Este artículo explica conversiones entre kW y kVA considerando factor de potencia práctico aplicado típico.
Se incluyen fórmulas, tablas, ejemplos reales y referencias normativas relevantes para ingenieros eléctricos de diseño.
Conversor técnico de kW a kVA a partir del factor de potencia (FP)
Fundamentos: potencia activa, reactiva y aparente
Comprender la relación entre potencia activa (P), reactiva (Q) y aparente (S) es esencial.
La potencia activa (kW) es la útil, la aparente (kVA) es la que circula y determina transformadores.

Definiciones y relaciones básicas
- Potencia activa, P (kW): trabajo real realizado por la carga.
- Potencia reactiva, Q (kVAr): componente que alterna entre fuente y carga por elementos reactivos.
- Potencia aparente, S (kVA): vector resultante, magnitud del producto tensión-corriente.
- Factor de potencia, pf: coeficiente adimensional pf = P / S (valor entre 0 y 1, signado lagging/leading).
Relaciones matemáticas esenciales (presentadas en formato legible)
S (kVA) = sqrt( P (kW) 2 + Q (kVAr) 2 )
Fórmula principal para convertir kW a kVA
La ecuación más directa utilizada por ingenieros eléctricos para la conversión es:
Explicación de cada variable
- P (kW): potencia activa demandada o suministrada por la carga.
- S (kVA): potencia aparente necesaria para suministrar P con el factor de potencia pf dado.
- pf: factor de potencia (adimensional). Ejemplos típicos:
- Resistiva pura: pf ≈ 1.0
- Motores industriales (carga plena): pf ≈ 0.85–0.95
- Arranque / cargas inductivas: pf ≈ 0.6–0.85
- Sistemas electrónicos/UPS: pf ≈ 0.7–0.99 según corrección
Tablas de conversión comunes: kW a kVA según factor de potencia
| Potencia activa P (kW) | pf 0.60 | pf 0.70 | pf 0.80 | pf 0.85 | pf 0.90 | pf 0.95 | pf 1.00 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1.667 | 1.429 | 1.250 | 1.176 | 1.111 | 1.053 | 1.000 |
| 5 | 8.333 | 7.143 | 6.250 | 5.882 | 5.556 | 5.263 | 5.000 |
| 10 | 16.667 | 14.286 | 12.500 | 11.765 | 11.111 | 10.526 | 10.000 |
| 20 | 33.333 | 28.571 | 25.000 | 23.529 | 22.222 | 21.053 | 20.000 |
| 50 | 83.333 | 71.429 | 62.500 | 58.824 | 55.556 | 52.632 | 50.000 |
| 100 | 166.667 | 142.857 | 125.000 | 117.647 | 111.111 | 105.263 | 100.000 |
| 250 | 416.667 | 357.143 | 312.500 | 294.118 | 277.778 | 263.158 | 250.000 |
| 500 | 833.333 | 714.286 | 625.000 | 588.235 | 555.556 | 526.316 | 500.000 |
| 1000 | 1666.667 | 1428.571 | 1250.000 | 1176.471 | 1111.111 | 1052.632 | 1000.000 |
Notas: Los valores están redondeados a tres decimales. Para diseños se recomienda usar decimales suficientes y añadir factores de seguridad.
Valores típicos de factor de potencia por tipo de carga
| Tipo de carga | pf típico (rango) | Comentario práctico |
|---|---|---|
| Resistiva (calefacción, hornos) | ≈ 1.00 | Ausencia de componente reactiva. |
| Iluminación incandescente | ≈ 1.00 | Resistiva. |
| Iluminación LED con driver | 0.90–0.99 | Depende del driver y de la corrección. |
| Motores eléctricos (grandes, carga nominal) | 0.85–0.95 | Mejora con capacitores o variadores. |
| Motores (arranque, baja carga) | 0.50–0.85 | pf empeora en arranque y sobrecargas parásitas. |
| Equipos electrónicos/UPS sin corrección | 0.60–0.85 | UPS modernos tienden a mejor pf. |
| Transformadores cargados | 0.8–1.0 | Depende de la carga secundaria. |
Procedimiento de cálculo paso a paso
- Determinar la potencia activa P (kW) de la carga o suma de cargas.
- Medir o estimar el factor de potencia pf (medidor de potencia, especificación técnica o tablas).
- Aplicar la fórmula: S (kVA) = P (kW) / pf.
- Determinar corriente según la tensión y si es monofásico o trifásico:
- Monofásico: I (A) = (S (kVA) × 1000) / V (V)
- Trifásico: I (A) = (S (kVA) × 1000) / (sqrt(3) × V_linea)
- Calcular potencia reactiva si es necesario: Q (kVAr) = sqrt( S2 − P2 ).
- Ajustar resultados con factores de seguridad, pérdidas y correcciones de armónicos si aplican.
Ejemplos reales con desarrollo completo
Ejemplo 1: Motor industrial de 150 kW en instalación 400 V trifásica
Datos iniciales:
- P = 150 kW
- pf = 0.88 (valor medido en plena carga)
- Tensión línea a línea V = 400 V
Cálculo de la potencia aparente S:
Cálculo de la potencia reactiva Q:
Q (kVAr) = sqrt( S2 − P2 ) = sqrt( 170.4545452 − 1502 )
170.4545452 ≈ 29056.0 ; 29056.0 − 22500 = 6556.0 ; sqrt(6556.0) ≈ 80.98
Q ≈ 80.98 kVAr
Cálculo de la corriente de línea (trifásica):
Interpretación y recomendaciones:
- Seleccionar transformador y protecciones para al menos 170.455 kVA, preferentemente con margen (ej. 10%).
- Cableado y seccionamiento calculado para 246 A más corrección térmica y agrupamiento.
- Si la empresa factura penalizaciones por bajo pf, contemplar banco de condensadores para elevar pf cercano a 0.95–0.98.
Ejemplo 2: Planta con carga total P = 320 kW alimentada en 11 kV
Datos iniciales:
- P = 320 kW
- pf = 0.78 (medido global, predominancia de cargas inductivas)
- V = 11 kV (línea)
Cálculo de S:
Cálculo de Q:
Q (kVAr) = sqrt( 410.256412 − 3202 )
410.256412 ≈ 168312.5 ; 168312.5 − 102400 = 65912.5 ; sqrt(65912.5) ≈ 256.77
Q ≈ 256.77 kVAr
Cálculo de corriente en 11 kV trifásica:
Interpretación y acciones recomendadas:
- Dimensionamiento de la celda y protecciones para 410.3 kVA; seleccionar transformador de potencia acorde.
- La corriente en media tensión es moderada (~21.5 A), pero el transformador primario y secundario deben soportar la potencia aparente.
- Instalar corrección de factor de potencia para reducir Q y mejorar capacidad de la instalación; verificar armónicos antes de condensadores.
Consideraciones prácticas y factores adicionales
Factores que afectan selección y dimensionamiento
- Armonicos: distortiones pueden reducir la eficacia de capacitores y aumentar pérdidas; considerar filtros activos o pasivos.
- Variación de carga: utilizar pf representativo (medido o perfil horario) y no sólo el pf nominal.
- Margen de seguridad: normalmente sumar 10–25% al S calculado para equipos críticos o para prever crecimiento.
- Regulaciones del suministrador: confirmar condiciones contractuales de demanda y penalizaciones por pf.
Medición y verificación
- Utilizar analizadores de redes para medir P, Q y pf en condiciones reales.
- Registrar perfiles horarios para dimensionamiento de transformadores y bancos de condensadores.
- Verificar corrientes y temperaturas después de la puesta en servicio.
Tablas auxiliares: corriente por kVA y tensión
| S (kVA) | I monofásico 230 V (A) | I trifásico 400 V (A) | I trifásico 11 kV (A) |
|---|---|---|---|
| 10 | 43.48 | 14.43 | 0.53 |
| 20 | 86.96 | 28.87 | 1.05 |
| 50 | 217.39 | 72.18 | 2.63 |
| 100 | 434.78 | 144.34 | 5.26 |
| 250 | 1086.96 | 360.85 | 13.16 |
| 500 | 2173.91 | 721.70 | 26.32 |
Fórmulas aplicadas en la tabla:
- I_monofásico (A) = (S (kVA) × 1000) / V (V)
- I_trifásico (A) = (S (kVA) × 1000) / (sqrt(3) × V_linea)
Buenas prácticas de ingeniería para conversiones y dimensionamiento
- Medir pf real en sitio cuando sea posible; evitar estimaciones únicas para instalaciones heterogéneas.
- Considerar instalación de bancos de condensadores con pasos automáticos y filtrado de armónicos.
- Incorporar margen para pérdidas, tolerancias y crecimiento futuro.
- Usar instrumentación certificada y cronogramas de mantenimiento para evitar desviaciones de pf.
- Coordinar protección y selectividad considerando la corriente aparente S, no sólo P.
Referencias normativas y lecturas recomendadas
- IEC — International Electrotechnical Commission. Página oficial con normas de potencia y transformadores: https://www.iec.ch
- IEC 60076 — Power transformers (norma para diseño y pruebas de transformadores): https://www.iec.ch/standards
- IEC 61000 — Compatibilidad electromagnética (importante para filtros y capacitores): https://www.iec.ch/standards
- IEEE Standards — Definiciones y recomendaciones en calidad de energía: https://standards.ieee.org
- Real Decreto 842/2002 (Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, España): https://www.boe.es/eli/es/rd/2002/08/02/842
- AENOR / UNE — Normas españolas sobre instalaciones eléctricas y medidas: https://www.une.org
Errores comunes y cómo evitarlos
- No usar pf medido: puede llevar a sobredimensionar equipos o a penalizaciones por parte del suministrador.
- Ignorar armónicos: condensadores sin filtrado pueden resonar con la red y causar sobrecorrientes.
- No considerar la variación de pf con la carga: medir en varios puntos de operación.
- Redondeo excesivo en cálculos: conservar precisión y documentar supuestos.
Resumen técnico y recomendaciones finales
La conversión de kW a kVA es directa mediante S = P / pf, pero requiere prudencia técnica.
Medir pf real, considerar armónicos, y aplicar márgenes de seguridad asegurará diseños robustos y eficientes.
Si desea que desarrolle cálculos para cargas específicas de su proyecto (lista de cargas, tensiones y perfiles horarios), proporcione los datos y generaré un informe técnico detallado con diagramas de carga, selección de transformador y recomendaciones de corrección de factor de potencia.