Atividade Eletricidade

Atividade  Eletricidade 
Como segunda atividade a distância, propõem-se fazer um resumo sobre fator de
potência. O resumo deve conter os seguintes tópicos:
1. Introdução: fale sobre o que é o fator de potência.
O fator de potência e o fator de carga são índices que demonstram se a utilização da energia é 
eficiente e se existem possibilidades de melhoria. O conhecimento e o gerenciamento desses 
índices proporciona maior eficiência e segurança às instalações e equipamentos, além da 
redução do custo com a energia elétrica.
O fator de potência e o fator de carga são índices que demonstram se a utilização da energia é 
eficiente e se existem possibilidades de melhoria. O conhecimento e o gerenciamento desses 
índices proporciona maior eficiência e segurança às instalações e equipamentos, além da 
redução do custo com a energia elétrica.
1-1Fator de Potência
A energia elétrica é a força motriz de máquinas e equipamentos elétricos. Essa energia é 
utilizada de duas formas distintas: a energia ativa e a energia reativa. A energia ativa é que 
realmente executa as tarefas, isto é, faz os motores girarem, realizando o trabalho do dia a dia.
A energia reativa forma um campo magnético necessário para que o eixo dos motores possa 
girar. A energia reativa está presente em: motores, transformadores, reatores, lâmpadas 
fluorescentes, etc.
Se efetuarmos a composição destas duas formas de energia, achamos a energia aparente ou 
total. Resumindo, o fator de potência é um índice que indica quanto da energia foi utilizada 
em trabalho e quanto foi utilizada em magnetização.
O fator de potência (FP) é o quociente da potência ativa (kW) pela potência aparente (kVA). 
E, conforme o “Triângulo de Potências” abaixo mostrado, o fator de potência é igual ao 
cosseno do ângulo ϕ.
2.Causas do baixo fator de potência.
– Motores e transformadores operando “em vazio” ou com pequenas cargas;
- Motores e transformadores superdimensionados;
- Máquinas de solda;
- Lâmpadas de descarga (fluorescentes, vapor de mercúrio, vapor de sódio e vapor metálico) 
com reatores de baixo fator de potência (sem capacitor);
- Excesso de energia reativa capacitiva.
3.Consequências do baixo fator de potência.Além da multa por baixo fator de potência a 
instalação também sofre outras consequências:
•Perdas de energia elétrica
•Subutilização da capacidade instalada
•Quedas e flutuações de tensão
•Sobrecargas nos equipamentos de manobra, limitando sua vida útil
•Necessidade de aumento do diâmetro dos condutores
•Necessidade de aumento da capacidade dos equipamentos de manobra e de proteção
3. Como se mede o fator de potência.
Há várias maneiras de se medir o fator de potência, direta ou indiretamente. A medida direta 
pode ser feita com o Cossefímetro, que é um instrumento com escala graduada diretamente 
em cos Φ (indutivo ou capacitivo). Esta leitura direta, para ser significativa, teria que ser feita
em várias horas diferentes, em diversos dias. Um instrumento que registre a leitura em 
arquivos digitais ou analógicos.
A medida indireta poderá ser feita com um wattímetro e um KVA-metro ou vármetro. Com 
esses dados obtém-se diretamente o fator de potências pela fórmulas:
f.p.= KW/KVA
tg Φ = KVAr/KW
4. Métodos para correção do fator de potência.
Existem cinco maneiras de instalar um banco de capacitores, objetivando a conservação de 
energia e uma relação custo/benefício mais atraente. Veja a seguir as peculiaridades relativas 
a cada método citado.
•Correção na entrada de energia de alta-tensão: Corrige o fator de potência 
avaliado pela concessionária, porém não elimina os problemas internos da 
instalação que apresenta excedente de reativos. Apresenta custo elevado.
•Correção na entrada de energia de baixa tensão: Utiliza em geral bancos de 
capacitores automáticos, permitindo uma correção expressiva do fator de potência. 
Aplicado a instalações contendo elevado número de cargas com potências nominais 
diferentes e aonde o regime de utilização for pouco uniforme. Uma desvantagem 
observada seria o fato de não haver alívio sensível dos alimentadores que 
correspondem a cada equipamento.
•Correção por grupos de cargas: Nesse método, o banco de capacitores é instalado 
para efetuar a correção do fator de potência em um determinado setor ou conjunto 
de pequenas máquinas (potências mecânicas menores que 10 CV). Localiza-se no 
quadro de distribuição que alimenta tais equipamentos. Não reduz a corrente nos 
circuitos de alimentação, o que consiste em um inconveniente característico.
•Correção localizada: A instalação do banco de capacitores é feita junto ao 
equipamento para o qual se pretende corrigir o fator de potência. Consiste numa 
solução adequada tecnicamente falando, com algumas vantagens enunciadas a 
seguir:
1.Reduz as perdas energéticas em toda a instalação;
2.Diminui a carga nos circuitos de alimentação dos equipamentos;
3.Pode-se utilizar em sistema único de acionamento para a carga e o capacitor, 
economizando-se um equipamento de manobra;
4.Gera potência reativa somente onde é necessário.
•Correção mista: Essa instalação é considerada a melhor e mais completa solução 
em termos de conservação energética, levando em conta aspectos técnicos, práticos e
financeiros. O critério adotado segue as determinações abaixo:
Instala-se um capacitor fixo diretamente no lado secundário do transformador;
1.Motores de aproximadamente 10 CV ou mais, corrige-se localmente (tendo 
cuidado com motores de alta inércia, pois nesse caso não se pode dispensar o uso de 
contatores para manobra dos capacitores desde que a corrente nominal deles seja 
superior a 90% da corrente de excitação do motor);
2.Motores com potências inferiores a 10 CV são corrigidos por grupos;
3.Redes próprias para iluminação com lâmpadas de descarga, contendo reatores de 
baixo fator de potência, corrige-se na entrada da rede;
4.Na entrada instala-se um banco de capacitores automático de pequena potência 
para equalização final.
5. Vantagens da correção do fator de potência.
Vantagens da Correção do Fator de Potência
Melhoria da Tensão
As desvantagens de tensões abaixo da nominal em qualquer sistema elétrico são bastante 
conhecidas. 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 à 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.
Vantagens da Empresa
●  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.