Calculadora · Base Eléctrica
Calculadora de Factor de Potencia — Triángulo de Potencias
Calcula el factor de potencia de tu instalación usando el triángulo de potencias. Incluye kW, kVA, kVAR, ángulo y penalización/bonificación CFE.
Uso recomendado
Cómo usar esta calculadora
- Seleccione el tipo de datos disponibles (kW+kVA, kW+kVAR, o V+A+W).
- Ingrese los valores medidos de su instalación.
- Opcionalmente ingrese su factura mensual CFE para ver la penalización en pesos.
- La calculadora muestra FP, triángulo de potencias, y si aplica: el % de penalización CFE y el monto estimado.
- Si el FP es menor al umbral aplicable, siga el enlace a la calculadora de Penalización CFE para análisis detallado con bonificación.
Base técnica
Conceptos Fundamentales
La potencia activa (kW) produce trabajo (calor, movimiento). La potencia reactiva (kVAR) magnetiza motores y transformadores (necesaria pero no produce trabajo). La potencia aparente (kVA) es la que ve la red. El factor de potencia (FP = kW/kVA) mide la proporción útil. Las cargas inductivas (motores, transformadores) consumen kVAR y bajan el FP. Los capacitores suministran kVAR localmente y suben el FP.
Aplicación local
Contexto en México
CFE mide el FP mensualmente en tarifas industriales y comerciales. En el criterio general: FP <0.90 genera penalización y FP >0.90 genera bonificación. La medición se toma del medidor CFE (registra kWh y kVARh). Fórmula general CFE: Penalización = 3/5 × [(90/FP) − 1] × 100%. Bonificación = 1/4 × [1 − (90/FP)] × 100%. Ejemplo: FP=0.70 → penalización 17.1%. FP=0.95 → bonificación 1.3%. FP=0.98 → bonificación 2.0%. Para usuarios MT >=1 MW / alta tensión, el perfil regulatorio posterior al 8 de abril de 2026 usa umbral 0.97.
Datos de apoyo
Tabla de Referencia
Factor de potencia típico por tipo de carga
| Tipo de carga | FP típico | Causa | Solución |
|---|---|---|---|
| Motores a plena carga | 0.80-0.90 | Inductiva | Capacitores |
| Motores a 50% carga | 0.60-0.75 | Inductiva alta | VFD o capacitores |
| Iluminación LED | 0.90-0.98 | Driver | Driver PFC |
| Soldadoras | 0.40-0.60 | Inductiva alta | Banco capacitores |
| Computadoras/UPS | 0.95-0.99 | PFC integrado | Ninguna |
| Cargas resistivas | 1.00 | Ninguna | Ninguna |
Criterio de cálculo Ver fórmula utilizada
FP = kW / kVA = cos(φ) | kVA = √(kW² + kVAR²) | φ = cos⁻¹(FP) Desglose del criterio
FP = kW / kVA = cos(φ)kVA = √(kW² + kVAR²)φ = cos⁻¹(FP)
Fuente declarada
- Norma / fuente
- CFE / NOM-001-SEDE
- Artículo
- Tarifa industrial
- Sección
- Factor de potencia y penalización
- Referencia
- Relación entre potencia activa, reactiva y aparente — Factor de potencia
Cómo verificar
- Seleccione el tipo de datos disponibles (kW+kVA, kW+kVAR, o V+A+W).
- Ingrese los valores medidos de su instalación.
- Opcionalmente ingrese su factura mensual CFE para ver la penalización en pesos.
Supuestos y límites
La calculadora documenta el criterio aplicado, pero el resultado no sustituye memoria de cálculo, dictamen, revisión UVIE, contrato CFE ni criterio de la autoridad competente. Verifique temperatura, agrupamiento, fabricante, condiciones de instalación y alcance normativo antes de construir.
Caso práctico
Ejemplo Práctico
Planta con medición: kW=150, kVAR=100. kVA = √(150² + 100²) = 180.3 kVA. FP = 150/180.3 = 0.832. Ángulo: 33.7°. Penalización CFE: 3/5 × [(90/83.2) − 1] = 4.9% → sobre factura $40,000 = $1,960/mes de recargo.
Lectura del resultado
Interpretación de Resultados
El factor de potencia indica qué tan eficientemente se utiliza la energía eléctrica. FP=1.0 (ideal): toda la corriente produce trabajo útil. FP=0.80: el 20% de la corriente es "improductiva" (reactiva). Un FP bajo obliga a la red a transportar más corriente, causando pérdidas en conductores, transformadores y penalización de CFE. Mejorar el FP con capacitores reduce la corriente total y elimina penalizaciones.
Revisión en campo
Errores Comunes
- Confundir kW con kVA. Un motor de 10 kVA con FP=0.80 solo entrega 8 kW de potencia útil. Para 10 kW útiles, se necesita 12.5 kVA.
- Creer que FP alto siempre es mejor. FP > 1.0 capacitivo (sobrecompensación) genera sobrevoltajes y no bonifica en CFE.
- Medir FP solo con amperímetro y voltímetro. El FP verdadero incluye armónicos (FP = FP_desplazamiento × FP_distorsión). Un analizador de redes es necesario para medición precisa.
- Asumir que el FP de un motor no cambia con la carga. Un motor al 50% de carga puede tener FP de 0.60-0.70 vs 0.85 a plena carga.
Dónde se usa
Aplicaciones Prácticas
Diagnóstico inicial
Leer kWh y kVARh del medidor CFE para calcular FP. Si está por debajo del umbral aplicable, dimensionar banco de capacitores para eliminar penalización sin sobrecompensar.
Optimización de red interna
Mejorar FP reduce la corriente total en conductores y transformador. Un FP de 0.80→0.95 reduce la corriente un 16%, liberando capacidad.
Negociación con CFE
Un FP alto puede generar bonificación, pero el tope general es 2.5% y el objetivo debe evitar sobrecompensación. Mantenga el FP dentro del rango exigido por su contrato y Código de Red.
Dudas frecuentes
Preguntas Frecuentes
¿Qué es el factor de potencia?
Relación entre potencia activa (kW, que hace trabajo) y potencia aparente (kVA, que ve la red). FP = kW/kVA = cos(φ). Ideal: 1.0.
¿Desde qué FP penaliza CFE?
En criterio general, FP < 0.90. Penalización = 3/5 × [(90/FP) − 1] × 100%. Con FP=0.78: 9.2% de recargo sobre la facturación base. Para MT >=1 MW / alta tensión seleccione el perfil regulatorio correspondiente.
¿Cómo mido el FP?
Del medidor CFE (kWh y kVARh), con analizador de redes portátil, o con medidor de FP. Para armónicos: analizador de calidad de energía.
¿Qué cargas causan bajo FP?
Motores a carga parcial (0.60-0.75), soldadoras (0.40-0.60), transformadores en vacío (0.10-0.30). Los capacitores corrigen.