4. FATOR DE POTÊNCIA Um baixo fator de Potência pode vir a provocar sobrecarga em cabos e transformadores, aumento das perdas do sistema, aumento das quedas de tensão, e o aumento do desgaste em dispositivos de proteção e manobra. Podem-se destacar alguns equipamentos responsáveis pelo baixo fator de potência nas instalações elétricas: - motores de indução; - transformadores de potência; - reatores eletromagnéticos de Lâmpadas fluorescentes; - retificadores; - equipamentos eletrônicos. O método mais comum para correção do fator de potência consiste na instalação de bancos de capacitores em paralelo com a rede elétrica, devido ao menor custo de implementação e por serem equipamentos estáticos de baixo custo de manutenção. O uso de motores síncronos superexcitados consiste em alternativa para correção do fator de potência, porém é necessário que sua aplicação seja economicamente viável. Potência Ativa: Qualquer equipamento que transforme a energia elétrica em outra forma de energia útil (térmica, luminosa, cinética) é um consumidor de energia ativa. Potência Reativa: Qualquer equipamento que possua enrolamentos (transformadores, motores, reatores), e, portanto, necessitem de energia magnetizante como intermediária na utilização de energia ativa é um consumidor de energia reativa.
Se o circuito for indutivo, consumidor ou receptor de energia reativa, o fator de potência é dito em atraso; se o circuito for capacitivo, fornecedor de energia reativa, o fator de potência é dito em avanço. 4.1. Correção do Fator de Potência A correção do fator de Potência tem por objetivo a especificação da potência reativa necessária para a elevação do fator de potência, de forma a evitar a ocorrência de cobrança, pela concessionária de energia, dos valores referentes aos excedentes de demanda reativa e de consumo reativo e a obter os benefícios adicionais em termos de redução de perdas e de melhorias do perfil de tensão da rede elétrica. Exemplo: Fazer a correção do fator de Potência para 0,9 Dados: Potência ativa da instalação 80KW Fator de Potência = cos = 0,8 Resolução: Potencia Aparente: 100KVA Potência Reativa: 60Kvar Para Fator de Potência 0,9, devemos ter: 88,9 KVA e 38,7 Kvar Kvar (necessários) = 21,3 Na prática, utiliza-se a tabela de multiplicadores para correção do fator de potência.
Kvar (necessários) = KW. (tan φ 1 tan φ 2 ). De acordo com a tabela: 80. 0,266 = 21,3 Kvar
4.2. Causas do Baixo Fator de Potência a) Nível de Tensão acima do nominal O nível de tensão tem influência negativa sobre o fator de potência das instalações, pois, a potência reativa (Kvar) é aproximadamente proporcional ao quadrado da tensão. b) Motores Operando em Vazio ou Superdimensionados Os motores elétricos de indução consomem praticamente a mesma quantidade de energia reativa quando operando em vazio ou à plena carga.
c) Transformadores em Vazio ou com Pequenas Cargas Transformadores operando em vazio ou alimentados com pouca carga, uo ainda, quando superdimensionados, poderão consumir uma elevada quantidade de reativos.
4.3. Dados para Projetos A fim de facilitar a especificação dos capacitores de baixa tensão, segue a tabela, com os dados para a instalação em três níveis de tensão. Maiores informações devem ser conseguidas em catálogos específicos.
5. Sistema de Proteção Contra Descarga Atmosférica - SPDA 5.1. A Formação do Raio Os raios descendentes de polaridade negativa são os mais freqüentes, de acordo com pesquisas realizadas em todo o mundo, sendo que sua formação passa pelas seguintes etapas: - a concentração de cargas na parte central da nuvem excede a suportabilidade do ar ( de 10 a 30 kv/cm) e ocorre a descarga;
5.1. Método de Franklin O método franklin é aplicado em casos de proteção a construções com grandes alturas e pequenas áreas. Consiste em haste com captor ligado a condutor nu e diretamente aterrado. h c Raio tan
5.2. Método de Faraday Aplicado à construções com grandes áreas em nível. Neste sistema de proteção, uma rede de condutores, lançada na cobertura e nas laterais da instalação a ser protegida, forma uma blindagem eletrotática, destinada a interceptar as descargas atmosféricas incidentes. Elementos metálicos estruturais, de fachada e de cobertura, podem integrar esta rede de condutores. Edificações com estrutura metálica na cobertura e continuidade elétrica nas ferragens estruturais e aterramento em fundação (ou anel) possuem bom desempenho como Gaiolas de Faraday.
6. Projetos de Instalações Elétricas em Baixa Tensão Exemplo de Projeto de Instalações Elétricas. Aplicações dos conceitos abordados na disciplina de instalações elétricas de baixa tensão no Software LUMINE.