El consumo excesivo de potencia reactiva es una problemática recurrente en instalaciones industriales con alta concentración de cargas inductivas y no lineales, como motores, transformadores y variadores de velocidad. Este fenómeno impacta negativamente la eficiencia operativa de los sistemas eléctricos, incrementa las pérdidas de energía y genera sobrecostos asociados a penalizaciones regulatorias.
Este caso aborda la necesidad de realizar un análisis profundo y continuo del comportamiento eléctrico de la planta, con el fin de identificar los principales focos de generación de potencia reactiva, cuantificar su impacto económico y aplicar estrategias técnicas orientadas al control y optimización del factor de potencia. La disponibilidad de información precisa sobre el perfil de carga, el balance energético y la distorsión armónica resulta clave para tomar decisiones informadas, anticiparse a sanciones y garantizar el cumplimiento normativo bajo el marco regulatorio de la CREG en Colombia.
En esta planta industrial, la operación era continua y la producción estable, pero mes tras mes, la factura eléctrica mostraba una cifra que preocupaba al área financiera: penalizaciones por consumo de potencia reactiva.
Los motores de alta capacidad y variadores de velocidad instalados en diferentes líneas de producción eran indispensables, pero su demanda de energía reactiva estaba generando una caída en el factor de potencia (FP) y, con ello, un aumento en los costos operativos y el riesgo de sanciones adicionales.
Para entender el problema, es clave conocer cómo se compone la potencia en los sistemas eléctricos de corriente alterna (CA):
Potencia activa (kW): es la energía útil que realiza trabajo, como mover motores, alimentar sistemas de control o encender iluminación.
Potencia reactiva (kVAR): es la energía que circula entre la fuente y las cargas inductivas. Aunque no genera trabajo útil, es indispensable para mantener los campos magnéticos que hacen funcionar a equipos como motores y transformadores.
Potencia aparente (kVA): es la combinación vectorial de la activa y la reactiva, e indica la capacidad total que debe suministrar el sistema eléctrico.
Cuando el consumo de potencia reactiva aumenta sin un sistema de compensación adecuado, el factor de potencia disminuye. En términos simples, el sistema usa más energía para hacer el mismo trabajo, reduciendo su eficiencia y provocando penalizaciones económicas.
En cualquier instalación industrial, las cargas pueden dividirse en dos grupos principales:
Cargas inductivas: motores, transformadores, reactores y balastos. Estas consumen kVAR inductivos y, si no se compensan, afectan negativamente el factor de potencia.
Cargas capacitivas: bancos de capacitores o filtros de potencia. Estas generan kVAR capacitivos que ayudan a compensar el consumo inductivo, pero, si se exceden, pueden inyectar energía reactiva hacia la red y generar nuevas penalizaciones.
Cuando una planta industrial consume demasiada potencia reactiva, las consecuencias son inevitables:
La CREG 015 de 2018, aplicable en Colombia, establece:
Fórmula de cálculo:
CTER = ER × M × D
ER: energía reactiva excedente (kVARh)
D: tarifa por transporte de energía reactiva (COP/kVARh)
M: factor multiplicador que aumenta con la reincidencia (hasta 12 veces el valor inicial).
Datos generales de la instalación:
Energía activa mensual: 50.000 kWh
Energía reactiva inductiva (ERI): 32.000 kVARh
Energía reactiva capacitiva (ERC): 4.000 kVARh
Tarifa de penalización: $150 COP/kVARh
Factor de penalización (M): 1
Caso A – Exceso de reactiva inductiva:
Energía excedente = 32.000 - 25.000 = 7.000 kVARh
Penalización = 7.000 × 150 × 1 = $1.050.000 COP
Caso B – Inyección capacitiva:
Energía excedente = 4.000 kVARh
Penalización = 4.000 × 150 × 1 = $600.000 COP
Total de penalización mensual: $1.650.000 COP
Con el diagnóstico en mano, el equipo de Suconel propuso e implementó una estrategia de optimización que incluyó:
En apenas tres meses, los resultados demostraron el impacto de la solución:
¿Por qué cada empresa necesita un analizador de calidad de energía?
La lección de este caso es clara:
Lo que no se mide, no se puede optimizar.
Un analizador de calidad de energía no es solo un dispositivo para registrar datos, sino una herramienta estratégica que permite:
Anticipar penalizaciones antes de que aparezcan.
Mejorar la eficiencia operativa y reducir pérdidas.
Garantizar el cumplimiento de la normativa vigente.
Tomar decisiones informadas que impactan directamente en la rentabilidad.
La experiencia de esta planta confirma que el monitoreo y análisis continuo del sistema eléctrico es la clave para lograr eficiencia, seguridad y ahorro.
En Suconel, acompañamos a las empresas con tecnología de medición avanzada, asesoría especializada y soporte técnico integral para transformar datos en decisiones que generan valor.
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