2.2.3 - Subutilização da Capacidade Instalada
A energia reativa, ao sobrecarregar uma instalação elétrica,
inviabiliza sua plena utilização, condicionando a instalação de
novas cargas a investimentos que seriam evitados se o fator
de potência apresentasse valores mais altos. O “espaço”
ocupado pela energia reativa poderia ser então utilizado para
o atendimento de novas cargas.
Os investimentos em ampliação das instalações estão
relacionados principalmente aos transformadores e
condutores necessários. O transformador a ser instalado
deve atender à potência total dos equipamentos utilizados,
mas devido a presença de potência reativa, a sua
capacidade deve ser calculada com base na potência
aparente das instalações.
A Tabela 1 mostra a potência total que deve ter o
transformador, para atender uma carga útil de 800 kW para
fatores de potência crescentes.
Também o custo dos sistemas de comando, proteção e
controle dos equipamentos cresce com o aumento da
energia reativa. Da mesma forma, para transportar a mesma
potência ativa sem o aumento de perdas, a seção dos
condutores deve aumentar à medida em que o fator de
potência diminui. A Tabela 2 ilustra a variação da seção de
um condutor em função do fator de potência. Nota-se que a
seção necessária, supondo-se um fator de potência 0,70 é o
dobro da seção para o fator de potência 1,00.
A correção do fator de potência por si só já libera capacidade para instalação de novos equipamentos, sem a necessidade de investimentos em transformador ou substituição de condutores para esse fim específico.
2.4 - Vantagens da Correção do Fator de Potência
2.4.1 - Melhoria da Tensão
As desvantagens de tensões abaixo da nominal em qualquer sistema elétrico são bastante conhecidas. Embora os capacitores elevem os níveis de tensão, é raramente econômico instalá-los em estabelecimentos industriais apenas para esse fim. A melhoria da tensão deve ser considerada como um benefício adicional dos capacitores.
A tensão em qualquer ponto de um circuito elétrico é igual
a da fonte geradora menos a queda de tensão até aquele
ponto. Assim, se a tensão da fonte geradora e as diversas
quedas de tensão forem conhecidas, a tensão em qualquer
ponto pode ser facilmente determinada. Como a tensão
na fonte é conhecida, o problema consiste apenas na
determinação das quedas de tensão.
A fim de simplificar o cálculo das quedas de tensão, a
seguinte fórmula é geralmente usada :
