Compensação de energia reativa para liberação de potência ativa de geração

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  • Publicado : 4 de abril de 2011
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1 Introdução

A matriz energética no Brasil ..... (use este tema introdutório para confirmar a necessidade em corrigirmos o consumo de energia reativa das industrias e consumidores de médio porte).
Também descreva sobre as perdas nos sistemas de potência( geração, transmissão e distribuição) provocado pelo aumento da corrente elétrica em função da presença da circulação da energiareativa pelos condutores.

Instalações elétricas em sua maioria possuem cargas indutivas, como motores transformadores reatores para lâmpadas de descarga entre outras. As cargas indutivas requerem um campo eletromagnético para seu funcionamento, por isso elas consomem dois tipos de potência elétrica, a potência ativa que realmente produz trabalho como calor, luz, movimento entre outros,que é medida em kW, e a potência reativa responsável apenas por criar e manter o campo magnético das cargas indutivas, e é medida em kVAr. Assim enquanto a potência ativa é consumida na execução do trabalho, a potência reativa, além de não produzir trabalho, circula entre a carga e a fonte de alimentação, ocupando espaço no sistema elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa.A potência aparente corresponde à potência que seria consumida se o fator de potência fosse 1, ou seja, se não houvesse consumo de potência reativa, portanto a potência aparente é a soma vetorial da potência ativa e potência reativa e é medida em kVA.

As potências aparente, ativa e reativa podem ser representadas pelo triangulo das potências onde S representa a potência aparente, Prepresenta a potência ativa e Q representa a potência reativa. E φ é o ângulo de defasagem da tensão em relação a corrente onde o cos φ representa o fator de potência.
Então podemos dizer que o fator de potência é uma relação entre potência ativa e potência aparente e que indica a eficiência com a qual a energia está sendo usada. Um alto fator de potência que representa um baixo consumo depotência reativa, indica uma eficiência alta e um baixo fator de potência indica uma eficiência baixa.

Quando se utilizam cargas indutivas o cos φ está atrasado, ou seja, a fase da corrente está atrasada em relação à fase da tensão; quando se utilizam cargas capacitivas o cos φ está adiantado, ou seja, a fase da corrente está adiantada em relação à fase da tensão.
A figura 1.1 mostra otriangulo das potências.

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Figura 1.1 – Triangulo das Potências

A defasagem da tensão em relação à corrente pode ser vista através da figura 1.2. Neste caso a tensão e a corrente estão defasados em 90°.

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Figura 1.2 – Defasagem entre tensão e corrente

1. Causas do baixo fator de potência

As principais causas de um baixo fator de potência são:
1.motores de indução trabalhando em vazio ou superdimensionados para sua necessidade de trabalho;
2. transformadores trabalhando em vazio ou com pouca carga;
3. reatores de baixo fator de potência no sistema de iluminação;
4. máquinas de solda, e;
5. fornos de indução ou a arco.

2. Conseqüências do baixo fator de potência

1. Quedas de tensão

A circulaçãode potência reativa pela rede causa um aumento na corrente do circuito, levando a uma acentuada queda de tensão, podendo causar a interrupção do fornecimento de energia elétrica e a sobrecarga em certos equipamentos da rede, além de poder diminuir a intensidade luminosa das lâmpadas e aumentar à corrente nos motores.

1.2.2 Subutilização da capacidade instalada

A energia reativa, aosobrecarregar uma instalação elétrica, inviabiliza sua plena utilização, condicionando a instalação de novas cargas a investimentos que seriam evitados se o fator de potência apresentasse valores mais altos. O “espaço” ocupado pela energia reativa poderia ser então utilizado para o atendimento de novas cargas.
Os investimentos em ampliação das instalações estão relacionados principalmente...
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