Fator de potência

O fator de potência é uma característica da carga e varia entre 0 e 1.

Um baixo fator de potência é indesejável nas instalações elétricas.

Porquê?

Vamos analisar dois sistemas A e B mostrados na Figura 5, para verificar a influência do fator de potência nas grandezas elétricas de um sistema elétrico.

A Tabela 4.1 mostra as grandezas elétricas calculadas para ambos os sistemas.

  
Table 4.1: Grandezas elétricas dos sistemas A e B.

Consequências:

Observando a Tabela concluímos que um baixo fator de potência traz algumas consequências negativas, tais como:

• Solicitação de uma corrente maior para alimentar uma carga com a mesma potência ativa;
• Aumento das perdas por efeito Joule;
• Aumento das quedas de tensão.

O que se deve fazer?

``Corrigir o fator de potência''

Como se faz?

Instalar capacitor em paralelo com a carga (o mais próximo possível), conforme mostra a Figura 6.

Analisando o diagrama fasorial da Figura 6, observamos que a corrente que flui da fonte para a carga ( ), após a instalação do capacitor, é a soma fasorial da corrente de carga ( ) e a corrente do capacitor ( ).

Como dimensionar o capacitor?

A corrente capacitiva pode ser calculada em função da corrente de carga e dos ângulos de fator de potência antes e após a correção, conforme a Equação 4.15.

 

A reatância capacitiva é calculada pela Equação 4.16:

 

A potência reativa pode ser obtida pela Equação 4.17:

 

Finalmente, a capacitância é calculada pela Equação 4.18:

 

Na prática, tanto a potência reativa como a capacitância podem ser determinada através de tabelas.

A Tabela 3 anexa fornece um multiplicador em função do fator de potência original (cos ) e do fator de potência corrigido (cos ). Assim, a potência reativa do capacitor é determinada pela Equação 4.19:

 

Tendo-se a potência reativa, em kVAr, a tensão de linha, em V, e a frequência, em Hz, podemos obter a capacitância, em F e a corrente, em A, do capacitor pela Tabela 8 anexa.

Obs.: As Tabelas 3 e 8 serão fornecidas na classe.