CORREO DO FATOR DE POTNCIA DefiniesCausasEfeitos Dimensionamento de

CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA Definições/Causas/Efeitos Dimensionamento de Capacitores Fabio Lamothe Cardoso Setembro/2010

Fator de Potência l Triângulo Potências de

Fator de Potência l Relação entre as potências ativa e aparente l Cálculo a partir dos consumos ativo e reativo

Potência Reativa l Instalações consumidoras possuem normalmente cargas indutivas l A potência reativa solicitada pelas cargas pode ser fornecida pela concessionária ou gerada internamente pela instalação consumidora l Solução usual: banco de capacitores

Correção do Fator de Potência Qcap = P x (tgΦ - tgΦ 1)

Benefícios l Liberação da capacidade de circuitos alimentadores e transformadores P Q P+j. Q ~

Benefícios l Melhoria do perfil de tensão

Elevação da Tensão l A elevação da tensão decorrente da instalação de capacitores: V = In x Xs l A elevação da tensão (em %) no secundário de um transformador, provocada pela instalação de um capacitor, pode ser determinada por

Causas do Baixo Fator de Potência l Motores e reatores de lâmpadas de descarga

Regulamentação l Energia reativa indutiva sobrecarrega o sistema na carga pesada l Energia reativa capacitiva provoca elevação de tensão na carga leve l Necessidade de liberação da capacidade do sistema

l. A Resolução 456/2000 da ANEEL estabelece as Condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica definindo os critérios do cálculo da demanda reativa e do consumo reativo excedentes.

l Avaliação Mensal l Avaliação Horária

Avaliação Mensal ( exemplo): l C = 50. 000 k. Wh, Dmedida = 150 k. W, Dcontratada = 180 k. W, fpot = 0, 70: l UFDR = (DM x 0, 92/fm) – DF = = (150 k. W x 0, 92/0, 70) – 180 k. W = =197 – 180 UFDR = 17

l UFER = CA x [(0, 92/fm) – 1] = = 50. 000 k. Wh x (0, 92/0, 70 – 1) UFER = 15. 714 Em Reais, Consumidor A 4 Convencional: l Dreat = 17 UFDR x R$ 12, 21333/ k. W = R$ 207, 00 Creat = 15. 714 UFER x R$ 0, 17930/ k. Wh = R$2. 817, 00

l Problemas associados à energização de bancos de capacitores em MT e AT ¡ sobretensões transitórias de alta magnitude e frequência ¡ correntes de “inrush”, situação mais crítica: chaveamento de capacitores em paralelo na mesma barra (energização back-to-back)

Capacitores constituem um caminho de baixa impedância para correntes harmônicas: Xc = 1 / 2πf. C Caso existam fontes de correntes harmônicas no sistema, cuidados adicionais deverão ser adotados para evitar condições de ressonância, na qual Xs = Xc

Especificação de Capacitores l. A especificação de capacitores inclui a definição: ¡ ¡ ¡ potência e tensão nominais localização física modo de operação (fixo e/ou automático)

Alternativas de Instalação de Capacitores l Podem ser instalados: ¡ na AT (primário do transformador) ¡ na BT (secundário do transformador) ¡ compensando grupos de motores ¡ compensando motores individualmente ¡ compensando ramais de BT

AT A BT M M C D

Estudo para Correção do FP l Medições de demanda ativa, reativa e fator de potência em intervalos de 1 hora, durante um período representativo da operação do sistema l Medições de corrente e tensão nos capacitores existentes na instalação, para verificar se operam dentro de suas características nominais

Relatório de demanda, a ser obtido junto à concessionária, permite visualizar o perfil de demanda e FP para um ciclo completo de faturamento l Análise das contas de energia por um período mínimo de 12 meses l l Levantamento das características operativas do sistema (turnos de trabalho, previsão de inclusão ou exclusão de cargas e planos de expansão)

l Levantamento, no local, da disponibilidade de espaço físico para instalação dos capacitores l Plantas de arranjo físico das subestações l Identificação das cargas de maior porte (regime de operação, características elétricas e localização física, identificação de cargas não lineares)

l Identificação de medidas corretivas que independam da instalação de capacitores: ¡ substituição de motores superdimensionados ¡ desligamento de transformadores operando em vazio ¡ remanejamento de cargas para outros períodos do dia

l Em instalações que possuam equipamentos geradores de harmônicos, deverão ser efetuadas medições de correntes harmônicas para avaliar os riscos de ressonâncias após a instalação dos bancos de capacitores

Definição do Requisito de Reativos l kvar necessários = Dmáx do período x Fator multiplicador l Verificar se os kvar máximos necessários não tornam o fator de potência capacitivo e inferior a 0, 92 entre 0: 30 h e 06: 30 h

Modo Automático

Modo Automático l Modo automático de operação dos capacitores ¡ o CAFP monitora no modo monofásico ou trifásico, o FP da carga enviando sinais para os contatores que chaveiam os estágios ¡ TC’s fornecem informações de corrente e as de tensão tomadas dos barramentos em BT ou através de TP’s para bancos em AT

l Fabio Lamothe Cardoso 2577 -1244/2576 -1297 [email protected] com. br