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Correção de Fator de Potência, Notas de estudo de Tecnologia Industrial

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).

Tipologia: Notas de estudo

Antes de 2010

Compartilhado em 01/12/2009

Andre-Luis-Lenz
Andre-Luis-Lenz 🇧🇷

4.6

(63)

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Baixe Correção de Fator de Potência e outras Notas de estudo em PDF para Tecnologia Industrial, somente na Docsity! 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: Tempo Energia Tempo 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 316 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 317 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 o- seno 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. • Das 24:00 até às 06:00 no mínimo 0,92 para energia e demanda de potência reativa capacitiva recebida. Comparativamente, em outros países a legislação especifica os seguintes valores limite: FATOR DE POTÊNCIA ESPANHA 0,92 CORÉIA 0,93 FRANÇA 0,93 PORTUGAL 0,93 BÉLGICA 0,95 ARGENTINA 0,95 ALEMANHA 0,96 SUIÇA 0,96 Exemplo de calculo de FP: Se uma máquina operatriz está trabalhando com 100 KW (potência ativa) e a energia aparente consumida é de 125 KVA, dividindo 100 por 125, você chegará a um fator de potência de 0,80: 8,0 10125 10100cos 3 3 = ⋅ ⋅ === AP PFPϕ Nas contas de energia elétrica não são mencionados os KVA.h, mas sim o KVAr.h e os KW.h, portanto para se calcular o fator de potência em tarifações convencionais ou horosazonais mensais, deve-se usar a fórmula a seguir: ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛+ = P P FP R1 1 3 2 PKQhPR −⋅ = Nota: o fator de potência em um sistema não-linear, não respeita as fórmulas citadas se não forem instalados filtros ou indutores nos equipamentos que geram harmônicas. Conseqüências e Causas de um Baixo Fator de Potência: Perdas na Instalação: As perdas de energia elétrica ocorrem em forma de calor e são proporcionais ao quadrado da corrente total. Como essa corrente cresce com o excesso de energia reativa, estabelece-se uma relação entre o incremento das perdas e o baixo fator de potência, provocando o aumento do aquecimento de condutores e equipamentos. 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 320 Quedas de Tensão: O aumento da corrente devido ao excesso de energia reativa leva a quedas de tensão acentuadas, podendo ocasionar a interrupção do fornecimento de energia elétrica e a sobrecarga em certos elementos da rede. Esse risco é, sobretudo acentuado durante os períodos nos quais a rede é fortemente solicitada. As quedas de tensão podem provocar ainda, a diminuição da intensidade luminosa das lâmpadas e aumento da corrente nos motores. Sub Utilização da Capacidade Instalada: A energia reativa, ao sobrecarregar uma instalação elétrica, inviabiliza sua plena utilização, condicionando a instalação de novas cargas e investimentos que seriam evitados se o fator de potência apresentasse valores bem mais altos. O "espaço" ocupado pela energia reativa poderia ser então utilizado para o atendimento de novas cargas. Os investimentos em aplicação das instalações estão relacionados principalmente aos transformadores e condutores necessários. O transformador a ser instalado deve atender à potência total dos equipamentos utilizados, mas devido à presença de potência reativa, a sua capacidade deve ser calculada com base na potência aparente das instalações. A tabela abaixo mostra a potência total que deve ter o transformador, para atender uma carga útil de 1000 KW para fatores de potência crescentes. Também os custos dos sistemas de comando, proteção e controle dos equipamentos, crescem com o aumento da energia reativa. Da mesma forma, para transportar a mesma potência ativa sem o aumento de perdas, a seção dos condutores deve aumentar à medida que o fator de potência diminui. A tabela abaixo ilustra a variação da seção de um condutor em função do fator de potência. Repare que, admitindo- se um fator de potência 0,70, a seção necessária para os condutores é o dobro da seção para o fator de potência 1,00. VARIAÇÃO DA POTÊNCIA DO TRAFO EM FUNÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA Potência útil Absorvida (KW) Fator de Potência Potência do Trafo (KVA) 1000 0,50 2000 1000 0,80 1250 1000 1,00 1000 VARIAÇÃO DA SEÇÃO DO CABO EM FUNÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA Seção Relativa Fator de Potência 1,00 1,00 1,23 0,90 1,56 0,80 2,04 0,70 2,78 0,60 4,00 0,50 6,25 0,40 11,10 0,30 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 321 A correção do fator de potência por si só já libera capacidade para instalação de novos equipamentos, sem a necessidade de investimentos em transformador ou substituição de condutores para esse fim específico. Principais Conseqüências: • Acréscimo na conta de energia elétrica por estar operando com baixo fator de potência; • Limitação da capacidade dos transformadores de alimentação; • Quedas e flutuações de tensão nos circuitos der distribuição; • Sobrecarga nos equipamentos de manobra limitando sua vida útil; • Aumento das perdas elétricas na linha de distribuição pelo efeito Joule; • Necessidade de aumento do diâmetro dos condutores; • Necessidade de aumento da capacidade dos equipamentos de manobra e proteção. Principais Causas de um Baixo Fator de Potência: • Motores de indução trabalhando a vazio; • Motores super dimensionados para sua necessidade de trabalho; • Transformadores trabalhando a vazio ou com pouca carga; • Reatores de baixo fator de potência no sistema de iluminação; • Fornos de indução ou a arco; • Máquinas de tratamento térmico; • Máquinas de solda; • Nível de tensão acima do valor nominal provocando um aumento de consumo de energia reativa. Como Corrigir o Baixo Fator de Potência? Uma forma econômica e racional de se obter a energia reativa necessária para a operação adequada dos equipamentos é a instalação dos capacitores próximos desses equipamentos. A instalação de capacitores, porém, deve ser precedida de medidas operacionais que levem à diminuição da necessidade de energia reativa, como o desligamento de motores e outras cargas indutivas ociosas ou super dimensionadas. Os capacitores têm que ser ligados conforme a necessidade, pois um grande número de capacitores ligados indevidamente eleva a tensão do barramento, causando sobre tensões e muitos problemas de queima de equipamentos. Capacitores para Correção do Fator de Potência: Desenvolvidos a base de filme de polipropileno metalizado auto-regenerativo, possui dispositivo interruptor de segurança contra sobre pressão interna. Perdas dielétricas menores que 0,4 W/kVAr. Módulos trifásicos: A ligação das células é em triângulo, e a conexão externa dos cabos é efetuada através de conectores especiais, os quais facilitam a instalação e manutenção dos módulos. 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 322 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 325 Vantagens da Empresa: • Redução significativa do custo de energia elétrica, desaparecendo o acréscimo cobrado nas contas de energia elétrica; • Aumento da eficiência energética da empresa; • Melhoria da tensão; • Aumento da capacidade dos equipamentos de manobra; • Aumento da vida útil das instalações e equipamentos; • Redução do efeito Joule, os condutores tornam-se menos aquecidos, diminuindo as perdas de energia elétrica na instalação; • Redução da corrente reativa na rede elétrica. Vantagens da Concessionária: • O Bloco de potência reativa deixa de circular no sistema de transmissão e distribuição; • Evita as perdas pelo efeito Joule; • Aumenta a capacidade do sistema de transmissão e distribuição para conduzir o bloco de potência ativa; • Aumenta a capacidade de geração com intuito de atender mais consumidores; • Diminui os custos de geração. Correção de Fator de Potência em Baixa Tensão: Tipos de Ligação de Capacitores para Correção do Fator de Potência: A correção pode ser feita instalando os capacitores de quatro maneiras diferentes, tendo como objetivo a conservação de energia e a relação custo / beneficio: a) Correção na entrada da energia de alta tensão: corrige o fator de potência visto pela concessionária, permanecendo internamente todos os inconvenientes citados pelo baixo fator de potência. b) Correção na entrada de energia de baixa tensão: Permite uma correção bastante significativa, normalmente com bancos automáticos de capacitores. Utiliza-se este tipo de correção em instalações elétricas com elevado numero de cargas com potências diferentes e regimes de utilização pouco uniformes. A principal desvantagem consiste em não haver alívio sensível dos alimentadores de cada equipamento. c) Correção por grupos de cargas: o capacitor é instalado de forma a corrigir um setor ou um conjunto de pequenas máquinas (<10 cv). É instalado junto ao quadro de distribuição que alimenta esses equipamentos. Tem como desvantagem não diminuir a corrente nas alimentadoras de cada equipamento. d) Corrente localizada: é obtida instalando-se os capacitores junto ao equipamento que se pretende corrigir o fator de potência. Representa, do 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 326 ponto de vista apenas técnico, a melhor solução, apresentando as seguintes vantagens: • Reduz as perdas energéticas em toda a instalação; • Diminui a carga nos circuitos de alimentação dos equipamentos; • Pode-se utilizar em sistema único de acionamento para a carga e o capacitor, economizando-se um equipamento de manobra; • Gera potência reativa somente onde é necessário. e) Correção Mista: no ponto de vista "Conservação de Energia", considerando aspectos técnicos, práticos e financeiros, torna-se a melhor solução. Usa-se o seguinte critério para correção mista: • Instala-se um capacitor fixo diretamente no lado secundário do transformador; • Motores de aproximadamente 10 cv ou mais, corrige-se localmente (tomando-se cuidado com motores de alta inércia, pois não se deve dispensar o uso de corrente para manobra dos capacitores sempre que a corrente nominal dos mesmos for superior a 90% da corrente de excitação do motor); • Para motores com menos de 10 cv, aplica-se a correção por grupos; • Redes próprias para iluminação com lâmpadas de descarga, usando- se reatores de baixo fator de potência, aplica-se a correção na entrada da rede; • Na entrada instala-se um banco automático de pequena potência para equalização final. Quando se corrige um fator de potência de uma instalação, consegue-se um aumento de potência aparente disponível e também uma queda significativa da corrente conforme exemplo: Uma carga de 930 KW, 380V e FP = 0,65 (deseja-se corrigir o fator de potência para 0,92): • Sem Correção do fator de potência: Potência Aparente Inicial = 1431 KVA Corrente Inicial= 2174 A. • Com Correção de fator de potência: Potência Aparente Final = 1010 KVA Corrente Final = 1536 A. Neste caso poderá aumentar 41% de carga na instalação. (Ver o diagrama dos tipos de Instalações). Correção na Média Tensão: Desvantagens: • Inviabilidade econômica de instalar banco de capacitores automáticos; • Maior probabilidade da instalação se tornar capacitiva (capacitores fixos); 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 327 • Aumento de tensão do lado da concessionária; • Aumento da capacidade de curto-circuito na rede da concessionária; • Maior investimento em cabos e equipamentos de Baixa tensão; • Manutenção mais difícil; • Benefícios relacionados com a diminuição das correntes reativas nos cabos, trafos, etc., não são obtidos. Como Utilizar Capacitores em Circuitos com Ambientes Não-Linear, Não-Senoidal (Com Harmônicas)? Até bem pouco tempo atrás, todas as cargas eram lineares com a corrente acompanhando a curva senoidal de tensão. Ultimamente, o número de cargas não lineares que utilizam pulsos de corrente numa freqüência diferente de 60 HZ, tem aumentado significativamente. Exemplos de equipamentos lineares e não-lineares: Cargas Lineares Cargas não-lineares Motores Acionamento em corrente contínua Lâmpadas Incandescentes Acionamentos com Conversores de Freqüência (Inversores) Cargas resistivas Controladores programáveis, Fornos de Indução, Solda a Arco, Computadores, No-breaks (UPS), etc. O aumento das cargas não lineares provocou distorções harmônicas nos sistemas de distribuição elétrica. Embora os capacitores não sejam geradores de harmônicas, eles podem agravar o problema. A existência de correntes harmônicas é um problema específico de cada instalação. Ela resulta de relações complexas entre todos os equipamentos eletro-eletrônicos da instalação e, portanto é muito difícil prever e modelar. Uma discussão sobre Acionamentos de Freqüência Variável (AFV) poderá ajudar a explicar o problema das harmônicas. Um AFV utiliza uma fonte chaveada para controlar a saída de potência. Num AFV de seis pulsos, o controle liga seis vezes por ciclo tentando simular uma onda senoidal. À medida que o tempo entre pulsos muda, o motor recebe uma freqüência aparente variável e muda sua velocidade. Essas mudanças na freqüência aparente levam a dois problemas: grandes picos de tensão, e formas de onda de corrente distorcidas. Os picos de tensão são geralmente muito rápidos e não afetam equipamentos que não utilizam a passagem por zero da tensão para sincronismo. A onda senoidal distorcida é a "geradora de harmônicas". As harmônicas causam um ruído adicional na linha, e esse ruído gera calor. O aumento de temperatura pode provocar falhas em disjuntores. Os capacitores de potência sofrem o mesmo problema. A sobrecarga térmica faz queimar os fusíveis dos capacitores. As harmônicas tornam-se um risco para a instalação após a 7ª ordem. Além disso, o sistema tem comunicação serial de dados, armazenamento de dados em memória não-volátil e um relógio de tempo real, com bateria própria, para armazenar as datas e horário em que ocorreram eventos principais, com o objetivo de realizar uma monitoração posterior de todo o comportamento do sistema. Na figura a seguir, vemos o diagrama de blocos do sistema completo. G. TG. SG. R ZL CR1 ...CR8 CS1 ...CS8 CT2 ...CT8 TCT TCS TCRR S T N Carga RL Variável Mono e Trifásica TPR TPS TPT Filtros de Tensão e Corrente Microcontrolador Circuito de Disparo IHM: Teclado e Display de Cristal LíquidoComputador Diagrama de blocos do sistema de correção de tensão eficaz e / ou fator de potência. O circuito de acionamento dos bancos capacitivos é feito por meio de relés de estado sólido (SCRs), garantindo a entrada dos bancos em zero de rede. Aumenta-se com isso a vida útil dos SCR's e também dos capacitores, evitando uma corrente elevada no acionamento. O desligamento dos bancos é feito em zero de corrente, pois o SCR desliga naturalmente em zero de corrente. Com isso a comutação nos SCR's é ZVS na partida e ZCS no bloqueio. Na parte B da figura que segue vemos um diagrama de blocos que mostra os circuitos eletrônicos envolvidos: controle, interface homem-máquina (IHM) e fontes. Já na parte A vemos um diagrama de blocos que mostra a aquisição e as camadas de software de controle do Conversor Analógico-digital e o calcula da DFT. 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 330 A - Detecção das amplitudes e fases da corrente e tensão B - Placas que compõem o sistema eletrônico 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 331 Circuito detector de zero de tensão e de corrente: O bloco de controle é o responsável por fazer as aquisições e comandar os bancos capacitivos, além de enviar as informações relevantes do sitema para um display. Para isso utilizamos um barramento I2C (serial) de alta velocidade de transferência de dados. No bloco de interface IHM o usuário pode visualizar duas telas contendo as informações de amplitude de tensão, corrente e fator de potencia, além dos estados dos bancos capacitivos. O esquema básico de filtragem (4a. ordem) do sinal para que seja anti “aliasing” é mostrado na figura a seguir. Filtro passivos de sinal A rotina de controle é simples. No inicio é recomendado ao usuário inicializar a rotina de check-up dos bancos capacitivos para ver se todos os bancos estão funcionando adequadamente. Caso algum banco não funcione, será marcado como “banco em falha”. O usuário determina os limites de controle do fator de potência e de tensão eficaz de cada fase. Determina ainda se quer que o sistema funcione no modo de controle automático ou no modo de controle manual. Além de corrigir a tensão eficaz, o sistema de controle se preocupa com a taxa de utilização de cada banco capacitivo. Para isso, utiliza a lógica de controle conhecida como FIFO - First In First Out - fazendo com que o primeiro banco a entrar em ação seja também o primeiro banco a ser desligado. Este sistema possibilita a rotação do banco capacitivo, distribuindo a taxa de utilização entre todos os bancos, aumentando desta forma a vida útil e evitando o uso excessivo dos primeiros bancos do sistema. A rotina de estabilização do sinal só comanda a entrada de um banco se e somente se o valor da medição estabilizou-se por um certo tempo, estabelecido em ciclos de rede pelo usuário, evitando a entrada do banco capacitivo quando houver transitórios na rede. O diagrama de blocos básico do software de controle é mostrado na figura a seguir. 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 332 Nesta situação de carga, o equipamento desenvolvido e operando na correção automática de tensão eficaz e fator de potência acionaria sete capacitores de cada grupo para garantir tensão eficaz de fase o mais próxima da nominal (220 V) e fator de potência dentro da faixa aceitável (0,92 indutivo à 0,92 capacitivo). O comportamento das correntes de linha é apresentado através do gráfico da figura a seguir onde se pode constatar um acentuado decrescimento destas correntes a medida que se incrementa o número de capacitores acionados por grupo. Este decrescimento somente é observado até o valor do fator de potência atingir valor próximo do unitário. Estas correntes voltam a crescer quando o fator de potência começa a se tornar cada vez mais capacitivo. Comportamento das correntes de linha em função do número de capacitores acionados. No segundo experimento toda a carga RL do equipamento foi utilizada de forma desequilibrada nas fases da rede de baixa tensão como mostra a primeira linha da tabela 1 (sem acionamento de capacitores). Observa-se que ambos, tensão eficaz e fator de potência de todas as três fases estão fora das regiões aceitáveis. A segunda linha da tabela 1 foi gerada quando o equipamento foi acionado de forma automática somente para a correção do fator de potência. Para colocar o fator de potência das três fases dentro da região aceitável foi necessário acionar quatro capacitores na fase R, cinco capacitores na fase R e dois capacitores na fase T, porém a tensão eficaz da fase S encontra-se fora da região aceitável. Colocando o equipamento para funcionar de modo automático, para corrigir tanto a tensão eficaz quanto o fator de potência (veja a terceira linha da tabela a seguir), foi 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 335 necessário acionar cinco capacitores na fase R, sete capacitores na fase S e três capacitores na fase T. Nesta situação, tanto a tensão eficaz quanto o fator de potência das três fases foram colocados dentro das regiões aceitáveis. Acionamento dos capacitores monofásicos de forma automática: Nº de Capacitores Acionados Tensão de Fase Eficaz (V) Fator de Potência R S T R S T R S T 0 0 0 205,5 197,5 207,4 0,57i 0,56i 0,80i 4 5 2 211,5 206,6 211,4 0,99i 0,97i 0,99i 5 7 3 212,6 209,6 213,1 0,99c 0,98c 0,97c Equipamento desenvolvido como Corretor Automático de Fator de Potência para fins didáticos pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina – CEFET/SC Ref. Bibliográfica: http://www.mfcapacitores.com.br/fator.htm http://www.cefetsc.edu.br/vnoll/CorrVrms.htm - Correção Automática da Tensão Eficaz em Baixa Tensão Usando Microcontrolador. http://www.copelsolucoes.com/downloads/pdf_fator.pdf 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 336 André Luis Lenz – 1998 -2008
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