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Lección Potencia trifásica · Potencia y factor de potencia

Corrección del factor de potencia

El factor de potencia bajo significa que, para la misma potencia útil, la corriente es más alta. Corregirlo con capacitores en paralelo cancela parte de los VARs inductivos de motores y transformadores. Mal hecho, te pasas a capacitivo o entras en resonancia con la red.

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Qué es FP en lenguaje de campo

FP = P / S = cos θ (caso senoidal).

FP 0,7 atrasado: solo el 70% de los VA son watts; el resto son VARs. La pinza ve la corriente completa.

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Por qué molesta

  • Más I → más caída y calor en conductores/transformadores.
  • Menos capacidad libre en el servicio.
  • Posibles cargos de la compañía.
  • Arranques y regulación peores en sistemas débiles.
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Cómo corrigen los capacitores

Se conectan en paralelo con la carga inductiva. Aportan corriente adelantada que cancela parte de la atrasada del motor. La corriente de línea baja; la del motor (si mides en sus bornes) sigue siendo la del motor.

Es el RLC paralelo del curso I aplicado a la planta.

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Cuántos kVAR

Idea: calculas Q actual de la carga y la Q deseada al nuevo FP. La diferencia es el banco a instalar.

Q = P × tan(arccos(FP)) (senoidal).

No memorices solo la fórmula: entiende que más P a peor FP pide más kVAR para llegar al objetivo.

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Dónde instalarlos

  • En el motor (corrección local).
  • En el tablero / centro de carga.
  • En la entrada (corrección global).

Local es limpio para un motor grande. Global es cómodo pero puede interactuar con armónicos y VFDs.

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Peligros

  • Sobrecorrección (FP capacitivo).
  • Resonancia con armónicos (capacitores calientes).
  • Conectar bancos con contactores sin resistencia de preinserción cuando aplica.
  • Dejar capacitores energizados tras apagar el motor en algunos esquemas (autoexcitación): sigue reglas del fabricante.
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Verificación

  1. Mide FP e I antes.
  2. Instala / conecta banco.
  3. Mide FP e I después.
  4. Chequea temperatura del banco tras un rato.
  5. Confirma que no empeoró el THD de forma peligrosa si hay no lineales.
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Relación con el cliente

Explícale que bajar amperios no siempre es “ahorrar kWh” en la misma proporción: ahorras capacidad y pérdidas I²R; la energía activa del proceso casi no cambia. La promesa correcta importa.

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Enfoque específico de esta lección

Mide FP e I antes y después del banco.

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Números y hábitos que te salvan en campo

Antes de opinar, anota:

  1. Qué topología o máquina tienes delante.
  2. Voltajes y corrientes con punto de medición.
  3. Frecuencia o rpm si aplican.
  4. Qué dice la placa o el esquema.
  5. Qué cambia si aislas una parte.

Un diagnóstico sin esos datos es conversación, no oficio.

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Cómo estudiar esta lección

  1. Explica el bloque central en voz alta a un ayudante imaginario.
  2. Reescribe el caso de campo con números de un equipo real.
  3. Completa el checklist sin mirar.
  4. Marca en la tabla de errores cuáles ya te pasaron.

Si no puedes decir la idea central en un minuto, vuelve al primer tercio.

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Relación con seguridad

Medir energizado exige EPP, instrumento de categoría adecuada y un plan si la lectura no cuadra. Capacitores, campos inductivos, ejes girando y neutros de potencia no perdonan la prisa. Si el procedimiento pide desenergizar y verificar ausencia de tensión, eso manda.

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Caso de campo

Situación. Tras poner capacitores, el amperaje de acometida bajó, pero un VFD cercano falla más seguido y el banco zumba.

Cómo pensarlo. Sospecha interacción armónica / resonancia. No añadas más C. Mide, considera filtros sintonizados o mover la corrección, o corrección automática con control.

Conclusión: corregir FP es eléctrica y de sistema, no solo tornillos en un banco.

En el campo

Síntoma

I alta con P moderada; penalización; banco caliente tras corregir

Dónde mirar

FP meter; bancos; VFDs; punto de conexión

Causas probables

  1. Pocos kVAR
  2. demasiados kVAR
  3. resonancia

Qué medir

  1. FP antes/después
  2. I línea
  3. I banco
  4. temperatura
  5. THD

Qué no hacer

  • Seguir añadiendo capacitores sin medir

Checklist

  • Defino FP = P/S
  • Explico por qué baja I de línea
  • Estimo necesidad de kVAR
  • Elijo punto de instalación con criterio
  • Vigilo sobrecorrección y armónicos

Errores comunes

Síntoma Causa típica Acción
Síntoma I no baja
Causa típica C insuficiente o mal conectado
Acción Verificar corriente del banco
Síntoma FP capacitivo
Causa típica Exceso de kVAR
Acción Reducir banco
Síntoma Banco caliente
Causa típica Armónicos/resonancia
Acción Analizar; filtrar; reposicionar
Síntoma Prometer ahorro kWh enorme
Causa típica Confundir I con P
Acción Explicar pérdidas vs proceso