Aula 1 - Conceitos Iniciais

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Prof. Tiago Quartiero Pereira, Me. Eng.
Aula 1: Conceitos iniciais sobre 
o Fator de Potência 
Curso de Formação Inicial e 
Continuada Eletricista para 
Correção de Fator de Potência
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Sumário 
1. Conceitos iniciais sobre o Fator de Potência;
1.1 Características e cargas elétricas (equipamentos) industriais
1.2 Tipos de potências elétricas
1.3 O que causa o baixo fator de potência na indústria?
1.4 O que é o fator de potência?
1.5 Resolução da ANEEL
1.6 Forma de faturamento dos reativos
1.7 Benefícios da correção do fator de potência
1.8 Cargas lineares e não lineares
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1.1 Características de consumo dos equipamentos elétricos
Chuveiro elétrico
Forno elétrico
Motor elétrico
Transformador
Capacitores (eletrônica)
Capacitores (máquinas)
Inversor de frequência
Semicondutores
‘ ‘ ‘
Cargas resistivas 
(puramente ôhmicas)
Cargas reativas Eletrônica de potência
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1.2 Tipos de potências elétricas
Potência ativa (W): potência que efetivamente realiza trabalho gerando 
calor, luz, movimento, etc. 
Potência Reativa (VAr): potência usada apenas para criar e manter os 
campos elétricos ou eletromagnéticos das cargas reativas. 
Potência Aparente (VA): Soma vetorial das potências ativa e reativa, 
ou seja, é a potência total absorvida pela instalação.
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Analogia
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1.3 O que causa o baixo fator de potência na indústria?
• Muitos motores de indução de pequena potência operando por longo período;
• Motores de indução operando abaixo da potência nominal ou em vazio;
• Transformadores operando com pequena carga ou a vazio;
• Lâmpadas com reator eletrônico (fluorescentes, vapor de sódio ou mercúrio);
• Cargas com núcleo magnético saturado (trafos alimentados com sobretensão);
• Fornos a arco ou indução;
• Máquinas de solda a transformador;
• Fontes chaveadas; 
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1.4 O que é o fator de potência?
• O Fator de Potência (FP) mede o aproveitamento da energia para a
produção de trabalho útil. Ele é definido como a razão entre a potência
ativa e a potência aparente.
FP = 
𝑃
𝑆
=
𝑃
𝑉𝑒𝑓.𝐼𝑒𝑓
=
[𝑊]
[𝑉𝐴]
0 ≤ FP ≤ 1
independente da forma de onda
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Medir VA x Medir Watts
Para saber a potência aparente (VA)
basta medir a tensão e a corrente
elétrica e multiplicá-las.
S = 116,9 x 8,44 = 986,63 VA
Para medir a saber a potência ativa
(W) é necessário um Wattímetro
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Wattímetro
Exemplo de medição de
potência ativa (Watts) em
uma rede monofásica
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Por que corrigir o fator de potência ?
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1.5 Resolução da ANEEL
No Brasil, a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) estabelece por meio
da resolução ANEEL 456/2000 que o fator de potência nas unidades
consumidoras deve ser superior a 0,92. Se este limite não for respeitado, o
consumidor está sujeito a multa (dependendo do tipo de contrato).
Obs.: Atualmente o excedente reativo não está sendo cobrado dos
consumidores do grupo B (baixa tensão), pelas concessionárias. Ficar
atento a possíveis mudanças na legislação.
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1.6 Forma de faturamento dos reativos
• Forma horária: Mede o FP de
hora em hora. É o método mais
atual, que é empregado em
instalações que já usam
medidores de energia digital.
• Forma mensal: Utiliza o FP médio
mensal, pagando pela energia reativa
abaixo 0,92. Este método está sendo
substituído pelo método horário, pois
para a concessionária não é vantajoso.
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1.7 Benefícios da correção do fator de potência
• Diminução da queda de tensão na entrada a instalação;
• Diminuição das perdas ôhmicas nos condutores da instalação, gerar menos; 
aquecimento e aumentar a vida útil dos condutores;
• Reduzir gastos na fatura de energia elétrica;
• Melhorar a qualidade da energia elétrica (quando se reduz harmônicas ....)
• Liberação de potência de transformadores e geradores;
• Para a concessionária: redução da potência reativa nos sistemas de transmissão e 
distribuição aumentando a capacidade de fornecimento, evitar perdas por efeito 
Joule, diminuir gastos etc.
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1.8 Cargas lineares: não distorcem a I ou V
FP=
kW
kVA
FP=cosφS²=𝑃² +Q²
φ=cos−1(FP)
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1.8 Cargas não lineares: produzem harmônicas
• As harmônicas são sinais elétricos múltiplos da frequência fundamental da rede. O
somatório destes sinais causam distorção da senoide da tensão e/ou da corrente elétrica,
que aumentam o valor eficaz da corrente elétrica (Ief) dos circuitos, aumentando a
potência aparente e consequentemente diminuindo o FP.
FP = 
𝑷
𝑺
=
𝑷
𝑽𝒆𝒇.𝑰𝒆𝒇
=
[𝑾]
[𝑽𝑨]
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1.8 Cargas não lineares: distorcem V ou I
• As harmônicas originam a potência de distorção (D), que assim como a potência reativa
(Q), não realizam trabalho (luz, calor, movimento...). A diferença é que a potência reativa
Q é entregue por harmônica de V e I da mesma frequência.
• Ao triângulo original das potências é adicionado um nova dimensão (D), referente a
potência de distorção.
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1.8 Cargas não lineares: exemplos
Inversor de frequência
Retificadores 
Máquinas de solda
Lâmpadas Fluorescentes
Computadores
Fontes chaveadas
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1.8 Cargas não lineares: exemplos
Fonte: Canal da Eletricidade
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1.8 Cargas lineares e não lineares: como corrigir o fator de potência?
Cargas lineares:
• Instalação de bancos de capaciores;
• Instalação de indutores;
• Utilização de motores síncronos 
suprexcitados;
• Modificação da rotina operacional
Cargas não lineares 
• Filtros ativos: atuam de forma dinâmica, 
compensando as harmônicas;
• Filtros passivos: calculados para 
determinadas frequências;
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Conceitos - Resumo
• Potência: Capacidade de produzir trabalho na unidade de tempo;
• Energia: Utilização da potência num intervalo de tempo;
• Potência Ativa (kW): É a que realmente produz trabalho útil;
• Energia Ativa (kWh): Uso da potência ativa num intervalo de tempo;
• Potência Reativa (kvar): É a usada para criar o campo eletromagnético das 
cargas indutivas;
• Energia Reativa (kvarh): Uso da potência reativa num intervalo de tempo;
• Potência Aparente (kVA): Soma vetorial das potências ativa e reativa, ou seja, 
é a potência total absorvida pela instalação.
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Exercício
Um sistema elétrico possui uma potência aparente de 5 kVA e uma potência ativa de 4 kW. 
Encontre:
a) O fator de potência.
b) O ângulo de defasagem φ.
c) A potência reativa.
d) Desenhe o triângulo das potências. 
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Referências
ELETRICIDADE, Canal da. HARMÔNICOS E DISTÚRBIOS ELÉTRICOS. Disponível em: 
https://www.youtube.com/watch?v=cNnKZ-jBq8w. Acesso em: 15 set. 2020.
EMANUELLI, Eng. Luis Cesar. Correção do Fator de Potência (parte 1). Disponível em:
https://www.youtube.com/watch?v=q_wPpzGD4mg. Acesso em: 15 set. 2020.
FILHO, João Mamede. Instalações Elétricas Industriais. 9. ed. LTC, 2017
WEG. Manual para Correção do Fator de Potência. Disponível em:
https://static.weg.net/medias/downloadcenter/hea/h8b/WEG-correcao-do-fator-de-potencia-
958-manual-portugues-br.pdf. Acesso em: 27 set. 2020.