XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção
Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA:
ESTUDO DE VIABILIDADE DA
IMPLANTAÇÃO DE UM BANCO
CAPACITOR EM UMA EMPRESA DE
MINERAÇÃO LOCALIZADA EM
CATAGUASES - MG
Ricardo Fazionato Pereira (FIC/UNIS)
[email protected]
Alvaro Pereira Milani (FIC/UNIS)
[email protected]
Luana Gouvea Meireles (FIC/UNIS)
[email protected]
Silvio de Jesus Camargo (FIC/UNIS)
[email protected]
Murillo Augusto Vilela de Sousa (FIC/UNIS)
[email protected]
O crescente aumento de preço de energia tem causados grandes
distúrbios e reações adversas nas micros, médias e grandes empresas.
Para amenizar e contornar tal sinistro, muitos empresários buscam a
implantação de banco de capacitores, o que permite reduzir, controlar
e gerenciar os níveis de potência reativa geradas pelos equipamentos
utilizados no processo de produção. Desta forma, o presente estudo de
caso tem como fundamentação estudar as variáveis relativas ao
consumo de energia elétrica de uma empresa de Mineração localizada
em Cataguases - MG. Faz-se também, através de uma pesquisa
bibliográfica e exploratória examinar os aspectos das normas e leis
vigentes no que tange a implantação de um banco de capacitor. Será
realizado um estudo de viabilidade com intuito de verificar se a
implantação é rentável financeiramente para empresa e se o processo
permite trazer resultados positivo e perceptível em nível de produção e
operação, possibilitando convergir redução dos custos e
consequentemente maximização dos lucros.
Palavras-chave: Fator de potência; Correção do Fator de Potência;
Banco de Capacitor.
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1. Introdução
Atualmente pode ser observado aumento de números de pesquisas relacionado à
correção do fator de potência, fato esse veridicamente constatado devido à elevação do custo
da energia elétrica, como também das dificuldades e influências provocadas nos processos
produtivos e nos setores comerciais, como é notado nas obras de (COTRIM, 2003),
(HAFTNER, LOPES; LIMA, 2005) e (MARTINS, COUTO; AFONSO, 2003).
Segundo Fragoas (2008) para a movimentação de equipamentos elétricos como
exemplos motores e transformadores é essencial que se tenha energias ativa e reativa.
Entretanto a energia reativa é responsável pela geração dos campos magnéticos e elétricos nas
bobinas dos equipamentos, já a energia ativa é aquela que executa as tarefas, a que produz o
torque, a ação e o efeito do equipamento de se movimentar para executar as atividades diárias
(VIEIRA, 1989).
Contudo, apesar da energia reativa ser indispensável no processo de geração energia
para rotação e funcionamento das máquinas, sua utilização deve ser a menor possível, visto
que a mesma necessita de condutores de maior seção e uma estrutura da rede maior,
ocasionando gasto e perdas técnicas por aquecimento e quedas de tensão (FRAGOAS, 2008).
Cabe ressaltar que existem várias formas de reduzir as perdas de energia elétrica nas
instalações consumidoras, uma das formas mais rentável e aplicável é através da implantação
do banco de capacitores. Segundo Flarys (2006) os capacitores são instalados em plantas
industriais como uma fonte de energia reativa com o objetivo de corrigir o fator de potência
dos equipamentos elétricos, permitindo diminuição nas perdas de geração, transmissão,
melhora no perfil de tensão e aumento da vida útil dos equipamentos.
O fator de potência é corrigido por um equipamento (capacitor) capaz de acumular
energia elétrica, constituído necessariamente por duas placas condutoras e isoladas, quando
ligadas a uma fonte de tensão em suas extremidades, gera uma corrente elétrica indispensável
para compensar a defasagem que é criada pelas cargas indutivas (MAMEDE, 2007).
Em síntese, e em termos qualitativos, o fator de potência é um índice adimensional que
representa a energia ativa perante a energia total (aparente e reativa) absorvida por um
equipamento (ou uma instalação), com esse valor alternando entre 0 (zero) e 1 (um) indutivo
ou capacitivo (SILVA, 2009).
Antes mesmo de avançar no sentido do objetivo da pesquisa, vale resaltar que este
artigo se propõe a explorar como premissa de estudo a implantação do banco de capacitores
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em uma empresa de mineração na cidade de Cataguases – MG. Paralelamente verificar os
benefícios técnicos e econômicos que possuem o uso de banco de capacitores na empresa
estudada.
Nesse sentido, será avaliado e analisado o custo benefício do investimento com
relação à implantação e os ganhos gerados com o banco de capacitor, comparando assim as
reduções comutadas na fatura de energia, buscando estreitar as relações e permitindo verificar
a viabilidade e rentabilidade do investimento.
2. Legislação: Classificação dos grupos e modalidades tarifárias
A atual legislação do fator de potência é regida pela Agência Nacional de Energia
Elétrica (ANEEL) - órgão brasileiro que controla a distribuição de energia elétrica no Brasil.
Através da resolução normativa Nº 414/2010 artigo Art. 76, dispõem que o fator de potência
de uma unidade consumidora do grupo A, deve ser verificado pela distribuidora por meio de
medição permanente e obrigatória, prescreve ainda que o valor mínimo permitido para o fator
de potência indutivo ou capacitivo seja de 0,92.
De acordo com a Resolução Nº 456 da ANEEL, de 29 de novembro de 2000 (ANEEL,
2000), tanto o excesso de energia reativa e indutiva como o de energia capacitiva é medida e
faturada pelos consumidores do grupo A. De acordo com a legislação existente, a cobrança
pelo baixo fator de potência, é realizada através do excedente de energia reativa gerada pela
unidade consumidora faturada na estrutura tarifária horo-sazonal ou na estrutura
convencional.
Antes mesmo de avançar no sentido de classificação e modalidade do tipo tarifário da
empresa consumidora estudada, é conveniente conhecer os tipos de grupos e subgrupos, e as
atuais modalidades tarifárias aplicadas aos consumidores existentes (ANEEL, 2000):
Grupo “B”: É o agrupamento de consumidores de unidades atendidas em tensão inferior a 2,3
kV volts (Baixa tensão - BT).
Grupo “A”: É o agrupamento composto de unidades consumidoras com fornecimento em
tensão igual ou superior a 2,3 kV – (Alta tensão), esses consumidores são subdividido nos
seguintes subgrupos:
a) Subgrupo A1 - tensão de fornecimento igual ou superior a 230 kV;
b) Subgrupo A2 - tensão de fornecimento de 88 kV a 138 kV;
c) Subgrupo A3 - tensão de fornecimento de 69 kV;
d) Subgrupo A3a - tensão de fornecimento de 30 kV a 44 kV;
e) Subgrupo A4 - tensão de fornecimento de 2,3 kV a 25 kV;
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f) Subgrupo AS - tensão de fornecimento inferior a 2,3 kV.
Segundo a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) as modalidades tarifárias
disponíveis, pode-se caracterizá-las da seguinte forma:
Convencional: Estrutura caracterizada pela aplicação de tarifas de consumo de energia elétrica
(kWh) e/ou demanda de potência (kW) independentemente dos horários de utilização no dia e
dos períodos do ano. Essa estrutura é especifica e representada pelo grupo A e possui
restrições quanto ao nível máximo de demanda de potência e consumo de energia elétrica
contratada de ≤ a 300 kW.
Horo-sazonal: Estrutura caracterizada pela aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de
energia elétrica (kWh) e de demanda de potência (kW) de acordo com as horas de utilização
no dia e dos períodos do ano. Essa estrutura é especifica e representada pelo grupo A.
a) Horo-sazonal verde: É a aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia
elétrica (KWh) de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos do ano com
tarifação única para demanda de potência.
b) Horo-sazonal azul: É a aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia
elétrica (KWh) de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos do ano com
tarifação diferenciadas para a demanda de potência.
3. Definições e conceitos
A Resolução Normativa Nº 414/2012 da ANEEL estabelece algumas definições que
são fatores que serão abordados no desenvolvimento do trabalho, dessa forma é necessário
que se tenha uma percepção do que é o conceito para fins de entendimento e clareza sobre o
assunto que será dissertado.
a) Consumo de Energia Elétrica: Quantidade de potência elétrica (W) consumida em um
intervalo de tempo, expresso em quilowatt-hora (KWH), valor obtido através da
potência do equipamento especifico em relação a seu período de utilização;
b) Horário de Ponta: Corresponde ao intervalo de tempo composto de 3 (três) horas
consecutivas, definido pela Distribuidora local, considerando a curva de carga do
sistema elétrico com exceção feita aos sábados, domingos, e feriados definidos por lei
federal.
c) Horário Fora de Ponta: Período composto pelo conjunto das horas complementares às 3
(três) horas consecutivas definidas no horário de ponta.
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d) ERE: Representa o valor correspondente à energia elétrica reativa excedente à
quantidade permitida pelo fator de potência de referência, no período de faturamento.
4. Metodologia
4.1. A empresa
A empresa pela qual foi desenvolvido o trabalho está localizada no Município de
Cataguases – MG possui um portfólio amplo de serviço na produção de pedras para obras
civis e construção no geral. É importante ressaltar que o desenvolvimento deste trabalho foi
consentido tanto pela direção da empresa quanto pela comissão da equipe do projeto, que
documentou por escrito um termo de autorização (Anexo I), tratando da assinatura de um
termo de consentimento livre e esclarecido (TCLE), respeitando os critérios éticos e legais em
pesquisa relacionada ao tema em questão. Foi informada juntamente a direção da empresa que
o referente estudo se tratava de um trabalho voluntário e que resultados gerados não trariam
danos ou prejuízos à empresa, e que posteriormente analisados poderiam gerar benéficos a
mesma na redução de custo de produção e despesas relacionado ao consumo de energia
elétrica.
A empresa estudada possui uma demanda contratada de 470 KW de potência, desta
maneira segundo a legislação vigente, esta se enquadrada dentro da unidade consumidora
grupo A no subgrupo A4 representado por tensão de fornecimento variando entre 2,3 KV a 25
KV, sendo que a tensão de fornecimento pela Concessionária no município é de 22 KV. A
empresa estudada esta enquadrada no regime horo-sazonal verde.
4.2. Procedimento
Para o desenvolvimento da pesquisa, realizou-se uma pesquisa exploratória em fontes
eletrônicas, tais como: artigos, revistas eletrônicas, documentos e anais de congresso, com
objetivo de agregar valor a pesquisa e todo o referencial teórico. Paralelamente foram
verificadas as normas, resoluções e leis existentes no que regem aos estudos relacionados aos
equipamentos do setor elétrico brasileiro.
As seleções dos artigos científicos consultados foram feitas em conformidade com o
tema proposto, descartando os estudos que, apesar de constarem na busca, não apresentaram
metodologia em acordo com o tema deste artigo.
Inicialmente buscou-se levantar por meio da Distribuidora de energia elétrica do
município, a relação das empresas com maiores índices de energia reativa excedente (ERE)
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em seu processo produtivo que consequentemente estão impactando diretamente no custo
total da fatura de energia. Após a identificação da empresa a ser estudada, foi realizado a
assinatura do TCLE, indispensável para o desenvolvimento dos trabalhos e ao acesso as
faturas de energia.
Começou-se a etapa investigativa e de posse das faturas levantadas e valores faturados
no período de outubro de 2014 a março de 2015, foram realizadas simulações através de
planilhas, visando contextualizar as despesas geradas mês a mês com a energia reativa gerada
pelas máquinas e equipamentos em seu processo produtivo.
Para verificação do custo da correção do fator de potência, solicitou-se orçamento de
duas empresas locais que prestam o serviço de instalação e manutenção de banco de capacitor,
tais orçamentos deveriam conter custo dos equipamentos, materiais e mão de obra, com a
finalidade de verificarmos a viabilidade da implantação do banco de capacitor na empresa
estudada.
De posse dos dados acima, realizou-se análises e comparações de modo a demonstrar
através de gráficos a eficiência da correção do fator de potência no seu processo produtivo,
visando reduzir despesas e gerar rentabilidade e lucratividade ao negócio.
4.3. Amostra
A coleta dos dados foi realizada através de uma amostragem de seis meses da fatura da
conta de luz e de informações de características técnicas do empreendimento, disponibilizada
pela empresa, com o propósito de identificar a relação de benefício entre os valores pagos
atualmente de energia reativa versus o custo do investimento que foi proposto.
Conforme Marconi (2000), a amostra da pesquisa foi definida pelo processo não
probabilístico, baseando-se uma abordagem descritiva de natureza quantitativa, relacionada
aos dados coletados para fins de pesquisa e qualitativa no intuito de analisar (mensurar) os
dados coletados para fins de correção e averiguação do fator de potência. Para Rudio (1996), a
escolha da amostra deve-se justificar os motivos da seleção e as características da pesquisa. A
amostra desta pesquisa se justifica pelo motivo de possuir um fator de potência de 0,87 abaixo
do permitido pelo artigo Art. 76 da Resolução Nº 414/2010.
A concessionária local para verificar e medir o cosumo mensal da empresa adota-se um
medidor de energia elétrica de modelo PN-5D aprovado pelo INMETRO através da portaria
vigente nº 085, de 04/06/1990, fabricado em 2000 pela Nansen SA, o qual realiza a medição
da energia ativa, reativa e demanda consumida. De posse dos dados coletados pela empresa
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mensalmente, são mensurados, apurados e faturado para os consumidores do grupo A, sendo
esses valores taxados e descritos na fatura de energia emitida pela concessionária.
4.4. Tratamento estatístico
Os dados foram coletados de forma real, buscando atentar aos mínimos detalhes de sua
apuração e as exigências e normas internas da empresa sendo esses posteriormente tratados
durante a pesquisa sem distorções da realidade. A utilizada baseou-se pelo método do desvio
padrão, média ponderada, porcentagem, através da ferramenta Microsoft Office Excel,
buscando apontar e demonstrar de forma mais clara e objetiva as principais evidências e
resultados gerados (MAXWEL, 1997).
5. Cálculos e dimensionamentos
Segundo Duailibe (2000), a instalação de banco de capacitor é a ferramenta mais
viável financeiramente e também tecnicamente para se corrigir o fator de potência de um
empreendimento.
A empresa possui uma potência instalada de 470 kW e um fator de potência conforme
definido na amostragem estudada, com média fora da ponta de 0,87. Assim, a potência reativa
consumida pela empresa atualmente é de aproximadamente 266,36 kVA.
Figura 1: Energia Reativa com FP de 0,87.
S=
P
cos Ø
S=
Q= √(S² - P²)
470 kW
0,87
S= 540,22 kVA
Q= 70,93 kVAR
Fonte: Adaptado a partir de Duailibe (2000).
Para o dimensionamento adequado do banco de capacitor, é necessário conhecer a
potência reativa máxima consumida pela empresa, considerando uma fator de potência padrão
especificado de acordo com a RN 414/2010, art 95, de 0,92. Conforme ilustrado abaixo, esse
valor é de 200,22 kVAr.
Figura 2: Energia Reativa com FP de 0,92.
S=
P
cos Ø
S=
Q= √(S² - P²)
470 kW
0,92
S= 510,87 kVA
Q= 200,22 kVAR
Fonte: Adaptado a partir de Duailibe (2000).
Considerando:
S = Potência aparente (kVA).
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P= Potência ativa (kW).
Q= Potência Reativa (kVAR).
Com a diferença entre as energias reativas é possível calcular o valor da potência do
banco de capacitor a ser instalado. Assim, podemos concluir que atualmente a empresa
ultrapassa seu consumo em 66,14 kVAr do limite especificado por norma. Este valor será
compensando com a instalação de um banco de capacitor com potência correspondente a essa
diferença.
Figura 3: Dimensionamento do Banco de Capacitor.
Qcap= Q - Q'
Qcap= 266,36 - 200,22
Qcap= 66,14 kVAR
Fonte: Adaptado a partir de Duailibe (2000).
Onde:
Qcap = Potência Reativa do Banco de Capacitor.
Q= Potência Reativa com FP de 0,87.
Q’= Potência Reativa com FP de 0,92.
Para ilustração, abaixo estão representados os valores adequados das potências
correspondentes à demanda da empresa com fator de potência especificado por norma.
Ø
Q= 200,22kVAR
Figura 4: Triângulo das Potências.
P= 470kW
Fonte: Adaptado a partir de Duailibe (2000).
Em resumo, a instalação de um banco de capacitor de 70 kVAR atende as
especificações visando atendimento ao agente regulamentador. Resultando em uma redução
de potência aparente de 540,22 kVA para 510,86 kVA, favorecendo a diminuição de perdas,
consequente da redução de corrente nesta instalação.
6. Orçamento
Para alcançar a eficiência e correção do fator de potência, a fim de evitar perdas no
sistema, faz-se necessário a montagem de um banco de capacitores.
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Neste intuito, foi realizado um orçamento com uma empresa especializada no ramo
que pode ser visualizada conforme a Tabela 1 descrita abaixo e foram adquiridos os seguintes
valores de equipamentos e mão de obra:
Tabela 1 – Orçamento para montagem de um banco de capacitores de 70 kVAr.
Item
1
2
3
4
5
6
7
8
Descrição
Disjuntor 3x70
Contator 3 TF 44
Controladores PFWT 12
Banco Capacitor 20 kVAr
Banco Capacitor 10 kVAr
Botoeira Liga/Desliga
Cabo elétrico 10 MM
Mão de obra para instalação
Quantidade
4 pç
4 pç
2 pç
3 pç
1 pç
4 pç
1 pç
10 hr
Preço (R$/un)
73,00
154,00
2.060,00
320,00
198,00
18,50
302,00
25,00
Total
Total (R$)
511,00
616,00
4.120,00
960,00
198,00
74,00
302,00
250,00
R$ 7.031,00
Fonte: Elaborado pelo próprio autor.
7. Resultados e discussões
A fim de buscar melhores adequações aos parâmetros analisados, buscamos conhecer
um pouco sobre a amostragem, buscando desta forma entender melhor a variação das
grandezas estudadas tais como: Média, Desvio Padrão, Máximo e Mínimo. De posse dos
dados observados no período 06 meses analisados referentes aos meses de outubro de 2014 a
março de 2015, a tabela 2 demonstra a variação encontrada.
Tabela 2: Características gerais da amostragem:
Mês/Ano
out/14
nov/14
dez/14
jan/15
fev/15
mar/15
Fator de Potência
Fora Ponta
0,92
0,43
0,94
0,57
0,54
0,70
Média
0,68
Desvio
Máximo Mínimo
Padrão
0,21
0,94
0,43
Fonte: Elaborado pelo próprio autor.
Diante dos dados apurados, observa-se uma instabilidade bem apreciável e visível de
observação com relação ao baixo fator de potência gerado, o que comulta grandes multas e
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acréscimo de despesas nas faturas de energia. Diante dessa perspectiva e valores desajustados,
observou a importância do diagnóstico e a aplicação de estudo para fins de correção e redução
de custos.
O gráfico 1 ilustra os valores gerados de energia reativa excedente (ERE) mês a mês
referente ao período da amostragem.
Gráfico 1 – Consumo de ERE (kVArh).
Fonte: Elaborado pelo próprio autor.
Como pode ser verificado no gráfico acima, o valor de energia reativa gerada está
elevado. Observou-se através dos relatórios mensais e nas faturas de energia referente aos
meses composto pela amostragem estudada, que a energia reativa ponta está equilibrada
(dentro do admissível), já com relação aos valores medidos nos horários fora ponta estão fora
dos padrões toleráveis, sendo necessário implantar um banco de capacitores, para que o valor
gerado possa trabalhar dentro do dimensionamento aceitável e regulado pela ANEEL.
O gráfico 2 apresenta uma simulação comprovando a redução no valor da fatura de
energia após a correção do fator de potência que se encontra em torno de 0,87 para o valor
mínimo permitido de 0,92 (valor parametrizado e definido pela resolução 414 da ANEEL).
Gráfico 2 - Simulação da fatura com o ajuste no fator de potência.
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Fonte: Elaborado pelo próprio autor.
Através dos resultados apurados na simulação acima, a empresa estaria deixando de
pagar pelo consumo de energia reativa excedente (ERE), reduzindo em média 8,94% o valor
pago em sua fatura de energia mensal, sendo representado em valor monetário um
quantitativo médio de R$ 2.395,70 mensal, e se tratando de uma simulação semestral, esse
valor demonstraria uma economia de R$ 11.361,14.
Considerando que na empresa, o custo com energia elétrica representa 10% do valor
do custo da produção, a economia na conta de energia representaria uma redução de custo de
produção em média de aproximadamente 0,89% com a correção do fator de potência,
proporcionando ao proprietário da empresa aumento de receita e consequentemente
maximização de seus lucros.
Com base no orçamento e no cálculo de dimensionamento do banco de capacitores
para suprir a carga reativa objetivando a correção do fator de potência aos níveis permitidos
de acordo com a simulação acima, será necessário um investimento pela empresa de R$
7.031,00 (conforme demonstrado no item 4.4 acima). De base dos dados e valores levantados
foi elaborado cálculos de Payback e VPL (Valor Presente Líquido) para avaliar o tempo de
retorno do investimento.
O Payback é o indicador que fornecerá o prazo de recuperação do investimento. A
partir do momento do payback, o investimento passa a ser vantajoso do ponto de vista
financeiro, porém não deve ser considerado único, como afirmam Motta & Callôba (2002, p.
97).
De acordo com Wernke (2000), o VPL é o “conceito matemático que indica o valor
atual de uma série uniforme de capitais futuros, descontados a uma determinada taxa de juros
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compostos, por seus respectivos prazos” (WERNKE, 2000). Quando o cálculo do VPL
retorna com valor maior que 0, subjetivamente pode ser considerado o inicial que o
investimento trará lucratividade.
Diante da parametrização do conceito exposto acima, considerando que o valor do
investimento seja de R$ 7.031,00 e que foi obtida através de empréstimo bancário a taxa de
juros de 1,8% ao mês, temos os seguintes valores de retorno mensais, conforme tabela 3
abaixo:
Tabela 3 - Cálculo de VPL.
Retorno
Mês 1
R$ 1.987,75
Mês 2
R$ 1.952,60
Mês 3
R$ 1.918,08
Mês 4
R$ 1.884,16
Fonte: Elaborado pelo próprio autor.
Fundamentado nos valores de retorno do investimento obtidos através da Tabela 2,
iremos verificar pelo cálculo abaixo qual será a lucratividade através do mês 4 do
investimento:
VPL = [(1.987,75 + 1.952,60 + 1.918,08 + 1.884,16) – 7.031,00]
VPL = 711,60 reais.
Portanto, tendo como referência à análise que o investimento trará retorno financeiro,
descontado a taxa de juros do investimento a partir do mês 4, ou seja, a partir deste período já
observar-se pagos os valores do capital investido e o juros do empréstimo e obter lucro de R$
711,60.
No intuito de demonstrar o retorno financeiro do investimento, foi elaborado o cálculo
do payback descontado, conforme tabela 4:
Tabela 4 - Payback Descontado.
Payback Descontado
Fluxo de caixa
Payback
Investimento
-7000
-7000
Mês 1 Mês 2 Mês 3 Mês 4 Mês 5
1987,23 1952,09 1917,58 1883,67 2023
-5012,8 -3060,7 -1143,1 740,568
Fonte: Elaborado pelo próprio autor.
Considerando uma taxa de juros de 1,8% ao mês, o payback ocorre no mês 4, mais
precisamente com 3 meses e 19 dias.
8. Conclusão
Os resultados demonstrados acima vão de encontro à pesquisa de Leite Davi (2009),
que demonstrou a viabilidade da correção de fator de potência, através da instalação de
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bancos de capacitores no secundário de um transformador trifásico, corrigindo o fator de
potência para os limites estabelecidos pela resolução 414.
Observa-se que o gerenciamento das faturas de energia está se tornando cada vez mais
indispensável ao negócio (empresa), visto que o enfoque desta questão representa redução de
custo e consequentemente aumento da margem de lucro.
Conforme resultado apurado através do dimensionamento da potência do banco de
capacitor foi possível verificar a viabilidade financeira da correção do fator de potência com o
uso do banco de capacitor. Desta forma, conforme verificado pelos cálculos de VPL e
Payback, observou-se que o investimento se faz eficaz com retorno financeiro após 3 meses e
19 dias, já no quarto mês a empresa terá pago o investimento acrescido dos juros de
financiamento e lucro parcial de R$ 711,60 e consequentemente os meses posterior haverá
redução dos custos com ERE e lucro médio de R$ 2.395,70.
REFERÊNCIAS
Agência Nacional de Energia Elétrica - (ANEEL). Resolução ANEEL nº 456. Brasília: ANEEL, 2000. p. 62.
Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Resolução Normativa Nº 414/2010.
Cotrim, E. D. Projeto e Integração de um Sistema de Amostragem de tensão e corrente para aplicações em
Sistemas de medição de energia elétrica. Itajubá (2003).
Duailibe, Prof Paulo. Consultoria para uso Eficiente de Energia. Janeiro – 2000. Disponível em:
<www.uff.br/lev/downloads/apostilas/Capacitores.pdf>. Acesso em: 17 de Abril de 2015.
Fragoas. A. G. Estudo de caso do uso de bancos de capacitores em uma rede de distribuição primária –
indicativos da sua viabilidade econômica. Curso de Engenharia Elétrica. Universidade de São Paulo – São
Carlos, 2008.
Hafner, A., Lopes, H. S., & Lima, C. R. (2005). Implementação de um Medidor de Qualidade de Energia Usando
Computação Reconfigurável por Hardware. VII SBAI/ II IEEE LARS. São Luís.
Martins, J. S., Couto, C., & Afonso, J. L. Qualidade de energia elétrica. 3º Congresso Luso-Moçanbicano de
Engenharia – CLME’2003. Maputo – Moçambique (2003).
Mamede Filho, J. (2007). Instalações Elétricas Industriais (7ª ed.). Rio de Janeiro, RJ, Brasil: LTC.
Marconi, Marina de Andrade, Lakotos, Eva Maria. Metodologia científica: ciência e conhecimento; métodos
científicos; teoria, hipóteses e variáveis; metodologia jurídica. 3. ed. São Paulo: Atlas, 2000.
Maxwell, Kenneth. O Marques de Pombal: Paradoxo do Iluminismo, São Paulo: Paz e Terra, 1997.
Motta, Régis da Rocha. CALÔBA, Guilherme Marques. Análise de investimentos: tomada de decisão em
projetos industriais. São Paulo: Editora Atlas, 2.002.
Rudio, Franz Victor. Introdução ao projeto de pesquisa científica. 20. ed. Petrópolis:Vozes, 1996.
Silva, M. C. I. Correção do Fator de Potência de Cargas Indústrias com Dinâmicas Rápidas. PPGEE – Programa
de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Belo Horizonte – MG, 2009. Disponível em:
<www.ppgee.ufmg.br/defesas/129M.PDF>. Acesso em: 18 de abril de 2015.
13
XXXV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO
Perspectivas Globais para a Engenharia de Produção
Fortaleza, CE, Brasil, 13 a 16 de outubro de 2015.
Silva; D. L.Controle de Fator de Potência no Secundário (Lado da Carga) de um Transformador Trifásico.
Universidade Federal de Ouro Preto, 2009.
Vieira, A. C. G. Correção do Fator de Potência. 2º Edição. Rio de Janeiro: Editora Manuais CNI, 1989, p. 155.
Flarys, F. Eletrotécnica Geral (1ª Edição ed.). São Paulo: Editora Manole, (2006).
Wernke, Rodney. Aplicações do conceito de valor presente na contabilidade gerencial. Revista Brasileira de
Contabilidade. Conselho Federal de Contabilidade, n. 126. Brasília: novembro/dezembro, 2000.
ANEXO I
TERMO DE CONSENTIMENTO
Sr (a) foi selecionado (a) e está sendo convidado (a) para participar da pesquisa intitulada:
CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA: ESTUDO DE VIABILIDADE DA
IMPLANTAÇÃO DE UM BANCO CAPACITOR, que tem como objetivos: Implantação
de um banco de capacitor possibilitando convergir redução dos custos e consequentemente
maximização dos lucros.
Este é um estudo baseado em uma abordagem qualitativa, utilizando como métodos
questionários e medições de variáveis relacionado a energia elétrica.
Suas respostas serão tratadas de forma anônima e confidencial, isto é, em nenhum momento
será divulgado o seu nome em qualquer fase do estudo. Quando for necessário exemplificar
determinada situação, sua privacidade será assegurada uma vez que seu nome será substituído
de forma aleatória. Os dados coletados serão utilizados apenas NESTA pesquisa e os
resultados divulgados em eventos e/ou revistas científicas.
Sua participação é voluntária, isto é, a qualquer momento você pode recusar-se a responder
qualquer pergunta ou desistir de participar e retirar seu consentimento. Sua recusa não trará
nenhum prejuízo em sua relação com o pesquisador ou com a instituição que forneceu os seus
dados, como também na que trabalha. Sua participação nesta pesquisa consistirá em
responder as perguntas a serem realizadas sob a forma de questionários fechados. O
benefício relacionado à sua participação trará reduções na fatura de energia elétrica e
consequentemente maximização de lucros.
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Nome do Pesquisador
Eu abaixo assinado, estou ciente que faço parte da pesquisa.
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_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
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Download

estudo de viabilidade da implantação de um banco