Controle de fator de potência.
Continuando o assunto fator de potencia, abordemos agora as considerações de cálculo, medições e correções.
Antes de tudo é bom lembrar conforme já comentamos que um baixo fator de potência decorre de um conjunto de fatores e a melhoria do mesmo passa por um estudo de engenharia, feito por técnicos que realmente estejam habilitados a faze-lo.
Uma vez estudados e corrigidos os casos de super-dimensionamento e outros, a parte inevitável que sobra em relação ao baixo fator de potência pode ser corrigida, aplicando-se reativos. Para gerar KVARCap, pode-se utilizar na instalação motores síncronos, na condição superexcitados ou simplesmente ligando-se capacitores. É claro que esses, tem que ser ligados conforme a necessidade, pois um grande numero de capacitores ligados indevidamente eleva a tensão do barramento, causando sobre tensões e muitos problemas de queima de equipamentos.
Assim, medindo-se a potência ativa, a potência reativa e o cos , é possível determinar se o sistema tem um fator de potencia, abaixo de 0,92 e baseado nos cálculos demonstrados abaixo é possível determinar a quantidade de KVARC necessário e especificar capacitores para a correção do fator de potência e instala-los, não esquecendo da proteção com fusíveis adequados. No mercado existem capacitores de várias potência e classes de tensão o que permite fracionar um banco de capacitores e liga-los a alta ou a baixa tensão conforme conveniência.
Quanto a ligação de capacitores, pode-se simplesmente ligar através de um comando manual, frações de um banco de capacitores de potências decrescentes, como por exemplo:100, 50,10,10 KVAR. Nesse procedimento quem liga é um operador duma sala de controle, mediante a observação do cos (teta)
Isso também pode ser feito automaticamente se o aparelho que indica o fator de potência tiver como comandar circuitos conforme passe de uma marca definida.
Outra forma de comandar é fazer os capacitores serem ligados em paralelo com os motores, não esquecendo nesses casos de recalcular a atuação das proteções elétricas em função da corrente compensada.
De preferência o controle deve ser feito por um sistema automático, gerenciado por um computador com programas aplicativos específicos para isso, que ao mesmo tempo controla a demanda e o fator de potência, desligando cargas eleitas pelo usuário para manter a demanda no limite definido e ligando ou desligando capacitores conforme seja necessário para manter o fator de potencia igual ou maior a 0,92.
Abaixo, algumas considerações sobre cálculos:
Como já foi abordado um sistema de potências pode ser representado por um triangulo, onde a potência aparente é a hipotenusa , a potência ativa o cateto adjacente e a potência reativa o cateto oposto.
Se chamarmos a potencia ativa de P , a reativa de Q , a aparente de S e o ângulo entre a potencia aparente e a ativa, podemos expressar que Q = P x tg(teta).
Agora, consideremos que tenhamos um Q1, dado em KVAR indutivo de tamanho tal que o ângulo esteja grande o suficiente para causar um baixo fator de potência. Para corrigir, conforme já foi falado deve-se aplicar a instalação Um Q2, KVAR capacitivo, que para efeito de análise fica oposto ao Q1 existente, subtraindo-se deste.
É claro que conforme foi mencionado tudo deve ser feito automaticamente por um sistema medidor e gerenciador
.
Cálculos do controlador: O controlador faz constantemente vários cálculos que permitem alcançar valores de demanda e fator de potência, a cada intervalo de integração, dentro dos limites estabelecidos pela legislação em vigor, sem desligar inutilmente as cargas, sem sobrecarregar os capacitores, e sem prejudicar a produção.
Os cálculos são feitos da seguinte forma:
“A concessionária registra a DEMANDA ATIVA consumida a cada 15 minutos, o chamado intervalo de integração e também a DEMANDA REATIVA a cada 15 minutos, e com base nestes valores, calcula o FATOR DE POTÊNCIA médio da instalação em cada intervalo de uma HORA, ao longo do mês.
A forma como é feita essa medição é assim:
Entrada de Dados: Os pulsos emitidos pelo medidor REP, utilizado pela concessionária para fazer os registros que servirão ao faturamento de sua energia, são os mesmos que o controlador utiliza para fazer cálculos e controles. Isto torna o controle 100% compatível com a sua medição. Estes pulsos são recebidos pela placa de interface do sistema, especialmente desenhada para este fim.
Atuação do controlador: O controlador atua sobre as cargas e sobre os capacitores obedecendo aos critérios definidos pelo usuário, e garante que a demanda e o fator de potência alcançados no final de cada intervalo estarão dentro do limites prefixados.”
Mantendo o fator de potência conforme conforme determinado pela legislação evita-se gastar muito dinheiro com as multas, alem de contribuir para a melhoria na utilização da energia elétrica.
Escrito por : João Roberto Vasco Gonçalves.
tenho a medição de consumo eletrico da fazenda em baixa tensão,posso corrijir o baixofator do transformador? obrigado pela dica.
temos um medidor quantun Q1000 e uma interface da tal porem do medidor para a interface não ha comunicação tivemos mudar o horario na interface devido ao horario de verão pois com essa mudança a interface parou de receber os pulsos do medidorserá que perdemos o endereço do canal logíco não o conheço porem pode me ajudar.
È isto ai.
Prezado: Sr.
Tenho um Watimetro Minipa Modelo ET-406o
Como faço para medir Fator de Potencia.
Agradeso Antecipadamente se puder me ajudar.
Grande abraço
Joao Carlos
Para se calcular o capacitor necessário para a correção do fator de potência, sendo conhecido o consumo mensal da instalação e o FP apresentado, poderiam me auxiliar, demonstrando através de uma fórmula matemática.
boa tarde gostaria de saber se voce por gentileza teria o esquema uma placa simples com dois ou tres lm 741 para zero de tensao e zero de corrente pois estou no ultimo ano da faculdade e como tcc estou fazendo um corretor automatico de fator de potencia mas nao estou tento muiutos sucessos, agradeço desde ja ok
como faço para achar um capacitor adequado para corrigir um fator de potênica em 0,88 até chegar em 0,92, pode me ajudar?
Qual o aparelho modelo/marca indicado para usar na medição do FP, p/ dimencionamento do capacitor?
Podem ser os que fazem medições estantanea do FP tipo Alicate Wattímetro ou tem que ser um Analisador de Energia?
Prezado.
Na falta de pulso kvar capacitivo, posso esta utilizando a integração da potencia ativa, para obter meu controle? E como fazer? E qual asua sugetão de algoritmo? Esse controle e feito através de plc 5/30 AB. Desde já meus agradecimentos
Temos um Trafo de 1.000KVA. Não estou conseguindo fazer a devida correção chegar a 0,92 cos utilizando capacitores. Já tentei com várias potencias de Capacitores e as leitura são discrepantes. p.ex. 3,34 até 50 KVAr. será que o trafo pode estar com Problema, fuga de tensão. Estamos na entre safra e não temos equipamentos algum rodando.
Desde já agradeço a resposta.
gostaria de saber como resolver um exercicio.
em um sistema eletrico trifasico 380V – corrente = 70 A fator de potencia = 0,87 pergunta-se: qual a potencia ativa? qual a pontecia aparente ou total?
gostaria de uma resposta. sobre fatol de potencia
Bom Dia !
Para se calcular o capacitor necessário para a correção do fator de potência, sendo conhecido o consumo mensal da instalação e o FP apresentado, poderiam me auxiliar, demonstrando através de uma fórmula matemática.
Mario, o calculo é como segue:
Potencia aparente = 30 v x 70 A = 26,6 KVA
Potencia ativa = Potencia aparente x fator de potencia ou seja:
26,6 x 0,87 = 23,142 KW
João henrique:
1-primeiro voce divide seu consumo em KW pelo fator de potencia para obter a potencia ativa.
2-Calcula sua potencia reativa(KVAR) atual multiplicando a potencia aparente pelo seno do angulo de defasamento, que é igual a:Raiz quadrada de:
( 1 – quadrado do fator de potência atual).por exemplo, 0,87.
3- Calcula a potencia reativa que voce pretende chegar, que é igual a: Raiz quadrada de:( 1 – quadrado do fator de potência que voce quer chegar), por exemplo, 0,92.
4- subtrai o resultado do item 4 do resultado do item 3.
Essa diferença é o valor em KVAR de capacitores a serem instalados.
Se voce não quiser mexer com o calculo da raiz, é só ir na calculadora cientifica do computador e digitar o fator de potencia , marcar na quadricula (INV) e clicar no botão (cos).Depois é só clicar no botão(sin).
Nunca é demai lembrar que é mais seguro para as instalações fracionar o banco de capacitores em partes comutadas cada uma com um “contator apropriado” para esse serviço, sendo comandadas por um sistema de preferencia automático que faça ligar cada parte conforme a necessidade de reativo capacitivo.como fazem os controladores de fator de potencia. Se existe um banco de capacitores muito grande e inteiro, corre-se o risco de ao desligar todas ou a maioria das cargas, a tensão da barra se elevar muito, quando não se tem um controle automático de taps do transformador alimentador na subestação. Essa sobretensão pode causar queima de equipamentos elétricos, tipo bobinas de relés, cartões de entrada e saida de PLCs, fontes de alimentação para PLCs e instrumentação, etc
Tambem se pode fazer a opção por associar capacitores em paralelo com os equipamentos de mair potência e de fator de potencia mais baixo, tendo-se o cuidado de calcular a corrente compensada para a proteção térmica. Assim ao mesmo tempo se resolve o problema de correção do fator de potência, faz-se tambem automaticamente o fracionamento, dispensando a necessidade de controlador e não corre-se o risco de ao desligar cargas “mais pesadas” ocorrer sobretensões. TUDO TEM QUE SER AVALIADO, ESTUDADO, PROJETADO, CALCULADO E POR FIM INSTALADO.
Incrível como tem gente ingênua que acha que corrigir um FP é só sair instalando capacitores à torto e direita. Ao invés de pagar para um Engenheiro uma consultoria, preferem quebrar a cara antes.Corrigir FP envolve a instalação de um Analisador Elétrico que “traça” o perfil do cliente, com base nisso (Laudo) é dimensionado o Banco Capacitor.
Já vi muito cliente pão duro quebrar a cara instalando capacitores para correção de FP por conta própria, no final a conta de luz vem mais cara do que antes, aí sim pagam a consultoria de um engenheiro.