Correção de Fator de Potência

Correção de Fator de Potência

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Teoria Extra 1 Correção de Fator de Potência Teoria Extra 1 Correção de Fator de Potência

Potência Elétrica e Fator de Potência:

O Fator de Potencia é uma questão cada vez mais relevante para projetistas de equipamentos eletroeletrônicos, pois um menor consumo e um melhor aproveitamento da energia elétrica é algo que preocupa, não apenas em vista dos impactos econômicos, mas também em vista dos impactos ambientais, passando pela temeridade de um possível apagão (falha com interrupção de fornecimento do sistema de geração e transmissão de energia elétrica).

Já é sabido que Potência Elétrica é a capacidade de produzir trabalho, na unidade de tempo, isto é:

TempoEnergiaTempo TrabalhoPotência==

Em circuitos de corrente alternada (CA) puramente resistivos, as formas de ondas de tensão e de corrente elétrica estão em fase, ou seja, mudando a sua polaridade no mesmo instante e no mesmo sentido a cada ciclo. No entanto, quando cargas reativas estão presentes, tais como capacitores ou indutores, o fato de ocorrer armazenamento de energia nessas cargas resulta em uma diferença de fase entre as formas de ondas de tensão e de corrente.

Uma vez que a energia armazenada nas cargas reativas retorna para a fonte sem ter produzido trabalho útil, uma carga que apresenta uma grande defasagem entre tensão e corrente (carga de baixo fator de potência) demandará uma corrente elétrica maior para realizar o mesmo trabalho do que uma carga com pouca defasagem (carga de alto fator de potência).

Assim, as cargas indutivas em geral (motores, transformadores e outros equipamentos de unidades consumidoras), tendo como fonte de força a energia elétrica, e necessitando formar, a partir da corrente elétrica, um campo eletromagnético para seu funcionamento, são consumidores que utilizam a energia elétrica de duas formas distintas:

o Energia reativa e o Energia ativa.

Isso faz com que a potência total resultante, a qual chamamos de Potência

Aparente (PA) seja composta de duas parcelas distintas: a Potência Reativa e a Potência Ativa. A potência aparente (KVA) é a soma vetorial das potências ativa e reativa, ou seja, é a potência total absorvida pela instalação.

SENAI Rua Jaguaré Mirim, 71 - Vila Leopoldina” Serviço Nacional ESCOLA SENAI “MARIANO FERRAZ" CEP: 05311-020 - São Paulo - SP de Aprendizagem Fone/Fax: (011)3641-0024 Industrial NAI E-Mail: nai106@sp.senai.br

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A potência aparente (PA), normalmente medida em

A potência reativa (PR), medida em kVAr (quilovolt-Ampere-reativo), é respons a ativa (P), medida em kW (quilowatt), é aquela que efetivamente produz as de potênci oseno d atts) e potência aparente medida do Fator de Potência é utilizada pelas concessionárias fornecedoras de energia mesmo consumo de energia kVA (quilovolt-Ampere), provê a energia elétrica que possibilita a força motriz das máquinas e dos equipamentos de uma instalação. As máquinas elétricas em grande parte equivalem a circuitos com resistências e reatâncias indutivas combinadas, normalmente com predominância indutiva, Assim, quando em funcionamento as mesmas apresentam um comportamento no qual as formas de onda senoidais da tensão e da corrente acabem ficando defasadas, conforme a figura ao lado.

ável pela formação do campo magnético (magnetização) necessário para o funcionamento das máquinas girantes, a exemplo dos motores de indução e também dos transformadores.

A potênci trabalho útil, aquela que realmente possibilita a execução das tarefas, isto é, faz os motores girarem realizando o trabalho do dia a dia.

A composição vetorial destas duas form a é que resulta na potência aparente. Uma analogia bastante conhecida e que permite uma percepção do entendimento prático dessas duas formas de energia é a seguinte: num copo de cerveja com espuma, a espuma representaria a energia reativa e o líquido, a energia ativa.

O chamado Fator de Potência nada mais é que o c o ângulo da defasagem existente entre a tensão e a corrente (cos φ). O fator de potência (cos φ) pode ser determinado também pela razão entre potência ativa (P em W (PA em Volt-Ampere). Fator de potência é uma característica da carga e seu valor varia de 0 a 1.

A elétrica para saber se uma empresa consome energia de modo adequado ou não.

Ele indica a eficiência do uso da energia. Um alto fator de potência indica uma eficiência alta e um fator de potência baixo indica baixa eficiência. Atualmente é exigível por lei um Fator de Potência de igual ou maior que 0,92.

Quanto maior for o consumo de energia reativa, para o ativa, mais baixo será o Fator de Potência e isso da o direito a concessionária cobrar acréscimos nas contas de energia elétrica.

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A correção do baixo Fator de Potência é uA correção do baixo Fator de Potência é u gia elétrica, diminuir os riscos com acidentes elétricos por superaquecimento e, também, para evitar acréscimo na fatura de energia.

Um baixo Fator de Potência pode ser corrigid gia elétrica, diminuir os riscos com acidentes elétricos por superaquecimento e, também, para evitar acréscimo na fatura de energia.

Um baixo Fator de Potência pode ser corrigid

• O correto dimensionamento de motores e e• O correto dimensionamento de motores e e

• A seleção, utilização e correta operação de motores e eq• A seleção, utilização e correta operação de motores e eq elétricos em geral;

• A utilização permanente de reatores de alto Fator de Potência; elétricos em geral; • A utilização permanente de reatores de alto Fator de Potência;

• A instalação de capacitores ou banco de capacitores ond• A instalação de capacitores ou banco de capacitores ond necessário (de preferência próximo da carga).

m ligações triângulo / estrela: necessário (de preferência próximo da carga).

potência aparente (PAAA) total, de um si potência aparente (P em triângulo ou estrela, é calculada simplesmente multiplicando-se a os valores de VL e IL pela constante em triângulo ou estrela, é calculada simplesmente multiplicando-se a os valores de V

A) total, de um si

L e IL pela constante 3.

3⋅⋅=LLAIVP em kVA (quilovolt-Ampere)

Já potência ativa (P) de um sistema trifásico, procede-se levando em onsidecração o fator de potência da carga consumidora (cos ϕ), ou seja:

ϕcos⋅⋅⋅=3IVP em kW (quilowatt) L

Assim, para calcular a potência ativ basta-nos multiplicar a potência aparente pelo coa, -seno do ângulo de defasagem (cos ϕ ou fator de potência):

ϕcos⋅=P em kW (quilowaAtt) Por sua vez a potência reativa (PR) é dada por:

ϕsenPP⋅= em kVAr (ARquilovolt-Ampere-reativo)

Um triângulo retângulo é freqüentem entre K ente utilizado para representar as relações W, KVAr, e KVA:

ϕcos

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