Saiba o que é, como calcular e quais produtos utilizar
O que é fator de potência?
O fator de potência é a razão entre a potência ativa e a potência aparente. Ele indica a eficiência do uso da energia. Um alto fator de potência indica uma eficiência alta e inversamente, um fator de potência baixo indica baixa eficiência energética.
A maioria dos equipamentos industriais (motores, transformadores, reatores para lâmpadas de descarga, fornos de indução, entre outros) são consumidores parciais de energia reativa indutiva. Além de não produzir trabalho, pois só é necessária para a criação do campo magnético dos equipamentos, a potência reativa circula entre a carga e a fonte de alimentação, ocupando um espaço no sistema elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa.
Deste modo, é interessante que a potência reativa indutiva fornecida (trocada) pela fonte geradora fosse fornecida por uma fonte local (na própria indústria) de maneira a aliviar o sistema fornecedor de energia. Assim o sistema poderia transportar mais energia que efetivamente resulte em trabalho útil (energia ativa/potência ativa no eixo do motor).
As fontes de reativos podem ser geradores, motores síncronos superexcitados (compensador síncrono) e capacitores.
Causas
As principais causas do baixo fator de potência são:
- Perdas na Instalação
- Quedas de tensão
- Subutilização da Capacidade Instalada
- Equipamentos elétricos operando em vazio
- Lâmpadas de descarga
- Grande quantidade de motores de pequena potência
- Tensão acima da nominal (sobretensão)
- Na indústria podem-se citar as seguintes cargas típicas que contribuem para o baixo FP: injetoras, fornos de indução ou a arco, sistemas de solda, prensas, guindastes, pontes rolantes, bombas, compressores, ventiladores, tornos, retíficas, sistemas de galvanoplastia e eletrólise, entre outros.
Vantagens
- Redução significativa do custo 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;
- 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.
Como calcular o fator de potência?
Um triângulo retângulo é frequentemente utilizado para representar as relações entre kW, kvar e kVA, conforme a figura abaixo:
Tipos de Correção do Fator de Potência
A correção do fator de potência pode ser feita instalando os capacitores de quatro maneiras diferentes, tendo como objetivos a conservação de energia e a relação custo/benefício:
a) Correção na entrada da energia de alta tensão;
b) Correção na entrada da energia de baixa tensão;
c) Correção por grupos de cargas;
d) Correção localizada,
e) Correção mista.
A correção mista é considerada a melhor e mais completa solução em termos de conservação energética, levando em conta aspectos técnicos, práticos e financeiros. O critério adotado segue as determinações abaixo:
Instala-se um capacitor fixo diretamente no lado secundário do transformador;
- Motores de aproximadamente 10 cv ou mais, corrige-se localmente (tendo cuidado com motores de alta inércia, pois nesse caso não se pode dispensar o uso de contatores para manobra dos capacitores desde que a corrente nominal deles seja superior a 90% da corrente de excitação do motor);
- Motores com potências inferiores a 10 cv são corrigidos por grupos;
- Redes próprias para iluminação com lâmpadas de descarga, contendo reatores de baixo fator de potência, corrige-se na entrada da rede;
- Na entrada instala-se um banco de capacitores automático de pequena potência para equalização final.
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