Energia Reativa



O que é energia reativa?

Para fazer os motores, transformadores e outros equipamentos com enrolamentos funcionarem, são necessárias a energia ativa e a energia reativa. A energia reativa produz o fluxo magnético nas bobinas dos equipamentos, para que os eixos dos motores possam girar. Já a energia ativa é aquela que executa de fato as tarefas, fazendo os motores girarem para realizar o trabalho do dia-a-dia. Apesar de necessária, a utilização de energia reativa deve ser a menor possível. O excesso de energia reativa exige condutor de maior secção e transformador de maior capacidade, além de provocar perdas por aquecimentos e queda de tensão.


Fator de Potência

É um índice que relaciona a energia ativa e reativa de uma instalação elétrica, sendo um dos principais indicadores de eficiência energética. O fator de potência próximo de 1 indica pouco consumo de energia reativa em relação à energia ativa. Uma vez que a energia ativa é aquela que efetivamente executa as tarefas quanto mais próximo da unidade for o fator de potência, maior é a eficiência da instalação elétrica.
 

O fator de potência é classificado em indutivo ou capacitivo.
O fator de potência indutivo significa que a instalação elétrica está absorvendo a energia reativa. A maioria dos equipamentos elétricos possui características indutivas em função das suas bobinas (ou indutores), que induzem o fluxo magnético necessário ao seu funcionamento.
O fator de potência capacitivo significa que a instalação elétrica esta fornecendo a energia reativa. São características dos capacitores que normalmente são instalados para fornecer a energia reativa que os equipamentos indutivos absorvem. O fator de potência torna-se capacitivo quando são instalados capacitores em excesso. Isso ocorre, principalmente, quando os equipamentos elétricos indutivos são desligados e os capacitores permanecem ligados na instalação elétrica.

Legislação e Faturamento

A Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL, determina que o fator de potência deve ser mantido o mais próximo possível da unidade; porém permite um valor mínimo de 0,92, indutivo ou capacitivo, correspondente a um certo valor de energia reativa consumida. Á medida que o fator de potência decresce, temos valores maiores, correspondentes à energia reativa consumida, ainda que a energia ativa consumida permaneça constante.
Se o fator de potência medido nas instalações do consumidor for inferior a 0,92, será cobrado o custo do consumo reativo excedente, decorrente da diferença entre o valor mínimo permitido e o valor calculado no ciclo. O custo excedente é obtido pela seguinte fórmula:

 

 

 

Consumo de Energia Reativa Excedente

Principais Causas do Baixo Fator de Potência

Tudo o que exige energia reativa elevada acaba causando baixo fator de potência:
• Motores trabalhando em vazio durante grande parte de tempo;
• Motores superdimensionados para as respectivas cargas;
• Grandes transformadores alimentando pequenas cargas por muito tempo;
• Lâmpadas de descargas (de vapor de mercúrio, fluorescente, etc.) sem correção individual do fator de potência;
• Grande quantidade de motores de pequena potência.

Efeitos do Baixo Fator de Potência

Um baixo fator de potência demonstra que a energia está sendo mal aproveitada pela unidade consumidora e pode trazer os seguintes riscos e prejuízos:
• Variações de tensão, que podem provocar queima de equipamentos elétricos;
• Condutores aquecidos;
• Perdas de energia;
• Redução do aproveitamento da capacidade de transformadores;
• Quanto mais baixo o fator de potência, mais cara a conta de energia.

Ações para a Correção do Baixo Fator de Potência

As providências básicas para evitar o desperdício de dinheiro e de energia e também riscos eventuais decorrentes do baixo fator de potência podem ser as seguintes:
• Dimensionar corretamente motores e equipamentos;
• Utilizar e operar convenientemente os equipamentos;
• Elevar o consumo de energia ativa (kWh) se for conveniente à unidade consumidora;
• Instalar capacitores onde for necessário;
• Corrigir o baixo fator de potência por meio da utilização do serviço de técnicos habilitados.

Benefícios da Correção do Fator de Potência

Resultados decorrentes da correção do fator de potência:
• As variações de tensão diminuem;
• Os condutores tornam-se menos aquecidos;
• As perdas de energia são reduzidas;
• A capacidade de transformadores alcança melhor aproveitamento;
• Aumento da vida útil dos equipamentos;
• Utilização racional da energia consumida;
• Fim da cobrança do consumo de energia reativa excedente, que é cobrado na conta de energia.

Banco de Capacitores

Os capacitores são equipamentos capazes de armazenar a energia reativa e fornecer aos equipamentos essa energia necessária ao seu funcionamento.
Uma forma econômica e racional de obter-se a energia reativa necessária para a operação dos equipamentos é a instalação de bancos de capacitores próximo a esses equipamentos. A instalação de capacitores, porém, deve ser precedida de medidas operacionais que levem à diminuição da necessidade de reativo, como o desligamento de motores e outras cargas indutivas ociosas ou superdimensionadas.
 

Com os capacitores funcionando como fontes de reativo, a circulação dessa energia fica limitada aos pontos onde ela é efetivamente necessária, reduzindo perdas, melhorando condições operacionais e liberando capacidade em transformadores e condutores para atendimento a novas cargas, tanto nas instalações consumidoras como nos sistemas elétricos das concessionárias.
 

Os bancos de capacitores devem ser total ou parcialmente desligados, em conformidade com o uso dos motores e transformadores, para não haver excesso de energia reativa capacitiva, causando efeitos adversos ao sistema elétrico da concessionária.
 

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