1 CONCEITOS BSICOS 2 TIPOS DE CORREO 3

1 CONCEITOS BÁSICOS 2 TIPOS DE CORREÇÃO 3 O CAPACITOR 4 DIMENSIONAMENTO DE CAPACITORES 5 MANOBRA E PROTEÇÃO DE CAPACITORES 6 HARMÔNICOS WEG - Transformando Energia em Soluções Início

OBJETIVO Otimizar o uso da energia elétrica através da instalação de capacitores. TRI NGULO DE POTÊNCIA S Q P WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 1 -5

LEGISLAÇÃO ATUAL (ANEEL) PORTARIA 1569 - 23/12/1993 è Limite mínimo de 0, 85 para 0, 92; è Período de avaliação: mensal para horário; (medição horosazonal); è Faturamento da energia reativa excedente: · das 6: 00 às 24: 00 horas; no mínimo 0, 92 indutivo; · das 24: 00 às 6: 00 horas; no mínmo 0, 92 capacitivo. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 2 -5

LEGISLAÇÃO ATUAL (ANEEL) PORTARIA 466 - 12/11/1997 - Art. 31. O FP será verificado pelo concessionário, através de medição apropriada: Atenção !!! èConsumidores do Grupo B (3 B. T. , consumo mensal 2. 000 k. Wh, Celesc) Celesc • • Medição transitória (Período mínimo de 72 horas consecutivas); F. P. < 0, 92 i (60 dias para regularização) Ex. : consumidores: padarias, microempresas, mini-supermercados, etc. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 3 -5

CAUSAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA è Motores e Transformadores operando “em vazio” ou com pequenas cargas; è Motores super dimensionados; è Fornos a arco; è Fornos de indução eletromagnética; è Máquina de solda atransformador; è Grande número de motores <10 cv; è Utilização de reatores para lâmpadas de descarga com baixo fator de potência. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 4 -5

CONSEQUÊNCIAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA è Multa e conseqüente acréscimo na conta de energia elétrica; è Limitação da capacidade dos transformadores de alimentação; è Queda e flutuações de tensão; è Sobrecarga dos equipamentos de manobra; è Aumento das perdas elétricas nos condutores pelo efeito Joule; è Necessidade de aumento do diâmetro dos condutores; è Aumento da capacidade; dos equipamentos de manobra e de proteção. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 5 -5

COMPENSAÇÃO INDIVIDUAL COMPENSAÇÃO EM GRUPO COMPENSAÇÃO CENTRAL (AUTOMÁTICA) COMPENSAÇÃO MISTA • Viável economicamente para cargas 10 cv; • Energia reativa compensada no local de origem. • Para cargas indutivas < 10 cv existentes em um mesmo local. • Instalações com necessidade de potência reativa oscilante com o tempo. • Utiliza os três tipos de compensação acima descritos. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 1 -3

VANTAGENS DA CORREÇÃO è O consumidor deixa de pagar multas; è Aproveitamento adicional da capacidade dos condutores e equipamentos; è Redução das perdas e quedas de tensão nos condutores etransformadores; è Conservação e qualidade de energia. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 2 -3

CORREÇÃO NA MÉDIA TENSÃO DESVANTAGENS : èInviabilidade econômica de instalar banco de capacitores automáticos; èMaior probabilidade da instalação se tornar capacitiva (capacitores fixos); èAumento de tensão do lado da concessionária; èAumento da capacidade de curto-circuito na rede da concessionária; èMaior investimento em cabos e equipamentos de B. T. ; èManutenção mais difícil; èBenefícios inerentes a eliminação de reativos nos cabos, trafos, etc. , não são obtidos. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 3 -3

LINHA WEG UCW / MCW / BCW / UCW-T Principais Características: èBaixas perdas; èAlta confiabilidade; èAuto-regenerativo; èDispositivo de proteção anti-explosão; èFabricação conforme norma IEC 831/1 -2 e VDE 560/4. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 1 -6

VISTA INTERNA DA UCW : WEG - Transformando Energia em Soluções RESISTOR DE DESCARGA : Correção 2 -6

CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS - BOBINA Composta de dois filmes de polipropileno (dielétrico) BOBINAGEM : metalizado (Zinco+Alumínio) em uma das faces; Aplicação de uma camada de Zinco em ambas as METALIZAÇÃO : extremidades do capacitor e sobre estas partes metalizadas, posteriormente serão soldadas as conexões elétricas; O tratamento térmico é realizado para eliminação de ESTUFA : possíveis folgas e umidade entre uma camada e outra, durante 8 horas a 90 graus; WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 3 -6

Elimina pequenas falhas (furos) no filme. A tensão de REGENERAÇÃO : regeneração é 2 x. Un do capacitor durante 2 seg. ; Envolve a bobina que se encontra dentro da caneca. Serve como RESINA EM POLIURETANO : proteção contra oxidação e enchimento. Quando ocorre sobrepressões internas, esta resina se expande e provoca a expansão da caneca; INTERRUPTOR DE SEGURANÇA : RESISTOR DE DESCARGA : Sua função é a de romper quando ocorrer a expansão da caneca, fazendo com que a tensão de alimentação seja interrompida; Responsável pela descarga (30 s, 1/10 Un) após a desenergização do capacitor. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 4 -6

POR QUE A CANECA EXPANDE ? Devido a pressão interna formada pelo acúmulo de gases (óxido de alumínio) liberados pelo capacitor quando ocorrem anormalidades com a qualidade de energia (sobretensões, temperatura elevada, harmônicas, etc. ) EXPANSÃO WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 5 -6

èTensão nominal: 20/380/440/480 V; èTemperatura ambiente: - 25 a + 50°C; èFreqüência nominal: 60 Hz; èMáxima tensão admissível: 1, 10 Un; èTolerância de capacitância: - 5 +10%; èMáxima corrente admissível: 1, 3 In; èPerda dielétrica: < 0, 4 W/kvar ; èMáximo dv/dt admissível: 25 V/µs. NÍVEIS DE TENSÕES ADMISSÍVEIS EM SERVIÇO - IEC 831/1: Serviço Normal Duração máxima Fator-tensão x Un rms Ligar Contínuo 1, 00 1, 15 Desligar 8 horas a cada 24 horas 30 minutos a cada 24 horas 1, 20 1, 30 WEG - Transformando Energia em Soluções 5 minutos 1 minuto Correção 6 -6

INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS : è Esquema unifilar atualizado; è Condições operacionais; è Levantamento de cargas lineares; è Levantamento de cargas não lineares (soft-starter, inv. freq. , etc); è Medições: tensão, corrente, fator de potência inicial, temperatura ambiente; è Contas de energia elétrica (últimas 12); WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 1 -5

CONTA DE ENERGIA ELÉTRICA 66, 20 FATUR. REATIVO EXED. 243, 46 WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 2 -5

EXPRESSÕES MATEMÁTICAS Para simplificar podemos substituir (tg 1 - tg 2) por um fator F. Então: onde: Qcap : potência reativa capacitiva em kvar P : potência ativa da carga, em k. W : rendimento de acordo com a carga Para motores, podemos considerar: WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 3 -5

PROTEÇÃO DE CAPACITORES FUSÍVEIS : DISJUNTOR : Tipo D ou NH de característica retardada g. L/g. G. Dimensionado, considerando-se as tolerâncias da capacitância (- 5 + 10%) e de correntes harmônicas adicionais (+ 30%), para uma corrente de 1, 43 vezes a corrente nominal do capacitor. Característica g. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 4 -5

CORREÇÃO DE TRANSFORMADORES POTÊNCIA DO CAPACITOR NA CORREÇÃO DE TRANSFORMADORES FUNCIONANDO EM VAZIO: WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 5 -5

CONTATORES ESPECIAS LINHA CW _K / CWM_K : è Baixo custo; è Alta confiabilidade; è Dimensões reduzidas; è Fixação do tipo rápida através de parafusos ou trilhos de 35 mm; è Incorporam resistores de pré-carga; è Limitados a 25 kvar em 380/440 V; è Especificação técnica conforme norma IEC 947 -4 e VDE 0660. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 1 -3

ESQUEMA DE LIGAÇÃO VÁLIDO PARA BANCOS > 25 KVAR EM 380 V: K 1 - Contator principal para manutenção do capacitor ligado e desligamento do capacitor; K 2 - Contator para ligamento do capacitor. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 2 -3

DIAGRAMA DE CONTATOS - SÉRIE K CW 17 K CW 37 K WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 3 -3

DEFINIÇÃO : São formas de onda (tensão ou corrente) periódica, deformada, composta pela freqüencia fundamental da rede elétrica, 50 ou 60 Hz, mais os múltiplos desta, que podem atingir valores de vários k. Hz. ORIGEM DAS HARMÔNICAS : CARGAS NÃO LINEARES èConversores / inversores de freqüência; èNo-breaks; èAcionamentos de corrente continua; èControladores tiristorizados; èRetificadores; èFontes chaveadas; èFornos a arco e de indução; èTransformadores com núcleo saturado. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 1 -8

LIMITES ACEITÁVEIS NO CAPACITOR : è 83% de distorção em corrente, correspondente a uma sobrecorrente de 30%; è 5% de distorção em tensão, com porcentagem individual máxima de 3%. DICA : Sempre que as cargas não lineares representem mais de 20% da carga instalada, considera-se que há harmônicas na rede. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 2 -8

CAUSAS E EFEITOS èSobrecorrentes nos capacitores pelo efeito da ressonância série; èAumento das perdas em equipamentos eletrônicos; èFuncionamento irregular nos equipamentos de proteção e controle; èInterferências eletromagnéticas; èVibrações e ruído acústico; èAumento da temperatura nos cabos e equipamentos de manobra; èSobretensão. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 3 -8

O FENÔMENO DA RESSON NCIA Em instalações com Correção do FP, torna-se preocupante quando existem harmônicas presentes na rede elétrica, pois tem-se o risco que ocorra: è Ressonância entre trafo/carga com o capacitor ou banco de capacitores; è Amplificação das harmônicas pelo efeito da ressonância paralela ou série; è Elevação dos níveis de tensão ou corrente a valores inaceitáveis. OBS. : Utiliza-se indutores anti-harmônicas para evitar a ressonância do capacitor com todo o espectro de harmônicas, protegendo assim, os capacitores. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 4 -8

RESSON NCIA SÉRIE è Ocorre quando as reatâncias capacitiva e indutiva de um circuito RLC são iguais. è As reatâncias se cancelam entre si e a impedância do circuito se torna igual a resistência. I=E/R R 0 I è Ocorre entre o transformador de força e os capacitores ou banco de capacitores ligados num mesmo barramento. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 5 -8

RESSON NCIA PARALELA è Baseia-se na troca de energia entre um indutor e um capacitor, ligados em paralelo com uma fonte de tensão. è Um circuito ressonante paralelo possui, teoricamente, impedância infinita e corrente de linha nula. è Ocorre entre as cargas e os capacitores, conectados num mesmo barramento. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 6 -8

INDUTOR ANTI-HARMÔNICAS Dados fundamentais para a determinação do indutor anti-harmônicas: èEsquema unifilar elétrico atualizado; èIndicação no esquema unifilar do(s) ponto(s) de medição; èPotência, tensão e freqüência do capacitor; èEspectro das harmônicas; èCorrente, tensão e freqüência de cada harmônica. WEG - Transformando Energia em Soluções Correção 7 -8

INDUTOR ANTI-SURTO Instalado em série com contatores convencionais para manobra de capacitores, devido a alta corrente transitória provocada pela energização (carga) dos capacitores. A elevada corrente transitória de alta freqüência depende dos seguintes fatores: è Capacitância; è Indutância do circuito; è Valor de pico da tensão senoidal no momento da ligação; è Tensão residual dos capacitores. WEG - Transformando Energia em Soluções Início Correção 8 -8