Trifásico

Sistema Monofásico

La compensación es directa. Se conecta un único capacitor en paralelo con la carga (entre Fase y Neutro). Las potencias se calculan simplemente como S = V · I.

Sistema Trifásico

Los bancos industriales se componen de 3 capacitores que pueden cablearse de dos formas:

  • Estrella (Y): Cada capacitor recibe tensión de fase (V / √3). Se requiere un valor de capacitancia (µF) tres veces mayor.
  • Triángulo (Δ): Cada capacitor recibe la tensión de línea completa (V). Al recibir más voltaje, son capaces de inyectar la misma reactiva usando un tercio (1/3) de la capacitancia en comparación con la Estrella. Es el método más económico y usado en la industria.

Modelo Matemático

1. Potencia Reactiva Total

Qtotal = Σ Pi · tan(φi)

2. Banco de Capacitores

QC = Ptotal [ tan(φi) - tan(φf) ]

3. Capacidad del Banco (Estrella)

CY =
QC 2π · f · V²

Nomenclatura e Implementación

Pi / Ptotal: Potencia Activa (kW). Es la energía de las máquinas (datos de chapa).

φ (Fi): Ángulo de desfasaje. Se obtiene mediante el arco coseno del Factor de Potencia: arccos(cos φ).

Qtotal: Potencia Reactiva actual (kVAr). Carga magnética total de la instalación.

QC: Tamaño comercial del Banco a instalar. Es la "inyección" necesaria para contrarrestar la reactiva de los motores y alcanzar tu cos φ objetivo (usualmente mayor a 0.95).

CY / CΔ: Capacidad requerida de los condensadores en Faradios (luego multiplicado por 1,000,000 para µF). Depende de tu frecuencia de red (f = 50 o 60Hz) y el voltaje de línea (V).

Agregador de Cargas

380 V
0.95
Sistema Total
cos φ Inicial: 0
P (kW) Q (kVAr) φ P Q Inicial Q Final Qc
S Equivalente 0 kVA 0 A
S Final 0 kVA 0 A
Banco Requerido (Qc) 0 kVAr
Estrella: 0 µF Triángulo: 0 µF