Calculadora · Factor de Potencia
Calculadora de Banco de Capacitores — Corrección de FP CFE
Dimensiona el banco de capacitores para corregir el factor de potencia y evitar penalizaciones de CFE. Calcula kVAR, escalones y retorno simple con factura real.
Uso recomendado
Cómo usar esta calculadora
- Ingrese potencia activa (kW), FP actual, FP deseado y voltaje del sistema.
- Seleccione el criterio CFE/CRE aplicable e ingrese su factura mensual si desea estimar penalización evitada.
- La calculadora determina kVAR necesarios, escalones del banco y retorno simple estimado cuando hay factura/costo.
- Para instalaciones con VFDs, considere banco con reactores anti-resonancia.
Base técnica
Conceptos Fundamentales
El factor de potencia (FP) mide la relación entre potencia activa (kW, que hace trabajo útil) y potencia aparente (kVA, que es lo que ve el transformador/red). FP bajo significa que la red transporta más corriente de la necesaria — esto genera pérdidas en conductores y transformadores. Los capacitores suministran la potencia reactiva (kVAR) localmente en vez de tomarla de la red, mejorando el FP y reduciendo la corriente total.
Aplicación local
Contexto en México
CFE evalúa el FP mensualmente para tarifas no domésticas. En criterio general la penalización es: %P = 3/5 × [(90/FP) − 1] × 100%, que se aplica sobre la facturación base. Con FP=0.78 la penalización redondeada es 9.2%; en una factura de $50,000 son $4,600 de recargo. Con FP=0.95, la bonificación general es 1.3% ($650 sobre $50,000). La bonificación se limita por el tope regulatorio. Para MT >=1 MW / alta tensión use el perfil regulatorio vigente. Marcas de capacitores comunes: Schneider (VarPlus), ABB (CLMD), Siemens, Ducati, WEG.
Datos de apoyo
Tabla de Referencia
Penalización y bonificación CFE por factor de potencia
| FP | Efecto en factura | Ejemplo (factura $50,000) |
|---|---|---|
| 0.70 | Penalización 17.1% | +$8,550/mes |
| 0.78 | Penalización 9.2% | +$4,600/mes |
| 0.85 | Penalización 3.5% | +$1,750/mes |
| 0.90 | Sin penalización | $0 |
| 0.95 | Bonificación 1.3% | -$650/mes |
| 0.99 | Bonificación 2.3% | -$1,150/mes |
Criterio de cálculo Ver fórmula utilizada
kVAR = kW × (tan(cos⁻¹FP_actual) - tan(cos⁻¹FP_deseado)) | Escalones = kVAR_total / kVAR_por_escalón Desglose del criterio
kVAR = kW × (tan(cos⁻¹FP_actual) - tan(cos⁻¹FP_deseado))Escalones = kVAR_total / kVAR_por_escalón
Fuente declarada
- Norma / fuente
- NOM-001-SEDE-2012
- Artículo
- Art. 460
- Sección
- Condensadores
- Referencia
- Banco de Capacitores para Corrección Centralizada del Factor de Potencia
Cómo verificar
- Ingrese potencia activa (kW), FP actual, FP deseado y voltaje del sistema.
- Seleccione el criterio CFE/CRE aplicable e ingrese su factura mensual si desea estimar penalización evitada.
- La calculadora determina kVAR necesarios, escalones del banco y retorno simple estimado cuando hay factura/costo.
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 industrial 200 kW, FP actual 0.78, deseado 0.95, 440V trifásico y factura mensual $50,000. kVAR = 200 × (0.802 − 0.329) = 94.7 kVAR. Banco: 100 kVAR automático. En criterio general CFE, FP 0.78 implica 9.2% de penalización ($4,600/mes) y FP 0.95 genera 1.3% de bonificación ($650/mes). El retorno simple debe recalcularse con costo instalado, armónicos y operación real.
Lectura del resultado
Interpretación de Resultados
CFE penaliza a usuarios con FP por debajo del umbral aplicable y bonifica a quienes lo superan. En el criterio general se usa 0.90; para ciertos usuarios MT >=1 MW y alta tensión el Código de Red vigente exige un umbral mayor. Un banco automático con controlador ajusta los kVAR conectados según la demanda reactiva, evitando sobrecompensación. La recuperación depende de la penalización real del recibo, del perfil de carga, de los armónicos, del tipo de banco y del costo instalado.
Revisión en campo
Errores Comunes
- Instalar banco fijo cuando la carga varía durante el día. Sin controlador automático, el banco puede sobrecompensar en baja carga, generando voltajes altos y problemas de resonancia.
- No considerar armónicos de VFDs y cargas no lineales. Los capacitores resuenan con el transformador a frecuencias armónicas, amplificando las corrientes y dañando los capacitores.
- No incluir protección y descargador de voltaje residual. Los capacitores almacenan energía — sin descarga automática representan un riesgo eléctrico de 5 minutos después de desconectar.
- Sobrecompensar (FP > 1.0 capacitivo). Genera sobrevoltajes que dañan equipos sensibles y no genera bonificación adicional de CFE.
Dónde se usa
Aplicaciones Prácticas
Eliminación de penalización CFE
Instalar banco automático para llevar el FP al umbral meta sin sobrecompensar. El beneficio debe estimarse con la penalización real, la curva de carga y el costo instalado, no con un payback fijo.
Optimización con armónicos
En plantas con VFDs, usar banco con reactores anti-resonancia (7% o 14%). Costo 30% mayor pero protege el banco y evita amplificación de armónicos.
Corrección individual vs centralizada
Capacitores individuales por motor: más preciso pero más caro. Centralizada: más económica pero la corriente reactiva circula por toda la instalación.
Dudas frecuentes
Preguntas Frecuentes
¿Desde qué FP penaliza CFE?
En el criterio general, FP < 0.90. Fórmula: Penalización = 3/5 × [(90/FP) − 1] × 100%. Con FP=0.78: penalización 9.2% sobre la facturación base. Para MT >=1 MW / alta tensión revise el perfil de Código de Red vigente.
¿Banco fijo o automático?
Fijo: solo para cargas constantes. Automático: para cargas variables (mayoría de industrias). El controlador conecta/desconecta escalones según demanda reactiva.
¿Los armónicos afectan el banco?
Sí. VFDs, soldadoras y hornos generan armónicos que causan resonancia. Solución: reactores anti-resonancia (detuned) al 7% o 14%.
¿Cuánto dura un banco de capacitores?
Capacitores: 10-15 años (Schneider, ABB, Siemens). Contactores: 100,000-300,000 operaciones. Para alta frecuencia: usar tiristores (contactless).
¿Dónde se instala?
Individual (por motor): más preciso, más caro. Por grupo (en subtablero): balance costo/precisión. Centralizada (tablero general): más económica.