Fator de potência

Páginas: 6 (1329 palavras) Publicado: 21 de novembro de 2011
RESUMO
O fator de potência é um parâmetro muito importante na rede elétrica e deve ser medido e
controlado, pois o consumo de potências reativas além do permitido é cobrado ao consumidor.
É uma preocupação da concessionária em fiscalizá-lo através de medições, e das indústrias em
controlá-lo. Um sistema elétrico é dito bem aproveitado se o parâmetro fator de potência estiver
bem próximo daunidade, caso contrário vários inconvenientes são causados ao sistema, que
implicam principalmente em consumo de energia sem gerar trabalho e por consequência em
perdas econômicas. A idéia do trabalho foi desenvolver um sensor para medição do fator de
potência, sendo este um circuito eletrônico discreto capaz de converter a defasagem entre os
sinais de entrada de tensão e de corrente de umarede 60 Hz em sinais digitais. O circuito é um
conversor A/D que disponibiliza na saída uma palavra de 3 bits e sua seqüência de
combinações dessas possíveis palavras é proporcional ao fator de potência. Esse circuito
também indica se a rede é indutiva ou capacitiva, tem um bit de alarme que indica quando o
valor ultrapassar de cos ϕ = 0,92 e um outro bit que indica que o sensor não é mais capazde
medir quando o cos ϕ for menor que 0,67.
Palavras-Chaves:
Fator de Potência e Sensor Digital para Medição;

1. INTRODUÇÃO
O fator de potência foi sempre motivo de preocupação dos engenheiros encarregados do
projeto e estudo dos sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. O
baixo fator de potência proveniente do excesso de energia reativa no sistema elétricocausa
sérios problemas entre eles: sobrecarga nos cabos e transformadores, crescimento da queda
de tensão, redução do nível de iluminamento e por conseqüência aumento das contas de luz e
força. [1]
Através da resolução nº 456 de 29 de novembro de 2000 da Agência Nacional de Energia
Elétrica (ANEEL), foi estabelecido por lei que o fator de potência mínimo deve ser 0,92. Sendo
assim, todos osusuários de energia elétrica proveniente da rede elétrica de sua localidade,
terão sua energia e/ou demanda reativa excedente cobradas em conta. No intuito de evitar o
aumento dos custos com dimensionamento de instalação e multas, é fundamental realizar um
controle com precisão do fator de potência e para garantir essa precisão, deve-se contar com
um sistema de medição de alta confiabilidade [2].Neste trabalho ora apresentado, a medição
da defasagem entre os sinais de tensão e corrente da rede elétrica utilizada como suprimento
de energia por uma indústria é feita em tempo real, obtendo-se diretamente uma “palavra” de
três bits informando, de maneira digital, o fator de potência medido.
Embora os harmônicos gerados na linha influenciam o cálculo do fator de potência total, a
técnicautilizada no trabalho para medir o fator de potência é essencialmente para a correção
do cos ϕ e não é influenciado pela distorção harmônica da linha [1].

2. DEFINIÇÃO
Fator de potência é definido como a relação entre a potência ativa e a potência aparente
consumidas por um dispositivo ou equipamento, independentemente das formas que as ondas
de tensão e corrente apresentem. Os sinaisvariantes no tempo devem ser periódicos e de
mesma frequência [7].
Os principais fatores que contribuem para o baixo fator de potência podem ser citados como:
Motores e transformadores operando "em vazio" ou com pequenas cargas, Motores e
transformadores superdimensionados, Máquinas de solda, Lâmpadas de descarga, Excesso de
energia reativa capacitiva.
A máxima potência ativa absorvível da rede éfortemente limitada pelo FP, além disso os
harmônicos de corrente exigem um sobre dimensionamento da instalação elétrica e dos
transformadores, além de aumentar as perdas. Sobre os harmônicos, eles podem excitar
ressonâncias no sistema de potência, levando a picos de tensão e de corrente, podendo
danificar dispositivos conectados à linha.

3. MODELAGEM
O princípio do funcionamento do...
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