Projetos bancos de capacitores

Prévia do material em texto

BOLETIM TÉCNICO: 19/09-PG1
Projetar um banco automático para correção de fator de potência com uma perfeita performance pode não
ser tão simples como parece. Também não há regras definitivas para este tipo de projeto. No entanto
existem algumas considerfações que sempre são úteis e merecem ser consideradas quando da realização
de um trabalho deste tipo. Este trabalho pretende apresentar uma linha de trabalho lógica para um bom
projeto, porém, como já citado, sempre existirão casos em que mesmo seguindo todas as instruções aqui
apresentadas, o banco necessitará de alguns ajustes adicionais.
1. ESCOLHA DOMODODECORREÇÃO
2. DETERMINAÇÃODA QUANTIDADEDEKVARNECESSÁRIOS:
ParadeterminaraquantidadedeKVARnecessáriosnobancoénecessáriolevaremcontaas
médiasdademandaedofatordepotênciaatuais.Essesdados,geralmente,sãoconseguidos
nasfaturasdeenergiaelétrica.Paradeterminarasmédiaspode -se,porexemplo,tomaras3
últimasfaturasefazeradeterminaçãodasmédiasaritméticasdecadaumdosdoisitens
envolvidos.Muitocuidadonadeterminaçãodessasmédiascomrelaçãoaquestõesdotipo
sazonalidade ouprojetosdeexpansãojádefinidos.Háinstalaçõesondedurantecertosmeses
oconsumoébemmaior,oquepodeconduziracálculoserrôneosdasmédias.
Exemplo:suponhamosqueastrêsultimasfaturasapresentaramosseguintesnúmeros
referentesademandaeaofator depotência:
,
Paraasituaçãoacimaasmédiasaritméticassão:
- Fatordepotência:75,3%=0,753
- Demanda:115KVA
Ofatordepotênciamínimoaseratingidoé92%(0,92).Paracalculara quantidadedeKVAR
necessáriospode-seutilizartabelas,queébemmaissimples,ouumacalculadoracientífica.
Vejaemseguidacomoutilizarumatabela:
Traceumalinhahorizontalpartindodofatordepotênciaatual:0,75
Traceumaoutralinhaverticalpartindodofatordepotênciadedesejado:0,92
Anoteonúmeroondeasduaslinhasseencontram:0,456.
Últimomês Penúltimomês Antepenúltimomês
TÉCNICAS DE PROJETO DE BANCOS AUTOMÁTICOS PARA CORREÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA
Acorreção de fator de potência pode ser feita no mínimo de duas maneiras; manual ou automática.
Acorreção manual só é viável em pequenas instalações ou onde as cargas são muito concentradas. O
ideal, para obter os melhores resultados, é a utilização de correção automática feita com um
controlador automático de fator de potência. Nesta condição, desde que o projeto tenha sido feito de
forma correta, evita-se qualquer multa devida ao excesso de reativo.
Na sequência deste trabalho trata-se apenas da correção de fator de potência de forma automática.
Depossedademandamédiapode-setambémcalculararelaçãodo TC.Nasituaçãoanterior,para
umademandade115KVA,admitindo-sequeainstalaçãosejaem220V/380Vtem-seumacorrente
de
BR470,Km140,Número5342-Sl14-PoloInd.deRiodoSul
89160-000 - Rio do Sul/SC - Fone/Fax: (47) 3521 2986
Email/MSN:vendas.cca@cca.ind.br-Site:www.cca.ind.br
SIBRATEC
BOLETIM TÉCNICO: 19/09 - PG 2
Utilizando-seumacalculadoracientíficapoderíamoschegaraomesmovalordaseguinte
maneira:
0,46dorMultiplica
X2-X1dorMultiplica
0,42X2
0,88X1
92))tg(Cos(0,ArcX2
75))tg(Cos(0,ArcX1
?
?
?
?
?
? Cos=funçãocossenoda calculadora; Arc Tg=funçãoarcotangenteda
calculadora.
Notequeomultiplicadoraquicalculadoé0,46enquantoqueovalor
encontradonatabelaé0,456. A diferençasãosimplesmente
arredondamentos.
TÉCNICAS DE PROJETO DE BANCOS AUTOMÁTICOS PARA CORREÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA
SIBRATEC
BR470,Km140,Número5342-Sl14-PoloInd.deRiodoSul
89160-000 - Rio do Sul/SC - Fone/Fax: (47) 3521 2986
Email/MSN:vendas.cca@cca.ind.br-Site:www.cca.ind.br
BOLETIM TÉCNICO: 19/09 - PG 3
Depossedestemultiplicad oraseqüênciadotrabalhoéigualemqualquerumadasduas
situações.
Multipliqueademandaatualpelonúmeroencontradonocruzamentodasduaslinhastraçadas
sobreatabela:115x0,456=52,44KVAR.Esseéovalormínimoteóricoqueobanco
precisariaparamanterofatordepotênciaem0,92(92%).
Evidentementeénecessáriodarumamargemdesegurançabastantesignificativa,poisexiste
variaçãonademandaquefazcomqueobanconãoconsigaatingirovalornecessário.Nãohá
nenhumaregraparadeter minarquantosKVARamaissãonecessáriosalémdoscalculados,
porém,namaioriadasinstalaçõesumamargemde30%éadequada.
Entãoteríamos:52,44x1,3=68,17KVAR.
Esseéumvaloradequadoparainiciaroprojetodobanco.
3.COMODISTRIBUIROSKVARNOBANCO AUTOMÁTICO?
A corretarespostaaessapergunta éosegredodeumbombancoautom ático. Sabercomo
distribuirosKVARnobanco éumatarefaquedeveconsiderarotipodeinstalaç ãoeo
comportamentodas cargas.
Nãoh áumaregra únicaedefinitivaparaestaetapa. Ospassosmaisusuaisseriamos
seguintes:
3.1.Verificarqualéa demanda mínimadainstalaç ão. Isso émuitoimportanteparaque
nãoocorraasituaç ãoemqueomenorcapacitor éumvalormuitoelevadoque,seligado,
tornaainstalaçãocapacitiva.
Porexemplo:sea demandamínima,demadrugadaenosfinaisdesemana,porexemplo,for
de10KVA e am édiadofatordepot ência,comononossoexemplo,est áem0,75,pode -se
recorrer àtabelaparaverificarqualomenorcapacitorqueobancodeveconter. Nanossa
tabelatemosummultiplicadorde0,456,quemultiplicadopelademanda mínimanosd á4,5
KVAR. Ouseja:omenorcapacitordevesermenor doque4,5KVAR. Umaopçãocomercial
interessanteseriautilizar2,5KVAR.
3.2.Fazerumadistribuiçãológicadorestantedosbancosdemodoa conseguirsempre
omaiorn úmeroposs íveldecombinaç ões. Nestaetapa,geralmentes ãoutilizadasas
seguintes seqüências práticas:
a) 1-1-1-1-1-1-1-1..........
b) 1-2-2-2-2-2-2-2..........
c) 1-2-4-4-4-4-4-4..........
d) 1-2-4-8-8-8-8-8..........
e) 1-2-4-8-16-16-16.......
Essas seqüências indicamoseguinte:
a) Todososcapacitorespossuemomesmovalor. Porexemplo,seoprimeirocapacitorfor
5KVAR,todososoutrostamb émtemessevalor. Essa seqüência só éviáveleminstalaç ões
ondeascargaspossuemumavariaçãomaisoumenosregular. Nãohárecomendamos.
b)Dosegundoest ágioem dianteoscapacitorespossuemodobrodovalordoprimeiro. Por
exemplo;seoprimeirocapacitorfor5KVAR,osoutrostodosser ão10KVAR. Éumtipode
seqüência quen ãopermitemuitas combinaçõesde valores,porisson ão émuito
recomendada.
TÉCNICAS DE PROJETO DE BANCOS AUTOMÁTICOS PARA CORREÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA
BR470,Km140,Número5342-Sl14-PoloInd.deRiodoSul
89160-000 - Rio do Sul/SC - Fone/Fax: (47) 3521 2986
Email/MSN:vendas.cca@cca.ind.br-Site:www.cca.ind.br
SIBRATEC
BOLETIM TÉCNICO: 19/09 - PG 4
c)Seguindoamesmaanalogiadositensanteriores,seoprimeirocapacitorfor5KVAR,o
segundoser á10KVARetodososoutros20KVAR. Éumacombinaç ãomaisapropriada
porém,não éamelhorparaboapartedasinstalações.
d)Namesmalinha deracioc ínio,seoprimeirocapacitorfor5KVAR ,osegundoser á10
KVAR,oterceiro20KVARedoquartoemdiante40KVAR. Éuma seqüência muito
apropriadaparaamaioriadasinstalações. Poderíamos classificá-lacomsendoumadasmais
adequadas.
e) A próxima éumaexpans ãodaanterior. Também émuitoapropriadaeapresentaum
grandenúmerode combinaçõespossíveis.
Basicamente,comumadas seqüência de combinaçõesapresentadassempre é possívelfazer
umbombanco.
3.3.Determinaçãodon úmerodeest ágiosnecess ários. A quantidadedeest ágiosvai
sempredependerd e quantos KVAR são necessáriosnobanco. Tendoaquantidadede
KVARnecessários ea seqüência lógica, épossíveldeterminarosestágios.
Vamos voltaraonossoexemploanterior.
Umbancoquenecessitade 68KVARemumainstalaç ãocomcarg asbem distribuídas,cuja
demandamínima éde3KVAR. Nestasituaçãonecessitamosdeuma seqüência quepermita
umapartidamenordoque3KVARetenhaumn úmeroadequadodeposs íveis combinações
(comojá citado,nãoháumaregra únicaparadeterminarcomoobancodeveserfeito).
Primeiramente, vamosutilizarasequência !d".
Oprimeirocapacitorseráde2,5KVAR. A tabelaabaixomostracomodevemficarosoutros
estágios:
1°Estágio 2,5KVAR
2°Estágio 5KVAR
3°Estágio 10KVAR
4°Estágio 20KVAR
5°Estágio 20KVAR
6°Estágio 20KVAR
Paraofechamentofinalficamoscom77,5KVAR.
Agoraficamoscom a seqüência !c"
1°Estágio 2,5KVAR
2°Estágio 5KVAR
3°Estágio 10KVAR
4°Estágio 10KVAR
5°Estágio 10KVAR
6°Estágio 10KVAR
7°Estágio 10KVAR
8°Estágio 10KVAR
Ficamoscom8estágioseumtotalde67,5KVAR.
Osegundoprojetosemostramaisadequadoporqueproporcionaumanúmeromaiordecombinaçõesde capacitorese obancom áximo éde10KVAR,oquetorna oseu
chaveamentomaisbarato,porémprecisadeum controladorde12estágios.
TÉCNICAS DE PROJETO DE BANCOS AUTOMÁTICOS PARA CORREÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA
BR470,Km140,Número5342-Sl14-PoloInd.deRiodoSul
89160-000 - Rio do Sul/SC - Fone/Fax: (47) 3521 2986
Email/MSN:vendas.cca@cca.ind.br-Site:www.cca.ind.br
SIBRATEC
A INSTALAÇÃODECAPACITORES
A instalação dos capacitores deve
obedecer a norma técnica IEC 831-1.
As principais prerrogativas descritas
nesta norma podem ser encontradas
no informativo técnico Capacitores
para Correção de Fator de Potência
que pode ser encontrado no nosso
site.
É importante que todo o informativo
seja lido cuidadosamente a fim de
evitar a queima prematura dos
capacitores.
Qualquer dúvida, os senhores
poderão entrar em contato com o
nosso corpo técnico.