A calcular la potencia reactiva, relaciona la fórmula con las lecturas que ya tienes: usa Q = P × tan(arccos(PF)) cuando se conocen los kilovatios y el factor de potencia, o calcula el cateto faltante del triángulo con Q = √(S² − P²) cuando se conocen los kilovoltio-amperios y los kilovatios. Esta página recorre esos dos caminos de la planta, luego la trampa de monofásico versus trifásico, y finalmente qué hacer con el valor de kvar.
Qué entradas de medidor necesita antes de cualquier fórmula
Selecciona la fórmula de las columnas del registrador o de la factura, no de una “única ecuación verdadera” memorizada.”
| Lo que ya tienes | Familia de fórmulas a utilizar | Lo que estás resolviendo |
|---|---|---|
| Potencia activa P (kW) y factor de potencia | Q = P × tan(arccos(PF)) | Potencia reactiva actual |
| Potencia aparente S (kVA) y potencia activa P (kW) | Q = √(S² − P²) | Potencia reactiva actual |
| Tensión RMS, corriente RMS y FP (o φ) | Q = V I sinφ (1φ) o √3 U I sinφ (3φ) | Presentar la potencia reactiva de los equipos eléctricos |
Si el alimentador es rico en armónicos, un factor de potencia (cosφ) de placa es un sustituto deficiente de la Q medida. Utilice un medidor de calidad de energía que informe los kVAR directamente cuando la onda no sea una senoidal limpia.
Para el significado de las columnas P / Q / S en sí, consulte potencia activa frente a potencia reactiva. Esta página se mantiene en la aritmética.
Escribe el límite en la hoja de trabajo antes de los números: tablero principal, bus de MCC o un solo motor grande. Mezclar esos límites es cómo una fórmula limpia produce un kVAR inútil.
Calcular Q a partir de kW y Factor de Potencia
Cuando el registrador ya imprime kilovatios y factor de potencia, utilice la ruta de la tangente.
El factor de potencia es la potencia activa dividida por la potencia aparente. Para el desplazamiento sinusoidal, esa relación es cos φ, por lo que φ = arccos(FP) y Q = P × tan φ.
Aritmética de tipo planta calculada: un alimentador de motor consume 56 kW con un factor de potencia de 0,86. Luego, φ = arccos(0,86), tan φ ≈ 0,59 y Q ≈ 56 × 0,59 ≈ 33 kvar.
La misma ruta funciona para todo un autobús si P y PF son los valores que pertenecen a ese autobús, no a la placa de características de un solo motor mientras otras cargas están conectadas.
Ten en cuenta el signo. Las cargas inductivas con retraso toman Q positiva según la convención habitual de la planta. La corriente capacitiva en adelanto resta.
Si el único resultado impreso son kilovatios y una tendencia del factor de potencia del resumen de servicios públicos del mes pasado, trate ese factor de potencia como un promedio mensual, no como una instantánea de alimentador de pico. Recalcule con un intervalo registrado que coincida con la decisión que está a punto de tomar.
Calcular Q a partir de kVA y kW
Cuando el transformador o el UPS están clasificados en kVA y el medidor de proceso muestra kilovatios, use el triángulo de potencia.
La potencia aparente es la hipotenusa. La potencia reactiva es el cateto restante: Q = √(S² − P²), siempre que S ≥ P.
Usando el mismo alimentador: S = 65 kVA y P = 56 kW da Q = √(65² − 56²) ≈ 33 kvar. Eso coincide con el resultado de la ruta de la tangente y es una comprobación cruzada útil.
Si S es más pequeño que P sobre el papel, las entradas no pertenecen a la misma frontera. Corrija el punto de medida antes de culpar a la fórmula.
Un corto fórmula de la potencia reactiva un conjunto es suficiente: Q a partir de sin φ cuando tienes V e I, Q a partir de tan φ cuando tienes P y FP, Q a partir del triángulo cuando tienes S y P.
La potencia aparente en la placa de características de un SAI es un límite máximo, no una lectura de carga continua. Vincúlala con los kilovatios de proceso medidos solo cuando ese SAI sea el límite que pretendes corregir.
Factores de línea monofásica frente a trifásica
El factor de trifásica √3 aparece solo cuando se construye Q a partir de la tensión de línea y la corriente de línea en un circuito trifásico equilibrado.
| Circuito | Forma de potencia reactiva (sinusoidal) |
|---|---|
| Monofásica (fase-neutro) | Q = V I sin φ |
| Monofásico (fase-fase) | Q = U I sin φ |
| Trifásico equilibrado (3 hilos o 3 hilos + N) | Q = √3 U I sin φ |
U es la tensión entre fases. V es la tensión entre fase y neutro. I es la corriente de línea. φ es el ángulo de desfase entre la tensión y la corriente según dicha definición.
No multipliques el resultado de un resultado monofásico V I sinφ por √3 “para hacerlo trifásico”. Comienza desde la fila trifásica en su lugar.
La corriente de placa en un motor trifásico es una corriente de línea. Combínela con la tensión de línea a línea y la fila trifásica, o utilice la ruta kW/PF y omita V·I por completo.
En forma abreviada para un circuito monofásico de fase a neutro, Q es igual a V por I por el seno de φ. Para un circuito trifásico equilibrado, la forma de línea es Q es igual a la raíz cuadrada de tres por U por I por el seno de φ.
Un constructor de tableros que copia una fórmula de tarea monofásica en un alimentador trifásico sin el factor trifásico subestimará la Q y dimensionará mal cada banco de condensadores que siga.
Errores que influyen o cancelan Q en cargas mixtas
El álgebra falla en el campo cuando cargas con diferentes factores de potencia se combinan de manera incorrecta.
No se pueden sumar dos magnitudes de potencia aparente y tratar la suma como un camino hacia la Q total. La potencia aparente no es un escalar que se acumula cuando los ángulos difieren.
Del campo: En Electrical Engineering Stack Exchange, las respuestas señalan la misma trampa de examen: sumar las magnitudes de potencia aparente no lleva a ninguna parte, y la Q en avance cancela a la Q en atraso. Sume las potencias activas y las potencias reactivas con signo, luego reconstruya la magnitud de la potencia aparente a partir del triángulo de potencias si necesita los kilovoltiamperios totales.
Dividir los kilovatios por el factor de potencia da kilovoltiamperios, no kVAR. Si necesitas Q después de ese paso, aun así calcula √(S² − P²) o P × tan(arccos(FP)).
El condensador Q no es un tercer tipo especial de física. Para una rama de condensador, Q = V I senφ con una corriente adelantada, o Q = I² Xc con la reactancia del condensador. La cuestión de la planta suele ser cuántos kvar adelantados inyecta el banco a la tensión nominal, que es una potencia nominal en kvar según la hoja de datos a una tensión determinada.
Después de usted tiene Q: Elija condensador ΔQ o una solución SVG
Present Q responde a “¿Cuántos kVAR está pidiendo esta frontera en este momento?” Aún no es una lista de materiales.
Si el objetivo es elevar un factor de potencia retrasado bastante constante, la operación aritmética siguiente es la diferencia entre la Q actual y la Q objetivo. Ese problema de ΔQ se trata en dimensionamiento de banco de condensadores para corrección del factor de potencia, y las familias de hardware se encuentran en el compensador de potencia reactiva centro.
Si Q oscila con soldadores, grúas o líneas de lotes, un banco conmutado puede actuar con demasiada lentitud. Entonces la conversación pasa a Generadores estáticos de VAR SVG.
La página del producto SVG indica un voltaje de servicio de entre 230 y 690 V, un tiempo de respuesta inferior a 10 ms, un factor de compensación superior a 95% y un rendimiento superior a 97%. Estas cifras se refieren a dicha página del producto. No sustituyen a un estudio in situ ni al cálculo de Q anterior.
Usa los kVAr calculados para informar al proveedor. No te saltes la comprobación de las entradas y pidas el tamaño de un armario a partir de la placa de características de un solo motor mientras se ignora el resto del bus. Vuelve a hacer la misma operación aritmética después de un cambio en el proceso antes de que nadie libere una orden de compra.
Preguntas frecuentes
Cómo encontrar la potencia reactiva
Lee cuáles de P, S, PF, V e I ya confías en un límite. Luego usa la fila correspondiente en la tabla de entrada anterior.
Si el medidor ya imprime kvar, trátelo como la medición y use las fórmulas solo como verificación cruzada.
¿Qué fórmula calcula la potencia reactiva?
Las formas comunes de las plantas son Q = P × tan(arccos(PF)), Q = √(S² − P²), y Q = V I sinφ (con √3 en cantidades de líneas trifásicas equilibradas).
Son el mismo triángulo de potencias escrito para diferentes incógnitas.
¿Qué es la potencia reactiva?
Es el componente oscilante que sostiene campos magnéticos o eléctricos y se mide en var o kvar. Para una comparación en lenguaje sencillo con vatios y voltiamperios, utilice el potencia activa frente a potencia reactiva artículo.
¿Cómo calculo la potencia reactiva de un condensador?
A un voltaje y corriente RMS conocidos con un adelanto de 90°, Q = V I. Con reactancia, Q = I² Xc o Q = V² / Xc para un condensador ideal.
Las placas de identificación de los bancos suelen indicar los kVAR a una tensión nominal; reduzca la potencia si la tensión real de la barra difiere.
¿Cuál es la fórmula de la potencia reactiva en trifásica?
Para magnitudes de línea trifásicas equilibradas, Q = √3 × U × I × sinφ, siendo U la tensión entre fases.
Muchas plantas se saltan esto y calculan la Q a partir de la potencia trifásica en kW y el factor de potencia en su lugar.
¿Puedo sumar los kVA de dos cargas para obtener el Q total?
No. Sume las potencias activas y las potencias reactivas con signo. Reconstruya la potencia aparente a partir de los totales únicamente cuando necesite |S|.
Las cargas mixtas en delantal y en retraso se cancelan parcialmente en Q, incluso cuando cada |S| parece grande.