ENGENHARIA DE PRODUÇÃO INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Prof. Jorge Marques

1. ENGENHARIA DE PRODUÇÃOINSTALAÇÕES INDUSTRIAISProf. Jorge Marques Aula 5 Instalações Elétricas Fator de Potência e Harmônicas Fontes Consultadas CREDER. H. Instalações Elétricas. LTC ABNT - NBR 5410

2. FATOR DE POTÊNCIA O sistema tarifário brasileiro determina que o FP deva ser superior a 0,92. Quando isso não é obedecido, a concessionária fatura o consumo e a demanda de energia reativa excedente. Este excedente aPrece nas contas dos consumidores do Grupo A sob a denominação UFER e UFDR

3. FATOR DE POTÊNCIA A correção do FP não só evita pagamentos adicionais à concessionária, mas também libera mais capacidade no condutor para transportar para a energia ativa. Nas indústrias, as cargas reativas, que reduzem o fator de potência, são do tipo indutivas (consumidoras) e estão presentes em motores elétricos, transformadores, fornos de indução, máquinas de solda a arco, retificadores de tensão, reatores, etc.

4. FATOR DE POTÊNCIA • Capacitor • para corrigir o Fator de Potência, utiliza de banco de capacitores, fornecedores de energia reativa. • A energia reativa fornecida pelos capacitores opõe-se às reativas “consumidas” nos motores e similares. • Nos meios indutivos (motores e cia.) a energia reativa está atrasada em 90º e é dita indutiva. Nos capacitores a energia reativa é dita capacitiva e está adiantada em 90º.

5. FATOR DE POTÊNCIA Os bancos de capacitores devem ser montados, de preferência, no circuito que aciona o equipamento consumidor de energia reativa, após a chave de liga-desliga do equipamento. Assim, quando este equipamento estiver desligado, os capacitores também desligam, evitando possíveis problemas de excedentes no Fator de Potência no horário capacitivo. Ou seja, no horário das 00h00 às 06h. Neste intervalo a ANEEL admite presença de energia reativa indutiva, mas não a capacitiva.

6. FATOR DE POTÊNCIAAnalogia do vagão sob trilhos (Pat) (Pr) (Pap)

7. Correção do Fator de Potência Pap² = Pat² + Pr² FP = cosf Pap = Pat/FP Pat f Pr Pr Pap Pr

8. Correção do Fator de Potência para corrigir totalmente (100%) o FP, determina-se a carga capacitiva de intensidade Pr (kvar) caldulado pela fórmula Se deseja corrigir o FP de um certo valor atual para um valor objetivo, determina-se a carga capacitiva pela diferença dos valores calculados para Pratual e Probj. Pr

9. Exemplo Determine a carga capacitiva necessária para elevar o FP de 0,8 para 0,92. Sendo Pat = 100 kW. Pr Pr Pr Pr

10. CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIAUSANDO TABELAS • Tabelas são fornecidas para facilitar os cálculos. • Para se calcular a correção, num dado circuito, onde se conhece o FP, aplica-se a fórmula: • Q = Pa x F: • Onde: • Q = Potência do capacitor, em kVAr • Pa = Potência ativa do circuito • F = Fator multiplicador da tabela • Obs.: F=tgfatual – tgfobf = arccos(FP)

11. Usando FATOR multiplicador Fator multiplicador para Cálculo da Correção Fator de Potência. Busque a linha correspondente ao FP atual, vá até a coluna do FP desejado. Na intersecção, use o fator multiplicador.

12. 10 - HARMÔNICAS

13. HARMÔNICAS Generalidades • "A presença de harmônicas é sinônimo de uma onda de tensão ou de corrente deformada. • A deformação da onda de tensão ou de corrente significa que a distribuição de energia elétrica é perturbada e que a Qualidade de Energia não é ótima".

14. HARMÔNICAS Origem das harmônicas • Antigamente predominavam cargas lineares com valores de impedância fixo (iluminação incandescente, cargas de aquecimento, motores sem controle de velocidade). • Atualmente surgiram cargas não-lineares geradoras de poluição elétrica (harmônicas).

15. HARMÔNICAS As harmônicas são resultados de cargas não-linears: • Máquinas de solda, retificadores de corrente • Inversores de freqüência, • Motores em corrente contínua, • Computadores, máquinas copiadoras, fax,...), • TV, forno microondas, • No-break's.

16. HARMÔNICAS perturbações causadas por harmôncias • sobrecarga das rede, • sobrecarga dos condutores de neutro, • vibrações e envelhecimento dos alternadores, transformadores, motores, ruídos dos transformadores, • Sobrecarga, envelhecimento dos capacitores de compensação de energia reativa, • perturbação das redes de comunicação