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Energia Reativa


Introdução

A palavra Qualidade tem sido um dos temas mais discutido nestes últimos tempos e abrange várias áreas como: saúde, moradia, transporte, serviços. E dentro do tema serviços podemos destacar a qualidade no serviço de distribuição de energia elétrica.

A Celpe, preocupada em fornecer energia elétrica com qualidade e atendendo as exigências legais, está iniciando em sua unidade consumidora uma medição específica através da instalação de um medidor apropriado. Por meio deste medidor a Celpe poderá registrar o consumo de energia ativa (kWhmedido) e o consumo de energia reativa (kVArhmedido), o que possibilitará calcular o fator de potência da unidade consumidora.
 

Por que é importante calcular o Fator de Potência?

​Para responder a esse questionamento, vamos primeiro entender o que é Energia Ativa e Energia Reativa.


ENERGIA ATIVA

É aquela que efetivamente executa trabalho. É responsável pelo funcionamento dos motores, transformadores, geradores, reatores, etc.


 

ENERGIA REATIVA

É aquela utilizada para produzir os campos elétrico e magnético necessários para o funcionamento dos motores, transformadores, geradores, reatores, etc.
Todo equipamento que possui circuito magnético e funciona em corrente alternada absorve esses dois tipos de energia: Ativa e Reativa. E tudo que exige energia reativa elevada causa baixo fator de potência, como:
  • 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.
A composição das energias Ativa e Reativa resulta na energia aparente, também conhecida como energia total.
 

 

O que é Fator de Potência?

​FATOR DE POTÊNCIA

Fator de potência é a relação entre a energia ativa e a energia total, conforme equação 1. Esta relação demonstra se a unidade consumidora consome energia elétrica adequadamente ou não; pois relaciona o uso eficiente da energia ativa e reativa de uma unidade consumidora, sendo um dos principais indicadores de eficiência energética.
O fator de potência próximo de 1 (um) indica pouco consumo de energia reativa em relação à energia ativa. Uma vez que a energia ativa é aquela que efetivamente produz trabalho, 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.
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.
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.
Para que minha instalação elétrica tenha um uso eficiente de energia elétrica preciso controlar o meu fator de potência. Há algum valor mínimo estabelecido? Qual o período para o ajuste do fator de potência?
Sim, há um valor mínimo estabelecido e um período mínimo para que a unidade consumidora se adeque ao valor mínimo, caso contrário a mesma estará sujeita a cobrança pelo excedente reativo.
Quem é o órgão regulador e o que a legislação estabelece sobre essa cobrança de excedente reativo?
O órgão regulador é a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) e a legislação que trata este assunto é a Resolução 414/2010 da ANEEL. A seguir, entenda o que estabelece a legislação:

RESOLUÇÃO 414/2010 DA ANEEL

A resolução estabelece que o fator de potência de referência “fR”, indutivo ou capacitivo, tem como limite mínimo permitido, para as unidade comsumidoras dos grupos A e B, o valor de 0,92 (art. 95). E para as unidades consumidoras do grupo B que tiverem em sua instalação um medidor apropriado será concedido um período de ajuste com duração mínima de 3 (três) ciclos consecutivos e completos de faturamento, a contar do início da medição da energia reativa, para que a unidade consumidora se adeque ao valor mínimo permitido (art. 136). Após esse período de ajuste, caso a unidade consumidora esteja com valor inferior ao 0,92, será cobrada através de sua conta de energia o valor excedente da energia reativa (art. 96).

ERE = valor correspondente à energia elétrica reativa excedente à quantidade permitida pelo fator de potência de referência "fR", no período de faturamento, em reais (R$);
EEAMT = montante de energia elétrica ativa medida em cada intervalo “T” de 1(uma) hora, durante o período de faturamento, em megawatt-hora (MWh).
fR = fator de potência de referência igual a 0,92.
fT = fator de potência consumidora, calculado em cada intervalo “T” de 1 (uma) hora, durante o período de faturamento;
VRERE = Valor de referência equivalemte à tarifa de energia “TE” aplicável ao subgrupo B1, em Reais por megawatt-hora (R$/MWh).
 
Podemos saber o valor do fator de potência da nossa unidade consumidora e evitar a cobrança do reativo excedente?
Sim. Para saber qual o valor de fator de potência da sua unidade, você terá que verificar o valor do kWhmedido e kVArhmedido registrado no medidor instalado utilizando a equação 1, ou aguardar a 1ª fatura para verificar o fator de potência.

CÁLCULO DO VALOR DO FATOR DE POTÊNCIA ANTES DE RECEBER A 1ª FATURA APÓS INSTALAÇÃO DO MEDIDOR APROPRIADO

Para obter uma estimativa do valor do fator de potência, deve-se consultar a leitura registrada de consumo ativo e reativo do medidor instalado na sua unidade consumidora e aplicá-la a equação 1.
Exemplo:
Consumo ativo = 136 kWh
Consumo reativo = 44 kVArh
Através deste simples monitoramento, você, consumidor, poderá acompanhar a evolução valor do fator de potência da sua unidade consumidora, o qual o possibilitará acompanhar e adotar medidas corretivas para o devido adequamento, quando necessário.
Para o exemplo acima, o fator de potência calculado foi acima de 0,92, o que demonstra que a unidade consumidora está utilizando a energia de forma eficiente.
Você também poderá conferir o fator de potência e o valor da energia reativa excedente através da fatura de energia, depois de instalado o medidor apropriado.
 

Valor do Fator de Potência Informado na Conta de Energia Elétrica

​Na sua conta de energia, no quadro DEMONSTRATIVO DE CONSUMO DESTA NOTA FISCAL, se encontram os valores de consumo referentes ao consumo ativo (CAT - kWhmedido) e reativo (CRT - kVArhmedido). Com estas informações você poderá conferir o fator de potência informado na sua conta através da equação 1.


Você também pode conferir o valor da energia reativa excedente informada na sua conta de energia.

VALOR DA ENERGIA REATIVA EXCEDENTE INFORMADO NA CONTA DE ENERGIA ELÉTRICA

Na sua conta de energia, no quadro DESCRIÇÃO DA NOTA FISCAL, se encontram os valores do consumo ativo (CAT), da energia reativa excedente (ERE) e do preço do consumo reativo excedente.


Com estas informações você poderá conferir o valor da energia reativa excedente informado na conta de energia utilizando a equação 2.


Agora que você tomou conhecimento e está acompanhando o fator de potência da sua unidade consumidora, você poderá contribuir com a qualidade da energia fornecida a sua unidade consumidora.
O baixo fator de potência demonstra que a energia elétrica está sendo mal aproveitada pela unidade consumidora, podendo trazer os seguintes riscos e prejuízos:

EFEITOS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA

  • Variações de tensão, que podem provocar a queima de equipamentos elétricos;
  • Condutores aquecidos;
  • Perdas de energia;
  • Redução do aproveitamento da capacidade de transformadores;
  • Aumento na conta de energia, pela cobrança do custo da Energia Reativa Excedente.
Quais providências básicas poderão ser tomadas para evitar desperdício e risco eventuais decorrente do baixo fator de potência?
Algumas medidas podem ser tomadas para que o fator de potência se adeque ao valor mínimo estabelecido pela Resolução 414/2010 da ANEEL:

AÇÕES CORRETIVA PARA MELHORAR O FATOR DE POTÊNCIA

  • 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.
O que são bancos de capacitores?

BANCOS 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 a energia reativa necessária para a operação dos equipamentos é a instalação de bancos de capacitores próximos 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.
Qual benefício teremos com a correção do fator de potência?

BENEFÍCIOS DA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA

  • Diminuição nas variações de tensão;
  • Diminuição de aquecimento nos condutores;
  • Perdas de energia são reduzidas;
  • Melhor aproveitamento da capacidade de transformadores;
  • Aumento da vida útil dos equipamentos;
  • Utilização racional da energia consumida;
  • Desaparecimento do consumo de energia reativa excedente, que é cobrado na conta.

Valor da Energia Reativa Excedente Informado na Conta de Energia Elétrica

​Na sua conta de energia, no quadro DESCRIÇÃO DA NOTA FISCAL, se encontram os valores do consumo ativo (CAT), da energia reativa excedente (ERE) e do preço do consumo reativo excedente.



Com estas informações você poderá conferir o valor da energia reativa excedente informado na conta de energia utilizando a equação 2.


Agora que você tomou conhecimento e está acompanhando o fator de potência da sua unidade consumidora, você poderá contribuir com a qualidade da energia fornecida a sua unidade consumidora.
O baixo fator de potência demonstra que a energia elétrica está sendo mal aproveitada pela unidade consumidora, podendo trazer os seguintes riscos e prejuízos.
 

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;
• Aumento na conta de energia, pela cobrança do custo da Energia Reativa Excedente.

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.
 

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;
• Desaparecimento do consumo de energia reativa excedente, que é cobrado na conta.