Factor de Potencia: Guía Esencial para Electricistas
¿Qué es el factor de potencia?
El factor de potencia (cos φ) es la relación entre la potencia activa (P en W) y la potencia aparente (S en VA) de un circuito de corriente alterna: cos(φ) = P / S. Un factor de potencia de 1 (unitario) significa que toda la potencia suministrada se convierte en trabajo útil. Un factor de potencia bajo (por ejemplo, 0,6) indica que una proporción significativa de la corriente que circula por los conductores no realiza trabajo útil, generando pérdidas adicionales, mayor caída de tensión y sobrecarga en los transformadores de la distribuidora. En Argentina, el ENRE exige un factor de potencia mínimo de 0,85 inductivo para todos los usuarios con medición de potencia reactiva (generalmente categorías T2 y T3 en EDENOR/EDESUR, y equivalentes en distribuidoras provinciales).
¿Por qué baja el factor de potencia?
Las cargas inductivas son las principales responsables de un bajo factor de potencia. Los motores de inducción (presentes en aires acondicionados, bombas, compresores, ascensores), los transformadores, los balastos electromagnéticos de iluminación fluorescente y los hornos de inducción consumen potencia reactiva inductiva que desfasa la corriente respecto de la tensión. Los motores poco cargados (trabajando al 30-50% de su potencia nominal) tienen un factor de potencia especialmente bajo, pudiendo llegar a 0,3-0,4. Las cargas electrónicas (computadoras, fuentes conmutadas, variadores de frecuencia, LED drivers sin corrección PFC) también pueden degradar el factor de potencia por la generación de armónicas de corriente, creando lo que se llama factor de potencia de distorsión.
El triángulo de potencias
La relación entre potencia activa (P), reactiva (Q) y aparente (S) se representa geométricamente con el triángulo de potencias. La potencia activa P (en W o kW) es la componente horizontal y representa el trabajo útil. La potencia reactiva Q (en VAr o kVAr) es la componente vertical y representa la energía que oscila entre la fuente y las cargas inductivas/capacitivas sin realizar trabajo. La potencia aparente S (en VA o kVA) es la hipotenusa y representa la potencia total que debe suministrar la fuente: S = √(P² + Q²). El ángulo φ entre P y S es el ángulo de desfase, y cos(φ) = P/S es el factor de potencia. También se usa la tangente: tan(φ) = Q/P, que es útil para calcular la potencia reactiva capacitiva necesaria para la corrección. Por ejemplo, una fábrica con P = 100 kW y cos(φ) = 0,7 tiene S = 100/0,7 = 142,9 kVA y Q = √(142,9² - 100²) = 102 kVAr.
Efectos de un bajo factor de potencia
Un factor de potencia bajo tiene consecuencias técnicas y económicas: los conductores deben soportar mayor corriente que la estrictamente necesaria para el trabajo útil, lo que obliga a usar secciones mayores; los transformadores y generadores se sobrecargan con potencia reactiva, limitando su capacidad para entregar potencia activa útil; la caída de tensión en los conductores aumenta, afectando la calidad del servicio; y las distribuidoras aplican penalizaciones económicas. En Argentina, la Resolución ENRE vigente establece recargos progresivos por factor de potencia inferior a 0,85: se aplica un recargo del 2% sobre el cargo por potencia y energía por cada centésimo debajo de 0,85. Con cos(φ) = 0,70, el recargo sería 15 × 2% = 30% adicional en la factura. Para grandes usuarios industriales (T3), estos recargos pueden representar cientos de miles de pesos anuales.
Corrección con capacitores: dimensionamiento
La forma más común de corregir el factor de potencia es instalando capacitores que generan potencia reactiva capacitiva, compensando la reactiva inductiva consumida por las cargas. La potencia reactiva del capacitor se calcula como: Qc = P × (tan(φ1) - tan(φ2)), donde φ1 es el ángulo actual y φ2 el deseado (generalmente cos(φ2) = 0,92-0,95 para tener margen). Ejemplo: una instalación con P = 50 kW y cos(φ1) = 0,7 necesita: tan(φ1) = 1,020, para cos(φ2) = 0,95: tan(φ2) = 0,329, entonces Qc = 50 × (1,020 - 0,329) = 34,5 kVAr. Se selecciona un banco de 35 o 40 kVAr comercial. Los capacitores pueden instalarse de forma fija (un solo banco permanente) para cargas estables, o automática (banco con pasos controlados por un regulador de factor de potencia) para cargas variables. Los bancos automáticos más comunes en Argentina son de 6, 8 o 12 pasos.
Tipos de compensación y ubicación
Existen tres estrategias de ubicación para la compensación de potencia reactiva: compensación individual (capacitor instalado junto a cada motor o carga, se conecta y desconecta con la carga), compensación grupal (un banco para un grupo de cargas, típicamente en un tablero seccional) y compensación centralizada (un solo banco en el tablero general, la más común en Argentina para comercios y PyMEs). La compensación individual es la más eficiente técnicamente (reduce la corriente reactiva en todo el recorrido del cable) pero la más costosa. La centralizada es más económica pero no reduce la corriente reactiva en los circuitos internos. Para industrias grandes, se recomienda una combinación: compensación fija individual en motores de más de 15 kW, y un banco automático centralizado para el resto de las cargas. Los capacitores deben tener certificación IEC 60831 y resistencias de descarga internas que reduzcan la tensión a menos de 50V en 60 segundos después de la desconexión.
Armónicas y factor de potencia de distorsión
Las cargas electrónicas no lineales (variadores de frecuencia, rectificadores, hornos de arco, equipos de soldadura, iluminación LED sin corrección) generan corrientes armónicas que distorsionan la onda de corriente. El factor de potencia total (FP) tiene dos componentes: FP = cos(φ1) × 1/√(1 + THD²), donde cos(φ1) es el factor de desplazamiento (medido a frecuencia fundamental) y THD es la distorsión armónica total de corriente. Un equipo con cos(φ1) = 0,98 pero THD = 40% tiene FP = 0,98 × 1/√(1+0,16) = 0,98 × 0,93 = 0,91. Los capacitores convencionales NO corrigen el factor de potencia de distorsión e incluso pueden amplificar armónicas por resonancia paralela con la inductancia del transformador. En instalaciones con THD > 15%, se deben usar filtros desintonizados (reactor + capacitor, típicamente al 7% o 14%) o filtros activos.
Medición del factor de potencia
El factor de potencia se mide con un cosfímetro (instrumento dedicado) o con un analizador de redes que mide simultáneamente tensión, corriente y desfase. También puede calcularse a partir de la lectura del medidor de energía, dividiendo la energía activa (kWh) por la energía aparente (kVAh): cos(φ) = kWh / kVAh. Los medidores electrónicos instalados por EDENOR, EDESUR y las distribuidoras provinciales registran directamente el factor de potencia promedio. Para un diagnóstico completo antes de dimensionar un banco de capacitores, se recomienda un registro de calidad de energía de al menos 7 días con un analizador (Fluke 435, Hioki PW3198, o similares), que permite identificar los horarios y las cargas que más afectan al factor de potencia, la presencia de armónicas, y las variaciones diarias de carga. Marcas como Schneider (VarSet) y ABB (CLMD) ofrecen bancos automáticos con monitoreo integrado muy utilizados en Argentina.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el factor de potencia mínimo en Argentina?
El ENRE exige un mínimo de 0,85 inductivo para usuarios con medición de reactiva (T2 y T3). Las distribuidoras penalizan económicamente con recargos del 2% por cada centésimo debajo de 0,85. Se recomienda corregir a 0,92-0,95 para tener margen.
¿Los capacitores consumen energía?
Prácticamente no. Los capacitores tienen pérdidas despreciables (menos del 0,5W por kVAr). Solo intercambian potencia reactiva con la red, compensando la que consumen las cargas inductivas sin consumir energía activa.
¿Puedo corregir el factor de potencia yo mismo?
La instalación de un banco de capacitores debe ser dimensionada y ejecutada por un profesional habilitado. Un banco mal dimensionado puede provocar sobrecorrección (factor de potencia capacitivo, que también se penaliza), resonancias armónicas o sobretensiones peligrosas.
¿Cuánto cuesta instalar un banco de capacitores?
Un banco automático de 30-50 kVAr para un comercio o taller cuesta entre 500.000 y 1.500.000 ARS (2026). El retorno de inversión suele ser de 6-18 meses dependiendo de la penalización que se esté pagando. Los bancos Schneider VarSet y ABB CLMD son los más utilizados en Argentina.
¿Qué pasa si sobrecorrijo el factor de potencia?
Si el banco de capacitores compensa en exceso, el factor de potencia se vuelve capacitivo (leading). La distribuidora también penaliza el cos(φ) capacitivo. Además, la sobrecorrección puede generar sobretensiones en horarios de baja carga. Los bancos automáticos evitan este problema ajustando los pasos según la demanda.