Capacitores para Corrección de Factor de Potencia: Tabla de kVAR
Tabla de selección de capacitores para corregir el factor de potencia. Cálculo de kVAR, CFE penalización/bonificación y banco de capacitores según NOM.
¿Por Qué Corregir el Factor de Potencia?
Las cargas inductivas (motores, transformadores, balastros) consumen potencia reactiva (kVAR) que no produce trabajo útil pero sí circula por los cables y el transformador.
CFE penaliza a los usuarios con FP bajo (< 0.90) y bonifica a los que tienen FP alto (> 0.90):
| Factor de potencia | Efecto en el recibo CFE |
|---|---|
| 0.50 - 0.70 | Penalización de hasta 120% |
| 0.70 - 0.80 | Penalización significativa |
| 0.80 - 0.89 | Penalización moderada |
| 0.90 | Neutro (sin ajuste) |
| 0.91 - 0.95 | Bonificación moderada |
| 0.95 - 1.00 | Bonificación máxima (hasta 2.5%) |
Fórmula de Penalización CFE
% Penalización = (3/5) × [(90/FP) - 1] × 100
| FP medido | Penalización en el recibo |
|---|---|
| 0.50 | +72% |
| 0.60 | +60% |
| 0.70 | +46% |
| 0.80 | +15% |
| 0.85 | +3.5% |
| 0.90 | 0% |
| 0.95 | -2.5% (bonificación) |
Tabla de kVAR Necesarios
Para corregir el FP de un valor inicial a un valor objetivo, multiplique los kW de carga por el factor de la tabla.
| FP inicial → | 0.85 | 0.90 | 0.92 | 0.95 | 0.98 | 1.00 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.50 | 1.112 | 1.248 | 1.306 | 1.403 | 1.529 | 1.732 |
| 0.55 | 0.940 | 1.076 | 1.134 | 1.231 | 1.357 | 1.560 |
| 0.60 | 0.790 | 0.926 | 0.984 | 1.081 | 1.207 | 1.333 |
| 0.65 | 0.660 | 0.796 | 0.854 | 0.951 | 1.077 | 1.169 |
| 0.70 | 0.536 | 0.672 | 0.730 | 0.827 | 0.953 | 1.020 |
| 0.75 | 0.421 | 0.557 | 0.615 | 0.712 | 0.838 | 0.882 |
| 0.80 | 0.292 | 0.425 | 0.483 | 0.580 | 0.706 | 0.750 |
| 0.82 | 0.244 | 0.380 | 0.438 | 0.535 | 0.661 | 0.685 |
| 0.85 | — | 0.291 | 0.349 | 0.446 | 0.572 | 0.620 |
| 0.87 | — | 0.238 | 0.296 | 0.393 | 0.519 | 0.567 |
| 0.90 | — | — | 0.058 | 0.155 | 0.281 | 0.329 |
Ejemplo: Carga de 100 kW con FP actual de 0.75, objetivo 0.95
- Factor de tabla: 0.712
- kVAR necesarios: 100 × 0.712 = 71.2 kVAR
- Banco comercial: 75 kVAR (siguiente estándar)
Tamaños Estándar de Bancos de Capacitores
| kVAR | Voltaje | Tipo | Aplicación |
|---|---|---|---|
| 2.5 | 240V | Individual | Motor pequeño |
| 5 | 240V | Individual | Motor 5-10 HP |
| 7.5 | 240V | Individual | Motor 10-15 HP |
| 10 | 240V | Individual/Grupal | Motor 15-25 HP |
| 15 | 240V | Grupal | Motores medianos |
| 20 | 240V / 480V | Grupal | Comercial |
| 25 | 240V / 480V | Grupal | Comercial |
| 30 | 240V / 480V | Banco | Industrial |
| 50 | 480V | Banco | Industrial |
| 75 | 480V | Banco | Industrial mediano |
| 100 | 480V | Banco automático | Industrial |
| 150 | 480V | Banco automático | Industrial grande |
| 200 | 480V | Banco automático | Planta grande |
| 300+ | 480V | Banco automático | Industria pesada |
Capacitor Individual vs Banco Automático
| Tipo | Ventaja | Desventaja | Cuándo usar |
|---|---|---|---|
| Individual (fijo, junto al motor) | Económico, simple | No se ajusta a la carga | Motores que operan constante |
| Grupal (en tablero) | Cubre varios motores | Puede sobrecorregir | Comercial pequeño |
| Banco automático (con controlador) | Se ajusta según demanda | Costo alto | Industrial, carga variable |
Capacitores para Motores: Tabla Rápida
kVAR sugeridos por motor para corregir de FP típico (0.80-0.85) a FP 0.95:
| HP del motor (220V, 3F) | FLC | kVAR sugerido | Capacitor estándar |
|---|---|---|---|
| 3 | 10.6A | 2.5 | 2.5 kVAR |
| 5 | 16.7A | 5 | 5 kVAR |
| 7.5 | 24.2A | 5-7.5 | 7.5 kVAR |
| 10 | 30.8A | 7.5-10 | 10 kVAR |
| 15 | 46.2A | 10-15 | 15 kVAR |
| 20 | 59.4A | 15-20 | 20 kVAR |
| 25 | 74.8A | 20-25 | 25 kVAR |
| 30 | 88.0A | 25-30 | 30 kVAR |
| 40 | 114.0A | 30-40 | 40 kVAR |
| 50 | 143.0A | 40-50 | 50 kVAR |
Regla rápida: Los kVAR del capacitor son aproximadamente 1/3 del HP del motor. Motor 30 HP → ~10 kVAR.
Ejemplo: Taller Mecánico, Ahorro por Corrección de FP
Datos:
- Carga: 80 kW, FP actual: 0.72
- Recibo mensual: $35,000 MXN
- Penalización actual: 46% → $16,100 MXN extras al mes
Corrección a FP 0.95:
- kVAR = 80 × 0.827 = 66.2 kVAR → Banco de 75 kVAR automático
- Costo del banco: ~$45,000 MXN instalado
- Ahorro mensual: $16,100 (penalty) + $875 (bonificación 2.5%) = $16,975 MXN/mes
- ROI: 2.7 meses ← Una de las inversiones más rentables en electricidad
Preguntas Frecuentes
¿Puedo instalar capacitores sin permiso de CFE?
Sí. Los capacitores se instalan del lado del usuario (después del medidor) y no requieren autorización de CFE. Sin embargo, para bancos grandes (> 100 kVAR), es buena práctica notificar a CFE para evitar sobrecompensación en horarios de baja carga.
¿Qué pasa si sobrecompenso (FP > 1.0 capacitivo)?
La sobrecompensación genera voltaje alto en las terminales, puede provocar resonancia armónica, y CFE también puede penalizar FP capacitivo excesivo. Use bancos automáticos con controlador para evitar esto.
¿Los capacitores ahorran energía (kWh)?
No directamente. Los capacitores reducen la corriente reactiva, lo que reduce pérdidas en cables y transformadores (I²R). El ahorro real viene de la eliminación de la penalización CFE y la reducción marginal de pérdidas.
¿Cada cuánto se cambian los capacitores?
Los capacitores de buena calidad duran 15-20 años. Mida la capacitancia anualmente; cuando pierdan más del 10% de su valor nominal, reemplácelos. Los capacitores dañados pueden explotar si se sobrecargan.
¿Los capacitores son peligrosos?
Sí. Almacenan energía eléctrica incluso después de desconectarse. Siempre espere 5 minutos o verifique con multímetro antes de tocar las terminales. Los capacitores grandes pueden dar descargas letales.
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