A7p2 Eletrot cnica Exercicios Modo de Compatibilidade

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Eletrotécnica
Joinville, 09 de Abril de 2013
Exercícios
E
Correção do Fator de Potência
Escopo dos Tópicos Abordados
� Exercícios;
� Correção do Fator de Potência
2
� Determine a potência reativa no indutor e no capacitor:
3
Exercícios
Solução: pela Lei de Kirchhoff – Assuma V0 como sendo a tensão no nó 
da fonte de corrente e que o somatório das correntes que entram neste 
nó é igual ao somatório das correntes que saem deste mesmo nó.
� Determine a potência reativa no indutor e no capacitor:
4
Exercícios
Solução: calculando as correntes do nó com V0:
Supondo que os valores das fontes estão em valores máximos ou de 
pico (não são os valores eficazes)
� Determine o valor da corrente Is se a fonte de tensão 
fornece 2,5kW e 0,4KVAr
5
Exercícios
Solução:
� Determine o valor da corrente Is se a fonte de tensão 
fornece 2,5kW e 0,4KVAr
6
Exercícios
Solução:
� Calcule a potência complexa do sistema:
7
Exercícios
Solução:
� Um aquecedor industrial possui os seguintes dados de 
placa: Vrms=210 V; f=60 Hz; S=12KVA pf=0,78 atrasado. 
Determine a potência aparente, a potência complexa e a 
impedância do aquecedor:
8
Exercícios
Solução:
*
*






==
Z
VVVIS
Ω+= jZ 3,2866,2
� Um conjunto turbina e gerador, com potência de 2MW fp=0,85 indutivo 
opera à plena carga. Uma carga de 300kW fp=0,8 indutivo é 
adicionada em paralelo ao sistema. Encontre o capacitor necessário 
para operar o conjunto sem que ocorra sobrecarga.
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Exercícios
Solução: caracterizando a carga original:
Passo 2: caracterizando a carga adicional:
Potência total do gerador em VA.
� Nova potência a ser fornecida pelo gerador:
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Exercícios
Nova potência fornecida pelo gerador:
2726,67 kVA excede a potência máxima do gerador que é de 2352,94 kVA.
A inserção de um banco de capacitores em paralelo pode solucionar o 
problema de sobrecarga.
Deve-se determinar o fp mínimo para não exceder os 2352,94kVA
Potência total do gerador em VA é igual à da carga 1.
kVAS op 49,3267,2726=
� Deve-se determinar o fp mínimo para não exceder os 2352,94kVA
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Exercícios
Assim, deve-se inserir um capacitor com potência capaz de reduzir os 
1464,5kVAr indutivos para 496,313kVAr indutivos. O valor deste 
capacitor deve ser de no mínimo:
O máximo carregamento (Potência aparente) para este fp 
é de:
� Dado o sistema, encontre a tensão da fonte e o FP do 
sistema:
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Exercícios
Solução:
Passo 2: encontre a tensão na carga de 40kW
18000 102,27
220 0,8
A
x
=
� Dado o sistema, encontre a tensão da fonte e o FP do 
sistema:
13
Exercícios
Passo 2: encontre a tensão na carga de 40kW
Passo 3: encontre a corrente consumida pela carga de 40kW
� Dado o sistema, encontre a tensão da fonte e o FP do 
sistema:
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Exercícios
Passo 3: encontre a corrente consumida pela carga de 40kW
!atenção⇒
� Dado o sistema, encontre a tensão da fonte e o FP do 
sistema:
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Exercícios
Passo 3: encontre a corrente consumida pela carga de 40kW:
Por garantia, resolva utilizando a potência complexa:
*
*
*
. ( cos(0,86))
46511,63 30,68 207,72 29,79
223,91 0,89
S VI
P jP tg a VI
I
=
+ =
 
= = − 
 
o
o
o
p
p
p
� Dado o sistema, encontre a tensão da fonte e o FP do 
sistemadado o sistema:
16
Exercícios
Passo 4: encontre a corrente total:
Passo 5: encontre a tensão da fonte:
� Dado o sistema, encontre a tensão da fonte e o FP do 
sistema:
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Exercícios
Passo 6: encontre FP do sistema:
Forma alternativa para conferência:
FP é o ângulo entre a tensão e a corrente do sistema:
*
LS IVS =
� 2 - Encontre o valor de capacitância a ser ligada em 
paralelo para aumentar o FP da carga de 18kW para 0,9.
18
Exercícios
Caracterizando a carga de 18kW:
� Encontre o valor de capacitância a ser ligada em paralelo 
para aumentar o FP da carga de 18kW para 0,9.
19
Exercícios
Novo FP da carga de 18kW:
Nova potência aparente e potência do capacitor:
)84,25( otgjPPS TT +=
� Encontre o valor de capacitância a ser ligada em paralelo 
para aumentar o FP da carga de 18kW para 0,9. f=60Hz.
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Exercícios
Potência do capacitor e sua capacitância:
2
S
cap
V
S
C
ω
=