Aula 8

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Disciplina CCE0006 – Instalações elétricas industriais
Aula 8
Professor Bruno Sampaio Andrade
	
Unidade 2 – Iluminação Industrial
	2.7 – Fator de Potência
	2.8 – Correção do fator de potência
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Fator de potência
É a razão entre a potência ativa e a potência aparente de uma instalação;
Fp = Cosϕ = Pat / Pap, onde:
Fp – Fator de potência;
Pat – Potência ativa; e
Pap- Potência aparente.
Fator de Potência
Para sistemas aos quais tem-se conectadas cargas não lineares tais como retificadores e inversores, o fator de potência deve ser calculado por:
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Cosϕ = Pat(hn) / Pap (hn), onde:
Fp – Fator de potência;
Pat (hn) – Potência ativa no harmônico de ordem “n”; e
Pap(hn) - Potência aparente no harmônico de ordem “n”.
A identificação da presença de harmônicos na rede é facilmente obtida: caso o valor do fator de potência medido for diferente do fator de potência calculado.
Carga puramente resistiva – somente potência ativa
Carga consumindo potência ativa e potência reativa
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Fator de Potência
Carga consumindo potência ativa e reativa com banco de capacitores para correção do fator de potência
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Fator de Potência
Carga operando em vazio com capacitor conectado
As seguintes causas podem ser apontadas como causadoras de um baixo fator de potência em uma instalação elétrica industrial:
Motores de indução trabalhando em vazio por longos períodos;
Motores elétricos superdimensionados ;
Trafos operando em vazio ou em carga leve
Grande número de reatores de baixo fator de potência para lâmpadas de descarga (fluorescentes, vapor de mercúrio, vapor de sódio
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Fator de Potência
As concessionárias de energia elétrica estabelecem que as instalações industriais devem manter seu fator de potência dentro do intervalo máximo de 0,92 indutivo a 0,92 capacitivo;
Máquinas de solda a transformador
Equipamentos eletrônicos; e
Grande número de motores de indução de pequena potência operando durante longo período de tempo.
Consequências de um baixo fator de potência em uma instalação elétrica:
Parte das instalações físicas para geração, transmissão e distribuição de energia elétrica são “usados” para o transporte de energia que, em última análise, não produz trabalho;
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Fator de Potência
Fornos a arco;
Fornos de indução eletromagnética
Métodos de correção do fator de potência
Modificação da rotina operacional
Instalação de motores síncronos superexcitados
Instalação de capacitores derivação:
Banco de capacitores derivação fixos
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Correção do fator de Potência
Banco de capacitores derivação automáticos
Perdas de energia por efeito joule devido à passagem dos componentes da energia reativa, sobrecarregando o sistema 
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Correção do fator de Potência
Método analítico para definição do banco de capacitores de derivação fixos
Pc = Pat x (tgϕ1 – tgϕ2), onde:
Pc – Potência necessária dos capacitores;
Pat – Potência ativa; e
φ1 – ângulo do fator de potência original; e
ϕ2 – ângulo do fator de potência desejado.
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Correção do fator de Potência
Método tabular
Pc = Pat x Δtg, onde:
Δtg– Valor da tabela abaixo:
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Correção do fator de Potência
Método tabular
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Correção do fator de Potência
Método tabular
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Correção do fator de Potência
Método gráfico
Exemplo:
Calcular o fator de potência de uma instalação cuja demanda média calculada foi de 879,6 KVA para um fator de potência de 0,83. Corrigir para 0,95.
Pat = 879,6 x 0,83 = 470 Kvar;
Para Pat = 730 kW e Fp2 = 0,95 => Pre2 = 240 kvar e Pc = 470 – 240 = 230 kvar. 
Unidade 2 – Iluminação Industrial
Correção do fator de Potência
Preparar trabalho sobre a correção de fator de potência com bancos de capacitores automáticos.
“Restará sempre muito o que aprender”!!
“Cantar e cantar a beleza de ser um eterno aprendiz”!!