- Energia
- Capacitores
- Energia reativa
- Fator potencia
- Suas causas
- Correção
- Legislação
O QUE É ENERGIA ELÉTRICA
É a força motriz das máquinas e dos equipamentos.
Todos os aparelhos ligados à rede elétrica consomem energia elétrica.
Entretanto, todos os equipamentos que possuem circuito magnético e funcionam em corrente alternada (motores, transformadores, geradores reatores, lâmpada fria, etc...) absorvem dois tipos de energia: a Ativa e a Reativa.
O QUE É BANCO DE CAPACITORES
Os capacitores são equipamentos capazes de armazenar a energia reativa e fornecer aos equipamentos essa energia necessária ao seu funcionamento. Uma forma econômica e racional de obter-se a energia reativa necessária para a operação dos equipamentos é a instalação de bancos de capacitores próximos a esses equipamentos. A instalação de capacitores, porém, deve ser precedida de medidas operacionais que levem à diminuição da necessidade de reativo, como o desligamento de motores e outras cargas indutivas ociosas ou superdimensionadas.
Com os capacitores funcionando como fontes de reativo, a circulação dessa energia fica limitada aos pontos onde ela é efetivamente necessária, reduzindo perdas, melhorando condições operacionais e liberando capacidade em transformadores e condutores para atendimento a novas cargas, tanto nas instalações consumidoras como nos sistemas elétricos das concessionárias.
Os bancos de capacitores devem ser total ou parcialmente desligados, em conformidade com o uso dos motores e transformadores, para não haver excesso de energia reativa capacitiva, causando efeitos adversos ao sistema elétrico da concessionária.
O QUE É ENERGIA ATIVA E ENERGIA REATIVA
Energia Ativa é aquela que efetivamente produz trabalho.
Exemplos: o acender de uma lâmpada, o motor girar...
Energia Reativa é aquela que não produz trabalho, mas é importante para criar o fluxo magnético nas bobinas dos motores, transformadores, geradores entre outros equipamentos. A utilização de energia reativa deve ser a menor possível.
O excesso de energia reativa exige, por exemplo: condutor de maior secção e transformador de maior capacidade, além de provocar perdas por aquecimentos e queda de tensão.
O QUE É FATOR DE POTENCIA
É a relação entre a energia ativa e a energia total. Está relação mostra se a Unidade Consumidora consome energia elétrica adequadamente ou não, pois relaciona o uso eficiente da energia ativa e reativa de uma instalação elétrica, sendo um dos principais indicadores de eficiência energética.
O fator de potência próximo de 1(um) indica pouco consumo de energia reativa em relação à energia ativa. Uma vez que a energia ativa é aquela que efetivamente executa as tarefas, quanto mais próximo da unidade for o fator de potência, maior é a eficiência da instalação elétrica, contudo a legislação adota como referência o valor de 0,92.
FPm = Valor fator de potência do período de faturamento.
CA = Consumo energia ativa medida durante período de faturamento.
CR = Consumo energia reativa medida durante período de faturamento.
O fator de potência é classificado em indutivo ou capacitivo.
O fator de potência indutivo significa que a instalação elétrica está absorvendo a energia reativa. A maioria dos equipamentos elétricos possui características indutivas em função das suas bobinas (ou indutores), que induzem o fluxo magnético necessário ao seu funcionamento.
O fator de potência capacitivo significa que a instalação elétrica esta fornecendo a energia reativa. São características dos capacitores que normalmente são instalados para fornecer a energia reativa que os equipamentos indutivos absorvem.
O fator de potência torna-se capacitivo quando são instalados capacitores em excesso. Isso ocorre, principalmente, quando os equipamentos elétricos indutivos são desligados e os capacitores permanecem ligados na instalação elétrica.
Se o fator de potência estiver abaixo de 0,92 conforme determina a legislação, a conta de energia elétrica sofrerá um ajuste em reais.
CAUSAS E EFEITOS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA
Todos os aparelhos ligados à rede elétrica consomem energia elétrica.
Entretanto, todos os equipamentos que possuem circuito magnético e funcionam em corrente alternada (motores, transformadores, geradores reatores, lâmpada fria, etc...) absorvem dois tipos de energia: a Ativa e a Reativa.
Motores trabalhando em vazio durante muito tempo; Motores superdimensionados para as respectivas cargas; Grandes transformadores alimentando pequenas cargas por muito
tempo;
Lâmpadas de descargas (vapor de mercúrio, fluorescente, etc...), sem
correção individual do FP;
Grande quantidade de motores de pequena potência.
Efeitos do Baixo Fator de Potência
Variações de tensão, que podem provocar a queima de equipamentos
elétricos;
Condutores aquecidos;
Perdas de energia;
Redução do aproveitamento da capacidade de transformadores; Aumento na conta de energia, pela cobrança do custo da energia
reativa excedente.
AÇÕES PARA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA E
BENEFÍCIOS DA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA
Ações para a Correção do Baixo Fator de Potência Dimensionar corretamente motores e equipamentos; Utilizar e operar convenientemente os equipamentos; Instalar capacitores onde for necessário; Procurar o serviço de técnicos habilitados.
Benefícios da Correção do Fator de Potência Diminuição nas variações de tensão; Diminuição de aquecimento nos condutores; Redução das perdas de energia; Melhor aproveitamento da capacidade de transformadores; Aumento da vida útil dos equipamentos; Utilização racional da energia consumida; Desaparecimento do consumo de energia reativa excedente,
que é cobrado na conta.
LEGISLAÇÃO E FATURAMENTO
A Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL - determina que o fator de potência deve ser mantido o mais próximo possível da unidade; porém, permite um valor mínimo de 0,92, indutivo ou capacitivo (conforme art. 64 da Resolução 456, de 29 de novembro de 2000) correspondente a um certo valor de energia reativa consumida. À medida que o fator de potência decresce, temos valores maiores, correspondentes à energia reativa consumida, ainda que a energia ativa consumida permaneça constante.
Se o fator de potência medido nas instalações do consumidor for inferior a 0,92 será cobrado o custo do consumo reativo excedente (conforme art. 66 da Resolução 456, de 29 de novembro de 2000), decorrente da diferença entre o valor mínimo permitido e o valor calculado no ciclo. O custo excedente é obtido pela seguinte fórmula:
FER = Valor do faturamento total correspondente ao consumo de energia reativa excedente à quantidade permitida pelo fator de potência de referência, no período de faturamento.
CA = Consumo de energia ativa medida durante o período de faturamento.
FPr = Fator de potência de referência igual a 0,92.
FPm = Fator de potência indutivo médio das instalações elétricas da Unidade Consumidora, calculado para o período de faturamento;
TCA = Farifa de energia ativa, aplicável ao fornecimento.