Factor de potencia

Qué es el factor de potencia

Motores, transformadores y equipos con bobinas necesitan, además de la potencia que hace trabajo (activa, P, en kW), una potencia que va y vuelve para mantener sus campos magnéticos (reactiva, Q, en kVAr). La red tiene que transportar las dos juntas: la aparente, S, en kVA. El factor de potencia es la fracción de S que efectivamente hace algo:

cos φ = P ÷ S

Con cos φ 0,80, por cada 100 kW útiles circulan 125 kVA por cables, transformador y medidor. Un banco de condensadores aporta localmente la reactiva que piden los motores, para que la red no tenga que traerla.

Cómo se calcula

Qc = P × (tan φ₁ − tan φ₂)

Donde φ₁ es el ángulo del cos φ actual y φ₂ el del objetivo. La potencia aparente después de corregir es S = P ÷ cos φ₂, y como la corriente es proporcional a S, baja en la misma proporción; las pérdidas por calor en los conductores, que dependen del cuadrado de la corriente, bajan todavía más.

Ejemplo

Una planta consume 100 kW con cos φ 0,80 y quiere llegar a 0,95. tan φ₁ es 0,75 y tan φ₂ es 0,329, así que el banco necesita 100 × (0,75 − 0,329) = 42,1 kVAr. La potencia aparente pasa de 125 a 105,3 kVA: un 15,8% menos de corriente y un 29% menos de pérdidas en los cables, con los mismos 100 kW de trabajo.

El recargo en la boleta

En Chile, el decreto de precios de nudo del Ministerio de Energía fija que a los clientes cuyo factor de potencia medio mensual sea inferior a 0,93 se les recarga la facturación en 1% por cada 0,01 bajo ese valor. Con cos φ 0,90 el recargo es 3%; con 0,80, 13% de toda la cuenta. Los clientes residenciales en baja tensión están exentos. Por eso 0,93 es el objetivo mínimo de cualquier corrección y 0,95 el habitual en proyectos, que deja margen para las variaciones del mes.

Cómo elegir el banco

Los condensadores se venden en pasos (5, 10, 12,5, 25 kVAr y otros) y se combinan hasta cubrir los kVAr calculados; conviene redondear hacia arriba con moderación, porque sobrecompensar deja el cos φ capacitivo y eso también se penaliza. Cuando la carga cambia durante el día (talleres, packing, frío industrial), un regulador automático conecta y desconecta pasos para seguir la demanda. Para pasar de kW a kVA o HP usa el conversor kW, HP y kVA; para separar P, Q y S de una carga concreta, la calculadora de potencia eléctrica; y para ver cuánta corriente se ahorra en amperes, la de amperaje.

Fuente

Decreto 4T/2026 del Ministerio de Energía, que fija los precios de nudo para suministros de electricidad, punto 5.2 “Cargo por factor de potencia medio mensual”. La regla se repite en cada decreto de precios de nudo.

Preguntas frecuentes

¿Dónde veo el factor de potencia de mi instalación?

En la boleta de un cliente comercial o industrial aparece como “factor de potencia medio mensual” junto con la energía reactiva en kVArh. También lo muestra el medidor inteligente o un analizador de redes. Si solo tienes kWh y kVArh del mes, el cos φ es kWh ÷ √(kWh² + kVArh²).

¿Sirve corregir el factor de potencia en una casa?

Casi nunca. Las tarifas residenciales en baja tensión no cobran recargo por factor de potencia y el ahorro en pérdidas dentro de la casa es mínimo. Los dispositivos que prometen “ahorrar luz” con un condensador enchufado no reducen los kWh que marca el medidor.

¿Por qué no corregir hasta cos φ igual a 1?

Porque los últimos puntos cuestan más de lo que rinden: de 0,95 a 1 se necesitan casi tantos kVAr como de 0,80 a 0,95, y con la carga variando durante el día es fácil pasarse y quedar capacitivo. Entre 0,95 y 0,98 está el equilibrio habitual.

¿Los condensadores bajan los kWh de la cuenta?

No en el medidor: la energía activa es la misma. Lo que desaparece es el recargo por bajo factor de potencia y, en tarifas que cobran la reactiva, ese cargo. Además bajan las pérdidas en los conductores propios y se libera capacidad en el transformador y el empalme.