Convertir capacidad de condensador entre µF y kVAR para corrección del factor de potencia

Cómo convertir kVAR de condensador a µF y viceversa para mejora del factor de potencia

Conversión kVAR ↔ µF

Este tutorial muestra cómo calcular y convertir el valor requerido del banco de condensadores en microfaradios y luego a kVAR y viceversa. Usaremos tres métodos simples para convertir kVAR del condensador a µF y conversión de µF a kVAR.

Veamos ejemplos que muestran cómo encontrar y convertir el valor requerido del banco de condensadores en ambos kVAR y Microfaradios, aplicable en cálculo de mejora de FP y dimensionado de banco de condensadores.

Ejemplo 1

Motor monofásico 400V, 50Hz, consume 50A a FP 0,6. Mejorar FP a 0,9 conectando condensador en paralelo. Calcular capacidad requerida en kVAR y Faradios.

(1) Capacidad en kVAR y conversión a µF para mejorar FP 0,6 a 0,9 (Tres métodos)

Solución 1 (Método simple con tabla)

P = V × I × Cosθ = 400 × 50 × 0,6 = 12 kW

Multiplicador tabla (0,60 a 0,90) = 0,849

kVAR requerido = 12 × 0,849 = 10,188 kVAR

Solución 2 (Método cálculo clásico)

P = 12 kW | Cosθ₁ = 0,60 | Cosθ₂ = 0,90

θ₁ = cos⁻¹(0,60) = 53,13°; Tan θ₁ = 1,3333

θ₂ = cos⁻¹(0,90) = 25,84°; Tan θ₂ = 0,4843

kVAR = P (Tan θ₁ - Tan θ₂) = 12 (1,3333 - 0,4843) = 10,188 kVAR

Solución 3 (Calculadora µF a kVAR)

Uso directo de calculadora de conversión Faradios/microfaradios a kVAR.

(2) Capacidad en Microfaradios y conversión a kVAR para mejorar FP 0,6 a 0,9 (Tres métodos)

Solución 1 (Método tabla - fórmula conversión)

Ya tenemos kVAR = 10,188. Convertir a Faradios:

C = kVAR / (2π × f × V²) en microfaradios

C = 10,188 / (2π × 50 × 400²) = 2,0268 × 10⁻⁴ = 202,7 × 10⁻⁶ = 202,7 µF

Solución 2 (Método cálculo clásico)

kVAR = 10,188 ... (i)

I_C = V / X_C ; X_C = 1 / 2πfC → I_C = V × 2πfC

I_C = 400 × 2π × 50 × C = 125.663,7 × C

kVAR = (V × I_C) / 1000 = 400 × 125.663,7 × C / 1000 = 50.265,48 × C ... (ii)

Igualando (i) y (ii): 50.265,48 × C = 10,188 → C = 2,0268 × 10⁻⁴ = 202,7 µF

Solución 3 (Calculadora kVAR a µF)

Uso de calculadora de conversión kVAR a Faradios/microfaradios.

Fórmulas de conversión Condensador µF ↔ kVAR

Convertir kVAR a Faradios/Microfaradios:

• C = kVAR × 10³ / (2π × f × V²) en Faradios
• C = 159,155 × Q (kVAR) / (f × V²) en Faradios
• C = kVAR × 10⁹ / (2π × f × V²) en Microfaradios
• C = 159,155 × 10⁶ × Q (kVAR) / (f × V²) en Microfaradios

Convertir Faradios/Microfaradios a VAR, kVAR, MVAR:

• VAR = C × 2π × f × V² × 10⁻⁶
• VAR = C (µF) × f × V² / (159,155 × 10³)
• kVAR = C × 2π × f × V² × 10⁻⁹
• kVAR = C (µF) × f × V² ÷ (159,155 × 10⁶)
• MVAR = C × 2π × f × V² × 10⁻¹²
• MVAR = C (µF) × f × V² ÷ (159,155 × 10⁹)

Donde: C = Capacitancia en µF | Q = Potencia reactiva en VAR | f = Frecuencia en Hz | V = Tensión en Voltios