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Pruebe un dispositivo, un protocolo o una conversión como 50 kW a amperios
Calcule las demás magnitudes del triángulo de potencias, kW, kVA, kvar, factor de potencia y ángulo de fase, a partir de dos valores conocidos.
Potencia aparente
125kVA
Compruebe los valores para ver un resultado.
Carga sinusoidal. Con distorsión armónica, este ángulo no es el ángulo de desfase de la componente fundamental.
S² = P² + Q²PF = P ÷ S|φ| = cos⁻¹(PF)
100 kW con un factor de potencia de 0,8 atrasado equivalen a 125 kVA, con 75 kvar de potencia reactiva.
Consejo: Si una carga produce muchos armónicos, el factor de potencia mostrado por el contador incluye la distorsión. En ese caso, el triángulo da la potencia no activa total, no los kvar que podría compensar una batería de condensadores.
Para convertir kVA en kW, multiplique por el factor de potencia: 500 kVA con un factor de 0,85 equivalen a 425 kW. Las tres potencias forman un triángulo rectángulo: la potencia activa (kW) es la base, la reactiva (kvar) la altura y la aparente (kVA) la hipotenusa. Dos valores permiten hallar el tercero.
P = S × PF
Use esta relación para un transformador o grupo electrógeno especificado en kVA y calcule los kW que puede suministrar al factor de potencia de la carga. Un grupo también tiene un límite de kW impuesto por el motor: compruébelo.
S = P ÷ PF
Un factor de potencia menor exige mayor capacidad de suministro para el mismo trabajo. Una carga de 425 kW requiere 447,4 kVA a 0,95 y 500 kVA a 0,85.
Q = √(S2 − P2)
Aplique el teorema de Pitágoras al triángulo, o Q = S × sin φ. Es útil si un contador muestra kW y kVA, pero no kvar. El resultado es una magnitud absoluta: solo con kW y kVA no puede saberse si la potencia reactiva es inductiva o capacitiva.
PF = P ÷ √(P2 + Q2) = cos φ
La calculadora toma los kvar como magnitud absoluta y pregunta aparte si la carga es inductiva o capacitiva porque los contadores usan distintas convenciones de signo. En la convención IEC, el signo sigue la dirección de los kW: un emplazamiento importador sigue siendo positivo tanto si la corriente se atrasa como si se adelanta. En la convención IEEE, una carga inductiva lleva signo negativo. Compruebe la convención del contador antes de interpretar un signo menos.
Los motores, transformadores y balastos magnéticos absorben kvar inductivos. Las baterías de condensadores, la corriente capacitiva de cables en circuitos poco cargados y algunos controladores LED pueden hacer que la carga sea capacitiva.
El triángulo solo es exacto con formas de onda sinusoidales. Si la corriente contiene armónicos y la tensión es sinusoidal, el factor que muestra un contador es el factor de potencia total: el factor de desplazamiento (cos φ de la fundamental) dividido por √(1 + THDi2), con THDi expresado como fracción. Un variador con factor de desplazamiento 0,97 y THD de corriente del 80 % tiene un factor total de 0,97 ÷ √1,64 = 0,76. Gran parte de la potencia no activa deducida de 0,76 se debe a la distorsión, no a los kvar de desplazamiento. Los condensadores no la corrigen y, en una alimentación rica en armónicos, pueden resonar con el transformador. Esa carga necesita filtrado o un variador con una etapa de entrada que distorsione menos.
A plena potencia nominal y con un factor de potencia inductivo de 0,85, un transformador de 500 kVA suministra 500 × 0,85 = 425 kW. El otro cateto del triángulo mide 263,4 kvar. Esa corriente calienta devanados y cables sin producir trabajo útil. A 0,95, los mismos 425 kW solo requieren 447,4 kVA, liberando 52,6 kVA de la capacidad nominal.
Potencia activa 425 kW Abrir en la calculadora
Un contador del emplazamiento muestra 250 kW y 120 kvar inductivos. La potencia aparente es √(250² + 120²) = 277,3 kVA; el factor de potencia es 250 ÷ 277,3 = 0,9015. A 0,95, la misma carga absorbería 82,2 kvar: se necesitarían unos 38 kvar de compensación.
Factor de potencia 0,9015 Abrir en la calculadora
Los grupos diésel se especifican en kVA a un factor de potencia inductivo de 0,8. Una carga de 400 kW a 0,8 requiere 400 ÷ 0,8 = 500 kVA. El motor de un grupo de 500 kVA está dimensionado para 400 kW: no puede entregar 500 kW a una carga resistiva con factor de potencia 1. El alternador limita los kVA y el motor limita los kW.
El arranque de motores eléctricos suele determinar la potencia necesaria del grupo más que la carga en régimen. Un motor con arranque directo absorbe habitualmente entre 6 y 8 veces su corriente nominal, con un factor de potencia cercano a 0,3. Consulte al fabricante la caída de tensión durante el arranque del motor más grande antes de elegir 500 kVA.
Potencia aparente 500 kVA Abrir en la calculadora
Potencia activa para potencias nominales habituales de transformadores y grupos electrógenos con cuatro factores de potencia.
| Potencia nominal (kVA) | FP 0,8 (kW) | FP 0,85 (kW) | FP 0,9 (kW) | FP 0,95 (kW) |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 8 | 8,5 | 9 | 9,5 |
| 15 | 12 | 12,8 | 13,5 | 14,3 |
| 25 | 20 | 21,3 | 22,5 | 23,8 |
| 50 | 40 | 42,5 | 45 | 47,5 |
| 75 | 60 | 63,8 | 67,5 | 71,3 |
| 100 | 80 | 85 | 90 | 95 |
| 150 | 120 | 127,5 | 135 | 142,5 |
| 200 | 160 | 170 | 180 | 190 |
| 250 | 200 | 212,5 | 225 | 237,5 |
| 315 | 252 | 267,8 | 283,5 | 299,3 |
| 400 | 320 | 340 | 360 | 380 |
| 500 | 400 | 425 | 450 | 475 |
| 630 | 504 | 535,5 | 567 | 598,5 |
| 800 | 640 | 680 | 720 | 760 |
| 1000 | 800 | 850 | 900 | 950 |
| 1250 | 1000 | 1062,5 | 1125 | 1187,5 |
| 1600 | 1280 | 1360 | 1440 | 1520 |
| 2000 | 1600 | 1700 | 1800 | 1900 |
| 2500 | 2000 | 2125 | 2250 | 2375 |
Multiplique los kVA por el factor de potencia. Si no se indica el factor nominal del grupo electrógeno, use 0,8, valor al que se expresa su potencia nominal en kVA. Para una alimentación, divida los kWh entre los kVAh de la factura para obtener el factor medio del periodo.
Las pérdidas y el calentamiento de los devanados dependen de la corriente, que está ligada a los kVA con independencia del factor de potencia de la carga. Un transformador no tiene un límite propio de kW. Un grupo sí: su motor se dimensiona para los kVA nominales × 0,8. Por tanto, uno de 500 kVA entrega como máximo 400 kW, incluso con factor de potencia 1.
Para los grupos DUoS no residenciales afectados en Irlanda, el pliego de cargos 2025–2026 de ESB Networks factura los kvarh que superan un tercio de los kWh: durante dos meses sin medida cuarto-horaria o un mes con medida cuarto-horaria en línea. El cargo no se aplica si la capacidad máxima de exportación (MEC) supera cero. El umbral corresponde a un factor medio de aproximadamente 0,9487. En Gran Bretaña, la metodología común de tarificación de distribución DCUSA calcula por separado la energía reactiva facturable en cada media hora de importación: toma el mayor valor entre la energía reactiva importada y la exportada por encima de √(1 ÷ 0,95² − 1), cerca del 32,87 % de los kWh importados, y suma las unidades facturables del periodo. Bajo el umbral irlandés, una carga constante de 425 kW a 0,85 absorbe 263,4 kvar frente a una franquicia de 141,7 kvar: el exceso de esa hora es 121,7 kvarh. Compruebe la tarifa y el tipo de medida aplicables antes de estimar una factura.
Con un factor en atraso, la corriente alcanza su máximo después de la tensión, como ocurre en motores y transformadores. En adelanto, lo alcanza antes, como en una batería de condensadores. La magnitud de kvar es igual en ambos casos. Una batería dimensionada para plena carga puede hacer que el emplazamiento sea capacitivo con carga baja. Según el cálculo británico DCUSA para importación, el mayor valor de energía reactiva importada o exportada durante la importación de energía activa interviene en el cálculo de las unidades facturables.
Un ZEM mide por fase y en total la potencia activa y aparente, el factor de potencia, los kWh y los kVAh en cada intervalo. El factor de potencia medio de un periodo es kWh ÷ kVAh; así pueden identificarse las horas por debajo de un umbral tarifario.
