Medição de potência ativa e reativa em circuitos
elétricos trifásicos
Experimento nº 04 – Medição de Energia Elétrica
Fern...
Fonte trifásica; Amperímetros; Voltímetros;
Cossefimetros; Carga RL (100 Ω e 210m H); Capacitores
(5µ F).
2. ESQUEMA DE MO...
4. RESOLUÇÃO TEÓRICA
Tensões de fase
Potência reativa por fase
5. VARIAÇÃO PERCENTUAL DOS VALORES
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Experimento iv

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O objetivo deste trabalho é medir potencia ativa e reativa de uma carga, bem como o seu fator de potência, e, com a adição de um banco de capacitores, verificar o aumento do fator de potência e a redução de corrente no circuito.

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Experimento iv

  1. 1. Medição de potência ativa e reativa em circuitos elétricos trifásicos Experimento nº 04 – Medição de Energia Elétrica Fernando Augusto, Frederico Ivo, Raony Serrão, Olavo Matias Universidade Federal do Maranhão/ Departamento de Engenharia de Eletricidade, São Luís, Brasil O objetivo deste trabalho é medir potencia ativa e reativa de uma carga, bem como o seu fator de potência, e, com a adição de um banco de capacitores, verificar o aumento do fator de potência e a redução de corrente no circuito. I. MEDIÇÃO DE POTÊNCIA ATIVA A montagem do circuito está esquematizada na figura 1, onde nos pontos A, B, C e N temos um varivolt trifásico alimentando uma carga RL em Y com neutro, foram instalados no circuito, um amperímetro, um voltímetro, um wattímetro e um cossefimetro em cada fase do circuito. 1. MATERIAL UTILIZADO Fonte trifásica; Amperímetros; Voltímetros; Wattímetros; Cossefimetros; Carga RL (100Ω e 210mH). 2. ESQUEMA DE MONTAGEM Figura 1 3. AQUISIÇÃO DE DADOS De acordo com os elementos de medição, temos: Montagem 1 - Carga RL Fases A B C Corrente 1,316 A Tensão 220 V 212 V 212 V Fator de potência 0,7(-) 0,7(-) 0,75(-) Potência ativa 200 W 180 W 197 W 4. RESOLUÇÃO TEÓRICA Impedância da carga RL Fator de potência da carga RL Tensões de fase Correntes de fase Potência da carga RL 5. VARIAÇÃO PERCENTUAL DOS VALORES Segue a tabela com os valores dos erros correspondentes entre os valores medidos e os calculados. Erro percentual - Montagem 1 Fases A B C Corrente 23,0% Tensão 0% 3,63% 3,63% Fator de potência 11,43% 11,43% 3,84% Potência ativa 32,40% 39,15% 33,41% II. CORREÇÃO DOFATOR POTÊNCIA Com a intenção de melhorar o fator de potência da carga, adicionamos um banco de capacitores, conectado em estrela, em paralelo com a carga e verificamos os novos valores de tensão, corrente e fator de potência. 1. MATERIAL UTILIZADO 1
  2. 2. Fonte trifásica; Amperímetros; Voltímetros; Cossefimetros; Carga RL (100 Ω e 210m H); Capacitores (5µ F). 2. ESQUEMA DE MONTAGEM Figura 2 3. AQUISIÇÃO DE DADOS De acordo com os elementos de medição, temos: Montagem 2 - Carga RL Fases A B C Corrente 1,078 A Tensão 221 V 215 V 218 V Fator de potência 0,86(-) 0,9(-) 0,92(-) Potência ativa 200 W 180 W 197 W 4. RESOLUÇÃO TEÓRICA Potência reativa da carga RL Reatância do banco de capacitores ( ) Potência reativa do banco de capacitores Potência reativa do sistema Novo fator de potencia Novo valor de corrente 5. VARIAÇÃO PERCENTUAL DOS VALORES Segue a tabela com os valores dos erros correspondentes entre os valores medidos e os calculados. Erro percentual - Montagem 2 Fases A B C Corrente 27,85% Tensão 0,45% 2,27% 0,91% Fator de potência 4,44% 0% 2,22% Potência ativa 32,40% 39,15% 33,41% III. MEDIÇÃO DE POTÊNCIA REATIVA Para a medição de potência reativa do circuito, foram utilizados wattímetros, mas, em vez de serem alimentados por tensões de fase, eles foram alimentados por tensões de linha com correntes defasadas de 30° em cada um, ou seja, o wattímetro 1 mediu U12*I3, o wattímetro 2: U23 * I1 e o wattímetro 3: U31 * I2. 1. MATERIAL UTILIZADO Fonte trifásica; Amperímetros; Voltímetros; Wattímetros; Carga RL (100 Ω e 210m H) 2. ESQUEMA DE MONTAGEM Figura 3 3. AQUISIÇÃO DE DADOS De acordo com os elementos de medição, temos: Montagem 3 - Carga RL Fases A B C Corrente 1,05 A Tensão 170 V 161 V 168 V Potência reativa 200 W 200 W 198 W 2
  3. 3. 4. RESOLUÇÃO TEÓRICA Tensões de fase Potência reativa por fase 5. VARIAÇÃO PERCENTUAL DOS VALORES Segue a tabela com os valores dos erros correspondentes entre os valores medidos e os calculados. Erro percentual - Montagem 3 Fases A B C Corrente 1,05 A Tensão 0% 5,29% 1,17% Potência reativa 12,04% 12,04% 10,92% IV. CONCLUSÃO Com base nos resultados apresentados, verificou-se na prática como um banco de capacitores reduz a corrente no circuito, assim como melhora o fator de potência da carga. Como a carga pode ser considerada equilibrada, os valores dos wattímetros deveriam ser próximos, indício de que as cargas não estavam perfeitamente equilibradas, ou os instrumentos não estavam operando em sua classe de exatidão, ou o varivolt não fornece as tensões perfeitamente equilibradas. REFERÊNCIAS [1] Solon de Medeiros Filho, SOLON. Medição de Energia Elétrica – 4. Ed. – Rio de Janeiro: LTC, 1997. 3

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