FATOR DE POTÊNCIA

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ELETRICIDADE APLICADA
CAMPUS PRAÇA XI
TURMA 3008
FATOR DE POTÊNCIA
Prof.: JADSON jjjjjjjjjjjj
Aluno: MARCIO SCHIAVINATO
Matr.: 20100211928-6
FATOR DE POTÊNCIA
A maioria das cargas das unidades consumidoras consome energia reativa indutiva, tais como: motores, transformadores, reatores para lâmpadas de descarga, fornos de indução, entre outros. As cargas indutivas necessitam de campo eletromagnético para seu funcionamento, por isso sua operação requer dois tipos de potência: 
POTÊNCIA ATIVA - potência que efetivamente realiza trabalho gerando calor, luz, movimento, etc. É medida em kW.
POTÊNCIA REATIVA - potência usada apenas para criar e manter os campos eletromagnéticos das cargas indutivas.É medida em kvar.
O FATOR DE POTÊNCIA (FP) é uma relação entre potência ativa e potência reativa. Trata-se da diferença entre o consumo aparente (medido em VA) e o consumo real (medido em watts).
FP = W . 
 VA
W - Esta é a unidade que representa a energia que está sendo convertida em trabalho no equipamento. É chamada de Potência Ativa ou também de Potência Real.
VAr - Esta é a unidade que representa a energia que está sendo utilizada para produzir os campos elétrico e magnético necessários para o funcionamento de alguns tipos de cargas como, por exemplo, motores, transformadores, cargas não-lineares, retificadores industriais etc. Também é resultado de cargas onde a corrente é “chaveada” através de transistores, diodos, tiristores, etc. É chamada de Potência Reativa.
VA - Esta é a unidade da Potência Aparente, que é obtida pela “soma vetorial” das Potências Ativa e Reativa.
O site http://www.cp.com.br/upl/artigo_4.pdf trás a melhor analogia para entendermos o real significado dessas três potências:
Figura 1 – Analogia da Cerveja
Como pode ser visto na Figura 1, a Potencia Ativa (W) representa a porção líquida do copo, ou seja, a parte que realmente será utilizada para matar a sede. Como na vida nem tudo é perfeito, junto com a cerveja vem uma parte de espuma, representada pela Potência Reativa (VAr). Essa espuma está ocupando lugar no copo, porém não é utilizada para matar a sede. O conteúdo total do copo representa a Potência Aparente. Tanto espuma quanto cerveja ocupam espaço no copo, da mesma forma que potência ativa e reativa ocupam a rede elétrica, diminuindo a real capacidade de transmissão de potência ativa da rede, em função de potência reativa ali presente.
A analogia da cerveja pode ser utilizada para as seguintes conclusões iniciais:
- Quanto menos espuma tiver no copo, haverá mais cerveja. Da mesma maneira, quanto menos Potência Reativa for consumida, maior será o Fator de Potência.
- Se um sistema não consome Potência Reativa, possui um Fator de Potência unitário, ou seja, toda a potência drenada da fonte (rede elétrica) é convertida em trabalho. Em um mundo ideal, relembrando a analogia da cerveja, VAr deve ser muito pequena (a espuma deve se aproximar de zero) com W e VA praticamente iguais, com menos espuma e mais cerveja. Desta forma há um melhor aproveitamento da capacidade do copo (rede elétrica).
CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA
A Correção do fator de potência através, principalmente, da instalação de capacitores tem sido alvo de muita atenção das áreas de projeto, manutenção e finanças de empresas interessadas em racionalizar o consumo de seus equipamentos elétricos. Objetivando otimizar o uso da energia elétrica gerada no país, o extinto DNAEE (Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica), atualmente com a denominação de ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), através do Decreto Nº 479 de 20 de março de 1992 estabeleceu que o fator de potência mínimo deve ser 0,92. Com o avanço da tecnologia e com o aumento das cargas não lineares nas instalações elétricas, a correção do fator de potência passa a exigir alguns cuidados especiais.
Embora os capacitores elevem os níveis de tensão, é raramente econômico instalá-los em estabelecimentos industriais apenas para esse fim. A melhoria da tensão deve ser
considerada como um benefício adicional dos capacitores. A tensão em qualquer ponto de um circuito elétrico é igual a da fonte geradora menos a queda de tensão até aquele ponto. Assim, se a tensão da fonte geradora e as diversas quedas de tensão forem conhecidas, a tensão em qualquer ponto pode ser facilmente determinada. Como a tensão na fonte é conhecida, o problema consiste apenas na determinação das quedas de tensão.
A fim de simplificar o cálculo das quedas de tensão, a seguinte fórmula é geralmente usada :
ΔV = R.I.cosϕ ± X.I.senϕ
onde :
ΔV = Queda de tensão [V]
R = Resistência [Ω]
I = Corrente total [A]
ϕ = Ângulo do fator de potência
X = Reatância [Ω]
(+) = Para cargas com fator de potência atrasado
(-) = Para cargas com fator de potência adiantado
Os valores de ΔV, R e X são valores por fase. A queda de tensão entre fases para um sistema trifásico seria ΔV.√3 .
Conhecido o fator de potência e a corrente total, as componentes da corrente são facilmente obtidas:
IkW = I . cosϕ
Ikvar = I . senϕ
onde:
IkW = corrente ativa
Ikvar = corrente reativa
VANTAGENS DA CORREÇÃO DO FP
Vantagens para o consumidor:
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.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CASA, Darci, Manual de Correção do Fator de Potência - DICEL Engenharia