Cómo funciona esta calculadora de kVA a kW
Por los circuitos de corriente alterna circulan dos tipos de potencia. La potencia activa (real), en kW, hace trabajo útil: calor, luz, movimiento. La potencia reactiva, en kVAr, va y viene para crear los campos magnéticos de motores y transformadores y no produce trabajo neto. Su suma vectorial es la potencia aparente, en kVA, que determina la corriente que deben soportar cables, aparamenta, transformadores y generadores. El cociente kW ÷ kVA es el factor de potencia (cos φ, FP; PF en las fórmulas).
Introduce la magnitud que conozcas (kVA, kW o corriente) junto con el factor de potencia, el tipo de sistema (monofásico, trifásico o CC) y la tensión. La calculadora devuelve todas las demás, dibuja el triángulo de potencias, muestra cómo sube la corriente al bajar el factor de potencia y dimensiona la batería de condensadores necesaria para corregir el factor de potencia hasta un valor objetivo.
Las fórmulas
Ejemplo resuelto: un grupo electrógeno de 100 kVA
El valor por defecto es un grupo trifásico de 100 kVA a 400 V con el factor de potencia nominal estándar del sector, 0,8:
- Potencia activa: 100 × 0,8 = 80 kW
- Potencia reactiva: 100 × sen(36,9°) = 60 kVAr
- Corriente: 100.000 ÷ (1,732 × 400) = 144 A por fase
Si la carga de la instalación funcionara de verdad con FP 0,8, una batería de condensadores de 33,7 kVAr lo subiría a 0,95. Esos mismos 80 kW necesitarían entonces solo 84,2 kVA y 122 A. Es un 16 % menos de corriente y unas pérdidas en los cables alrededor de un 29 % menores (las pérdidas crecen con el cuadrado de la corriente), con lo que quedan libres 16 kVA de capacidad del generador o del transformador.
Cómo leer los resultados
- El triángulo de potencias: el cateto horizontal son los kW, el vertical los kVAr y la hipotenusa los kVA. La línea discontinua muestra los kVA tras la compensación: mismos kW, hipotenusa más corta.
- Corriente frente a factor de potencia: para la misma potencia útil, la corriente se dispara por debajo de FP 0,8; eso es lo que penalizan las distribuidoras.
- Tabla de tamaños estándar: kW y amperios de las potencias habituales de generadores y transformadores con FP 0,8 y a tu tensión.
Factores de potencia típicos
| Carga | Factor de potencia |
|---|---|
| Resistencias de calefacción, hervidores, lámparas incandescentes | 1,00 |
| Cargadores de coche eléctrico, fuentes de alimentación modernas con PFC, inversores fotovoltaicos | 0,95–1,00 |
| Iluminación LED (drivers de calidad) | 0,90–0,98 |
| Motor de inducción, plena carga | 0,80–0,90 |
| Motor de inducción, media carga | 0,65–0,80 |
| Motor de inducción, en vacío | 0,20–0,40 |
| Transformadores de soldadura, hornos de arco | 0,50–0,70 |
| Instalación industrial típica, sin compensar | 0,70–0,85 |
Amperios de las potencias habituales en kVA (trifásica)
| kVA | kW con FP 0,8 | Amperios a 400 V | Amperios a 480 V | Amperios a 208 V |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 16 | 29 | 24 | 56 |
| 50 | 40 | 72 | 60 | 139 |
| 100 | 80 | 144 | 120 | 278 |
| 250 | 200 | 361 | 301 | 694 |
| 500 | 400 | 722 | 601 | 1.388 |
| 1.000 | 800 | 1.443 | 1.203 | 2.776 |
Consejos
- Dimensiona los generadores según los kVA y la corriente de arranque. El arranque de un motor puede pedir entre 3 y 7 veces la corriente nominal; los arrancadores suaves y los variadores de frecuencia la reducen.
- Compensa el factor de potencia en origen. Los condensadores individuales en los motores grandes reducen la corriente en toda la red de distribución interior, no solo en el cuadro general.
- No compenses de más. Un factor de potencia capacitivo con poca carga puede provocar sobretensiones; las baterías automáticas por escalones lo evitan.
- Revisa los armónicos. Los variadores de velocidad distorsionan la corriente y los condensadores normales pueden entrar en resonancia con la red, así que usa reactancias de rechazo.
- Para cargas trifásicas equilibradas con detalles de conexión en estrella o triángulo, usa la calculadora de potencia trifásica.
Limitaciones
Los cálculos suponen tensión y corriente sinusoidales y una carga trifásica equilibrada. Con cargas no lineales, el «factor de potencia real» incluye también la distorsión armónica, que los condensadores no corrigen. El dimensionado de interruptores, cables y condensadores debe seguir el reglamento de instalaciones eléctricas de tu país y los datos del fabricante.
Método e hipótesis
Triángulo de potencias: S² = P² + Q², P = S · cos φ, Q = S · sen φ. Corriente: monofásica I = S ÷ V; trifásica I = S ÷ (√3 · VLL). Condensador de compensación: Qc = P · (tan φ1 − tan φ2). Las pérdidas en los cables crecen con I², así que subir el factor de potencia de 0,8 a 0,95 las reduce en torno a un 29 %.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se pasan los kVA a kW?
¿Cómo se pasan los kW a kVA?
¿Cuántos amperios son 100 kVA?
¿Por qué los grupos electrógenos se especifican en kVA y no en kW?
¿Qué factor de potencia se considera bueno?
¿Qué batería de condensadores necesito?
Fuentes y referencias
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