Fator de potencia

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Fator de potencia

  1. 1. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA Prof. Dr. JosProf. Dr. Joséé Angelo CagnonAngelo Cagnon OutubroOutubro -- 20072007 P Q Q
  2. 2. A legislação brasileira permite às concessionárias calcular as faturas em função do: (a) consumo (kWh) , (b) demanda (kW), (c) fator de potência e (d)diferentes tipos de tarifas. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  3. 3. Os consumidores são classificados pelo nível de tensão: Consumidores com tensão < de 2300V com nível de tensão (220/127):residências, lojas, agências bancárias, pequenas oficinas, edifícios residências e boa parte dos edifícios comerciais. GRUPO B FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  4. 4. Os consumidores são classificados pelo nível de tensão: Consumidores com tensão > de 2300V com nível de tensão (13,8 kV):indústrias, shopping centers e alguns edifícios comerciais GRUPO A FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  5. 5. CONSUMO Refere-se ao registro do quanto de energia elétrica foi consumida durante determinado período. Medido em kWh (quilo watts hora). FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  6. 6. DEMANDA : É a potência instalado em um determinado instante. (medido em 15 minutos). DEMANDA REGISTRADA: É a maior demanda registrada em inetrvalos de 15 minutos no período de medição. DEMANDA CONTRATADA: É o valor limite de demanda a ser adotada pela instalação Medido em kW (quilo watts). FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  7. 7. TARIFA MONÔMIA: É cobrado apenas pela Energia que Consome (GRUPO B) TARIFA BINÔMIA: É cobrado a Demanda + Energia que Consome (GRUPO A) Resolução 456 da Agência Nacional de Energia Elétrica . ANEEL, publicada no Diário Oficial em 29 de novembro de 2000. TARIFAS DE ENERGIATARIFAS DE ENERGIA FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  8. 8. GRUPO A FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  9. 9. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  10. 10. HORÁRIO DE PONTA E FOR A DE PONTA HorHoráário de Pontario de Ponta:: corresponde ao intervalo de tempo composto de 3 (três)horas consecutivas, definido pela Empresa, exceção feita aos sábados, domingos, e feriados definidos por lei federal. HorHoráário de Fora de Pontario de Fora de Ponta:: período composto pelo conjunto das horas complementares às 3 (três) horas consecutivas definidas no horário de ponta. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  11. 11. HORÁRIO DE PONTA E FORA DE PONTA FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  12. 12. TARIFA CONVENCIONAL DEMANDA CONTRATADADEMANDA CONTRATADA: independentemente da hora do dia (ponta ou fora de ponta) ou período do ano (seco ou úmido). demandademanda contratadacontratada deverdeveráá serser ≤≤ aa 300 kW300 kW Desde que não tenham ocorrido, nos 11 meses anteriores, 3 (três) registros consecutivos ou 6 (seis) registros alternados de demanda superior a 300 kW. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  13. 13. TARIFA CONVENCIONAL ULTRAPASSAGEMULTRAPASSAGEM é cobrada apenas quando a demanda medida ultrapassa em mais de 10% a Demanda Contratada. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  14. 14. TARIFA VERDE DEMANDA CONTRATADADEMANDA CONTRATADA: independentemente da hora do dia (ponta ou fora de ponta) com diferenciação para período do ano (seco ou úmido). CONSUMOCONSUMO: diferenciação para os horários de ponta (pp) e fora de ponta (fpfp) e períodos do ano (seco ou úmido). FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA
  15. 15. MODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFÁÁÁRIAS E TARIFARIAS E TARIFARIAS E TARIFAÇÇÇÃOÃOÃO TARIFA VERDE ULTRAPASSAGEMULTRAPASSAGEM é cobrada apenas quando a demanda medida ultrapassa em mais de 10% a Demanda Contratada.
  16. 16. MODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFÁÁÁRIAS E TARIFARIAS E TARIFARIAS E TARIFAÇÇÇÃOÃOÃO TARIFA AZUL DEMANDA CONTRATADADEMANDA CONTRATADA: contrato específico no qual se pactua tanto o valor da demanda pretendida pelo consumidor no horário de ponta (Demanda Contratada na Ponta - p) quanto o valor pretendido nas horas fora de ponta (Demanda Contratada fora de Ponta - fp). Valores diferentes para o período seco e para o período úmido.
  17. 17. MODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFÁÁÁRIAS E TARIFARIAS E TARIFARIAS E TARIFAÇÇÇÃOÃOÃO TARIFA AZUL CONSUMOCONSUMO: diferenciação para os horários de ponta (pp) e fora de ponta (fpfp) e períodos do ano (seco ou úmido).
  18. 18. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA TARIFATARIFAÇÇÃO DE ENRGIA REATIVA:ÃO DE ENRGIA REATIVA: Não é cobrado para o Grupo B É cobrado para o Grupo A , quando o fator de potência for < 0,92 (reativo ou indutivo) TARIFA CONVENCIONALTARIFA CONVENCIONAL (FER: Faturamento de Energia Reativa - FDR: Faturamento de Demanda Reativa)
  19. 19. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA TARIFA VERDETARIFA VERDE
  20. 20. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA TARIFA AZULTARIFA AZUL
  21. 21. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CALCULO DO FERCALCULO DO FER -- FDRFDR
  22. 22. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA PlanilhaPlanilha dada CPFLCPFL DIA HORÁRIO PERÍODO kW kVAr FP/15MIN. FP/HORA DMCR 01/05/97 00:00 F 937 296 95 95 0 01/05/97 00:15 F 931 294 95 01/05/97 00:30 F 933 294 95 01/05/97 00:45 F 931 294 95 01/05/97 01:00 F 931 296 95 100 0 01/05/97 01:15 F 933 294 95 01/05/97 01:30 F 975 311 95 01/05/97 01:45 F 977 309 95 01/05/97 02:00 F 977 309 95 100 0 01/05/97 02:15 F 975 307 95 01/05/97 02:30 F 977 309 95 01/05/97 02:45 F 975 307 95 01/05/97 03:00 F 933 298 95 100 0 01/05/97 03:15 F 933 300 95 01/05/97 03:30 F 933 298 95 01/05/97 03:45 F 933 300 95 01/05/97 04:00 F 941 300 95 100 0 01/05/97 04:15 F 943 301 95 01/05/97 04:30 F 933 294 95 01/05/97 04:45 F 931 294 95 01/05/97 05:00 F 931 294 95 100 0 01/05/97 05:15 F 933 294 95 01/05/97 05:30 F 814 246 95 01/05/97 05:45 F 515 113 97 01/05/97 06:00 F 515 113 97 100 0
  23. 23. POTENCIA ATIVA DEFINIDEFINIDEFINIÇÇÇÕESÕESÕES UNIDADE =UNIDADE = WW p ui= u i pu i p
  24. 24. POTENCIA REATIVA DEFINIDEFINIDEFINIÇÇÇÕESÕESÕES UNIDADE =UNIDADE = VarVar POTENCIA REATIVA UNIDADE =UNIDADE = VAVA
  25. 25. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA S P Q Cosφ Cos φ = FP POTÊNCIA REAPOTÊNCIA REATIVA : VAR - KVAR ENERGIA REAENERGIA REATIVA : KVARh - kQh
  26. 26. FATOR DE POTÊNCIA DEFINIDEFINIDEFINIÇÇÇÕESÕESÕES UNIDADE =UNIDADE = semsem unidadeunidade Q P S φ S P Q= +2 2 Q P tg = 1 φ FP P S =
  27. 27. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo dodo fatorfator dede PotênciaPotência -- CPFLCPFL FP kWh kVAh = k V a r h k Q h k W h = −2 3
  28. 28. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA FDR = FATURAMENTO DE DEMANDA REATIVA EXCEDENTE DMCR FP x kW media= 0 92, ( ) FATURADA.DEMDMCRFDR −=
  29. 29. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA FER= UNIDADE DE FATURAMENTO DE ENERGIA REATIVA EXCEDENTE )media(kWh. FP )192,0( FER − = ATENÇÃO: todas unidades são faturadas na ponta e fora de ponta
  30. 30. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo dodo fatorfator dede PotênciaPotência -- CPFLCPFL kWh kQh/Kvarh 5567 5086 5446 4844 5581 5098 5337 4787 Total 21.931 19.815 Média 5.482,75 4.953,75
  31. 31. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo dodo fatorfator dede PotênciaPotência -- CPFLCPFL 63,2554 3 75,5482)75,4953x2( kVarh = − = F P = + = 5482 75 5482 75 2554 62 0 9064 2 2 , , , ,
  32. 32. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo dodo fatorfator dede PotênciaPotência -- CPFLCPFL D M C R x= = 0 9 2 0 9 0 6 4 5 4 8 2 7 5 5 5 6 4 7 9 , , , , FATURADA.DEMDMCRFDR −= NEGATIVO600079,5564DER =−=
  33. 33. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo dodo fatorfator dede PotênciaPotência -- CPFLCPFL 04,8275,5482x 9064,0 )192,0( FER = − =
  34. 34. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA PROBLEMAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA: SOBRECARGA NO SISTEMASOBRECARGA NO SISTEMA MENOR RENDIMENTO E DESGASTE DE MMENOR RENDIMENTO E DESGASTE DE MÁÁQUINASQUINAS SOBRETAXAS NO IMPORTE TARIFSOBRETAXAS NO IMPORTE TARIFÁÁRIORIO
  35. 35. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CAUSAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA: Motores de induMotores de induçção operando a vazio ouão operando a vazio ou sobrecarregadossobrecarregados Transformadores de induTransformadores de induçção operando a vazio ou comão operando a vazio ou com pequenas cargaspequenas cargas Lâmpadas de descargaLâmpadas de descarga Grande quantidade de motores de pequena potênciaGrande quantidade de motores de pequena potência Outros equipamentosOutros equipamentos-- fornos de arco em operafornos de arco em operaççãoão transformadores para soldatransformadores para solda,, equipamentosequipamentos eletrônicoseletrônicos,, condicionadores de ar tipo janelacondicionadores de ar tipo janela..
  36. 36. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA MÉTODOS DE CORREÇÃO DO POTÊNCIA: AAtravtravéés do aumento do consumo de energias do aumento do consumo de energia ativaativa UUtilizandotilizando mmááquinas squinas sííncronasncronas UUtilizandotilizando capacitorescapacitores
  37. 37. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA BENEFÍCIOS DA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA: RRedueduççãoão das perdas de energiadas perdas de energia RRedueduççãoão dos custos de energia eldos custos de energia eléétricatrica LLiberaiberaççãoão da capacidade do sistemada capacidade do sistema Quando o Fator de PotênciaQuando o Fator de Potência éé corrigido ecorrigido e elevado paraelevado para 0,920,92 ou maisou mais, a empresa passa a utilizar energia da forma mais correta e econômica. Veja por quê::
  38. 38. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CONDUTOR x FATOR DE POTÊNCIA SEÇÃO RELATIVA FATOR DE POTÊNCIA 1,00 1,00 1,23 0,90 1,56 0,80 2,04 0,70 2,78 0,60 4,00 0,50 6,25 0,40 11,10 0,30
  39. 39. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA:
  40. 40. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA: H REATIVOS kVAr 7 12 17 3 1 2 REATIVOS CARGAS FIXAS C/ PERÍODO FUNCIONAMENTO 7-17 h REATIVOS CARGAS FIXOS INITERRUPTA REATIVOS CARGAS VARIÁVEIS
  41. 41. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA AVALIAAVALIAÇÇÃO DO SISTEMAÃO DO SISTEMA levantamento de dados juntolevantamento de dados junto áá indindúústria seja ostria seja o mais criterioso possmais criterioso possíívelvel maior nmaior núúmero de informamero de informaçções sobre asões sobre as instalainstalaçções elões eléétricas do consumidor,tricas do consumidor, diagramadiagrama unifilarunifilar das instaladas instalaçções elões eléétricas da MTtricas da MT e BT (ase BT (as biultbiult)) medimediçções em pontos estratões em pontos estratéégicosgicos :: Tensão,Tensão, Corrente, Potência Ativa, Potência Reativa,Corrente, Potência Ativa, Potência Reativa, Potência Aparente, Fator de Potência, ContePotência Aparente, Fator de Potência, Conteúúdo dedo de HarmônicoHarmônico
  42. 42. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA DADOS OBTIDOS JUNTO A CONCESSIONDADOS OBTIDOS JUNTO A CONCESSIONÁÁRIARIA Contrato de fornecimento de energia,Contrato de fornecimento de energia, dados de consumo e demanda, de pelodados de consumo e demanda, de pelo menos dosmenos dos úúltimos 12 ,ltimos 12 , curva de carga,curva de carga, variavariaçções de causas diversasões de causas diversas

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