Medições de Energia Reativa
Indutiva e Energia Reativa
Capacitiva
Componentes: Marcos Giovanni Duarte Sales
Paulo Antônio Vimieiro Pascoal
Wander Oliveira de Castro
Turma: Eng. Elétrica – 6º período
POTÊNCIA ATIVA E REATIVA - CONCEITOS
BÁSICOS
As maiorias das cargas das unidades consumidoras
utilizam energia reativa indutiva, como motores,
transformadores, lâmpadas de descargas, fornos de
indução, entre outros. As cargas indutivas necessitam de
campos eletromagnéticos para seu funcionamento, por
isso sua operação requer dois tipos de potência:
* Potência ativa medida em kW, que efetivamente realiza
trabalho, gerando calor, luz, movimento, etc.
POTÊNCIA ATIVA E REATIVA - CONCEITOS
BÁSICOS
Assim, enquanto a potência ativa é sempre consumida na execução de
trabalho, a potência reativa, além de não produzir trabalho, circula entre
a carga e a fonte de alimentação ocupando um “espaço” no sistema
elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa.A
potência ativa e a potência reativa se juntam, constitui a potência
aparente, medida em KVA, que é a potência total gerada e transmitida à
carga.
A razão entre a potência ativa e a potência aparente de
qualquer instalação se constitui no Fator de Potência.
O Fator de Potência indica qual porcentagem da potência
total fornecida (KVA) é efetivamente utilizada como
potência ativa (kw). Assim, o Fator de Potência mostra o
grau de eficiência do uso do sistema elétrico. Valores
altos de Fator de Potência, próximos de 1,00, indicam uso
eficiente da energia elétrica, enquanto baixos evidenciam
seu mau aproveitamento, alem de representar uma
sobrecarga para todo o sistema elétrico.
Um exemplo consagrado é o que associa a energia reativa à espuma de um
copo de chopp, e a energia ativa ao líquido do chopp.
Pela representação podemos observar que:
Para se aumentar a quantidade de líquido (kW) para o mesmo copo de
chopp, deve-se reduzir a quantidade de espuma (kVAr). Assim,
melhora-se a utilização desse copo (sistema elétrico).
Nessa analogia, o aumento da quantidade de líquido para o mesmo
copo de chopp (transformador, condutores, etc.) está associado à
entrada de novas cargas elétricas, sem necessidade de alteração da
capacidade desse copo.
Classificação do Fator de Potência
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.
Se o fator de potência estiver abaixo de 0,92 conforme determina a
legislação, a conta de energia elétrica sofrerá um ajuste em reais.
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 (conforme art. 64 da Resolução 456, de 29 de novembro
de 2000) correspondente a um certo valor de energia reativa
consumida. À 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
(conforme art. 66 da Resolução 456, de 29 de novembro de 2000),
decorrente da diferença entre o valor mínimo permitido e o valor
calculado no ciclo. O custo excedente é obtido pela seguinte
fórmula:
Onde:
FER = valor do faturamento total correspondente ao consumo de energia
reativa excedente à quantidade permitida pelo fator de potência de referência,
no período de faturamento.
CA = consumo de energia ativa medida durante o período de faturamento.
FPr = fator de potência de referência igual a 0,92.
FPm = fator de potência indutivo médio das instalações elétricas da Unidade
Consumidora, calculado para o período de faturamento;
TCA = tarifa de energia ativa, aplicável ao fornecimento.
Observações importantes:
A energia reativa indutiva deve ser medida ao longo das 24 horas do
dia. Se a concessionária decidir medir também a energia reativa
capacitiva, deverá fazê-lo de 00:00 a 06:00 horas ficando, nesse
caso, a medição da energia reativa indutiva limitada ao período de
06:00 a 24:00 horas.
Os novos critérios para faturamento regulamentam a cobrança de
excedentes de energia reativa, abandonando, assim, a figura
tradicional do “ajuste por baixo fator de potência” que sempre foi
associado à idéia de multa. O excedente reativo indutivo ou
capacitivo, que ocorre quando o fator de potência indutivo ou
capacitivo é inferior ao valor de referência de 0,92, é cobrado com
tarifa de energia ativa e de demanda ativa (R$/kWh e R$/kW) e
introduz o conceito de energia ativa reprimida ou seja, a cobrança
pelo “espaço” ocupado com a circulação de excedente reativo no
sistema elétrico.
COMO CALCULAR O REATIVO EXCEDENTE
“FER” DE POSSE DA CONTA DE ENERGIA
De posse da conta de energia elétrica, verifique os valores indicados nos campos
Consumo Ativo (CA), Fator de Potência Médio (FPm) e Tarifa de Energia (TCA)
e utilize o Fator de Potência regulado (FPr) = 0,92, conforme Resolução ANEEL
456/2000 – Art. 64. Com eles, você pode calcular o valor do excedente de energia
reativa (FER), conforme abaixo:
Exemplo:
Usando os dados da fatura de
energia elétrica, onde temos:
CA = 4413, FPm = 0,80, e
TCA = 0,49469. Calcule o
valor da energia reativa
excedente a ser pago pelo
cliente:
Cobrança de tributos
Nas faturas também podem aparecer valores referentes
ä cobrança de encargos definidos pelos órgãos
reguladores e/ou demais entidades do setor elétrico. O
encargo mais conhecido cobrado nas faturas mensais
foi o denominado “Encargo de Capacidade
Emergencial”, o qual possui sua base de aplicação
sobre os conceitos faturáveis de energia elétrica ativa
(kWh). Nesse caso, sobre a soma da energia elétrica
ativa consumida pela unidade consumidora, aplica-se a
tarifa vigente estabelecida na legislação específica,
encontrando-se o valor que será repassado aos órgãos
competentes.
Cobrança de tributos
Exemplo: Unidade consumidora Horo-Sazonal, com os seguintes
valores de consumo de energia elétrica ativa:
Consumo ativo na ponta = 1.000 kWh
Consumo ativo fora de ponta = 15.000 kWh
Tarifa do encargo de capacidade emergencial c/ ICMS (R$ / kWh) =
0,01024
Base de aplicação do encargo = 16.000 kWh
Valor do encargo cobrado (R$) = 163,84
O valor do(s) encargo(s) normalmente é definido por Resolução do
órgão regulador que o institui, onde consta toda a discriminação de
aplicação dos recursos provenientes de sua cobrança, qual a
finalidade e prazo de vigência do encargo, e critérios para a
identificação do mesmo nas faturas.
COMO CALCULAR O FATOR DE POTÊNCIA
ANTES DO RECEBIMENTO DA 1ª FATURA
Para se ter uma idéia do Fator de Potência antes de receber a 1ª
fatura referente ao novo medidor instalado, o consumidor poderá
verificar a leitura do Ativo e Reativo exposto no novo medidor e
aplicá-los na Equação 1 para obter uma estimativa de como está à
relação entre a energia ativa e a energia total.
Dúvidas ??