Importância da correção do fator de potência

Prévia do material em texto

CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI 
 
 
 
 
 
 
 
 
IMPORTÂNCIA DA CORREÇÃO DO FATOR DE 
POTÊNCIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Guaramirim - SC 
Abril de 2021 
 
2 
 
 
CENTRO UNIVERSITÁRIO LEONARDO DA VINCI 
 
 
ISMAEL SCHWIRKOWSKY 
DIEGO DE JESUS SILVANO 
 
 
 
 
 
 
IMPORTÂNCIA DA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA 
 
Disciplina: Circuitos elétricos II 
Professor: Giovanni Gueler Dalvi 
 
 
 
 
 
 
 
Guaramirim - SC 
 Abril de 2021 
 
 
3 
 
1- INTRUDUÇÃO 
 
Com o aumento constante no uso de equipamentos elétricos e eletrônicos tanto 
nas indústrias como nas residências, os valores pagos nas contas de energia tendem 
a se elevar devido aos distúrbios elétricos gerados pelos equipamentos, bem como 
ao consumo de energia dos mesmos. Desta forma a correção do fator de potência se 
torna importante, pois, além de diminuir os custos das faturas pode evitar multas à 
concessionária (SOUSA 2020). 
Tratando-se de uma questão legal perante ao estado e às concessionárias de 
energia elétrica, algumas empresas, bem como consumidores tornam-se obrigados a 
tomar medidas corretivas com relação ao controle do fator de potência. 
 
 
 
2- DISCUSSÃO 
 
O Fator de potência é um dos principais pontos a serem analisados quando se 
fala em qualidade de energia, ela pode e deve ser medida, o FP, se resume no 
quando da potência consumida pelo equipamento, está sendo utilizada e 
transformada em trabalho, sendo luz, calor ou trabalho mecânica. 
 A legislação Brasileira determina a manutenção do fator de potência o mais 
próximo possível de 1, tanto pelas concessionárias como pelos consumidores, 
ambas as partes podem ser penalizadas caso não cumpram este requisito, é valido 
lembrar que esse valor é pré-determinado por órgãos governamentais, para que 
haja um melhor aproveitamento da energia elétrica. 
 
 
 
4 
 
2.1- EXPLICANDO MELHOR O FATOR DE POTÊNCIA 
 
 Os motores, os transformadores e outros equipamentos de unidades 
consumidoras têm como força a energia elétrica, que é utilizada de duas formas 
distintas: a energia reativa e a energia ativa, conforme ilustrado na Figura 1. 
 
 
Figura 1 - Tipos de energia 
 
Fonte: Adaptado de (ENERGY 2010). 
 
Potência Ativa: Medida em kW, é aquela usada pelo equipamento para realizar o 
trabalho, em outras palavras, é a capacidade real das maquinas em produzirem o 
trabalho útil. 
Potência Reativa: Medida em kVAr, não realiza trabalho efetivo, mas é necessária e 
consumida na geração do campo eletromagnético responsável pelo funcionamento de 
motores, transformadores e geradores. 
Potência Aparente: Medida em kVA, é a razão entre as potências ativa e reativa, ou 
seja, é a potência total do circuito. A Figura 2 ilustra o triângulo das potências e suas 
correlações. 
 
5 
 
Figura 2 - Triangulo de potências 
 
Fonte: Adaptado de (BRAGA, 2021), 
 
Basicamente o Fator de Potência é uma relação entre a energia ativa e a 
energia aparente ou total, ou seja, ela nos mostra se há irregularidade no consumo de 
energia elétrica, quanto mais baixo o Fator de Potência mais irregular se torna o 
consumo. Porém não é comum encontrarmos o valor do Fator de Potência em um 
equipamento, até porque este valor pode variar com o regime de operação, não se 
tornando assim fixo. Alguns fabricantes de motores indutivos colocam um valor na 
placa (denominado COS phi) mas para outros equipamentos não se tem uma regra. 
 
 
2.2- POR QUE CORRIGIR O FATOR DE POTÊNCIA 
 
 
 Além de ser obrigatoriamente regido por lei a manutenção do fator de potência, 
o profissional também deve se preocupar com um baixo fator de potência por outros 
motivos. Esses motivos são os seguintes: 
6 
 
 
• Queda de tensão: devido a energia reativa em excesso, temos um aumento na 
intensidade da corrente no circuito, levando a uma perda adicional por calor na fiação 
e consequentemente uma queda de tensão, tendo como resultado o acionamento do 
equipamento de proteção ou aumento da drenagem de corrente pelos motores que 
tendem a compensar a queda de tensão. 
• Perdas nas instalações: Como a intensidade da corrente aumenta com o 
aumento da energia reativa, aumenta-se então de forma geométrica as perdas na 
fiação além de ocorrer o aparecimento de um problema adicional que é o aquecimento 
dos condutores. 
• Sobre carga: o aumento da corrente pelo fato da energia reativa em excesso 
não possibilita a utilização em plena capacidade de uma rede, a causando 
sobrecargas perigosas. Para compensar essas sobrecargas deve-se investir em 
diversos elementos da instalação, cujo custo não é baixo. Por esse motivo, pode ser 
muito mais interessante investir na correção do fator de potência e não na sua 
compensação com um dimensionamento maior das instalações (BRAGA, 2021). 
Para tornar mais fácil o entendimento vamos analisar uma tabela com os 
Fatores de potência e com cabos necessários para os mesmos. 
 
 
Tabela 1 – Relação entre fator de potência e cablagem 
 
Fonte: Autor 2021 
 
FATOR DE POTENCIA SEÇÃO RELATIVA DO CABO 
1,0 1,0 
0,90 1,23 
0,8 1,56 
0,7 2,04 
7 
 
 
 
3- APLICAÇÕES 
 
 
A correção do Fator de Potência deverá ser cuidadosamente analisada e não 
resolvida de forma simples, podendo isso levar a uma solução técnica e econômica 
insatisfatória. É preciso critério e experiência para efetuar uma adequada correção, 
lembrando que cada caso deve ser estudado especificamente e que soluções 
imediatas podem ser as mais inconvenientes. 
 
 
3.1- MÉTODOS DE CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA 
 
De um modo geral, quando se pretende corrigir o Fator de Potência de uma 
instalação surge o problema preliminar de se determinar qual o melhor método a ser 
adotado. Independentemente do método a ser adotado o Fator de Potência ideal, 
tanto para os consumidores como para a concessionária, seria o valor unitário (1,0 ou 
100%) que significa a inexistência de KVAr no circuito. Entretanto, esta condição nem 
sempre é conveniente e, geralmente não se justifica economicamente. A correção 
efetuada até o valor de 0,95 ou 95% é considerada suficiente. 
O método de correção do fator de potência mais comum é a utilização de bancos 
de capacitores em paralelo a rede, onde os mesmos irão neutralizar a energia reativa 
(MATTEDE, 2021). Para um controle mais preciso, em casos onde o consumo de 
reativos oscile durante o dia, são instalados medidores de energia que fazem o 
controle do ângulo de defasagem da corrente em relação a tensão e compensa esta 
diferença acionando de forma automatizada os bancos de capacitores, ajustando 
assim o fator de potência. 
 
8 
 
 
4- CONCLUSÃO 
 
Fator de potência é coisa muito séria quando se trata de fornecimento de energia 
para qualquer tipo de consumidor, principalmente as indústrias. Se tornando uma 
das prioridades em instalações para que mantenha dentro dos valores exigidos pela 
lei não é apenas uma preocupação que leva a menores contas de consumo de 
energia. Conforme vimos, um fator de potência baixo pode causar muitos outros 
problemas que tanto podem mexer com o bolso de quem é afetado, exigindo 
investimentos na instalação (cabos) como na sua correção, usando dispositivos 
apropriados. 
A pesquisa permitiu saber quais as causas que levam a uma redução no fator de 
potência e quais efeitos que ele causa para concessionarias ou consumidores, nos 
permitindo saber agir de forma correta para evitar tais problemas. Além disso, 
demostrou a importância da contratação de profissionais qualificados e habilitados 
para projetar e executar as instalações elétricas, garantindo redução de perdas, 
segurança patrimonial e das pessoal envolvidos na instalação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9 
 
REFERENCIAS 
 
 
ENERGY, Paris. Fator de potência. 2010. Galera técnica Blogspot. Disponível em: 
https://parisottoenergy.blogspot.com/2010/07/blog-spot_28.html?m=1. Acesso em: 10 
abr. 2021.MATTEDE, Henrique. Correção do fator de potência – O que é e o como fazer! 
Mundo da elétrica. Disponível em: https:/www.mundodaeletrica.com.br/correção-do-
fator-de-potencia-o-que-e-como-fazer/. Acesso em 10 abr. 2021 
 
SOUSA, Willian. Por que fazer a correção do fator de potência dos 
equipamentos? Hidros consultoria. Disponível em: 
https://www.hidrosconsultoria.com.br/artigo-correcao-fator-de-potencia/. Acesso em 
09 abr. 2021 
 
BRAGA, Newton C. Fator de potência – A necessidade da correção. Instituto 
Newton C. Braga. Disponível em: https://www.newtoncbraga.com. o. Acesso em 11 
abr. 2021 
 
https://www.hidrosconsultoria.com.br/ARTIGO-CORRECAO-FATOR-DE-POTENCIA/