Correção do fator de potência

Com esta calculadora você faz a correção do fator de potência: com a potência ativa e o cos φ atual e desejado, obtém a potência e a capacitância do capacitor. Exemplo: 30 kW de 0,70 para 0,95 pedem cerca de 20,7 kvar, ou seja, 3 × 138 µF em triângulo a 400 V.

Fonte: Wikipedia – Blindleistungskompensation. Atualizado em: .

kW
Fator de potência da instalação segundo uma medição ou a placa, entre 0,05 e 1.
V
Trifásico: tensão entre duas fases (p. ex. 400 V); monofásico: p. ex. 220 V.
Hz
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Resultado

Resultado
Potência do capacitor Qc = 20,75 kvar, capacitância: 3 × 137,6 µF em triângulo
Antes e depois
GrandezaAntesDepois
Fator de potência cos φ0,70,95
Ângulo de fase φ45,57°18,19°
Potência ativa P30 kW30 kW
Potência reativa Q30,61 kvar9,861 kvar
Potência aparente S42,86 kVA31,58 kVA
Corrente por fase61,86 A45,58 A
Passo a passo
  • Potência reativa Q = P·tan φ: antes 30·tan(arccos 0,7) = 30,61 kvar, depois 30·tan(arccos 0,95) = 9,861 kvar.
  • Potência do capacitor Qc = Q₁ − Q₂ = 30,61 − 9,861 = 20,75 kvar.
  • Triângulo: por capacitor C = Qc / (3·ω·U²) = 20,75 kvar / (3·2π·50 Hz·(400 V)²) = 137,6 µF.
  • A corrente cai de 61,86 A para 45,58 A, ou seja, 26,32 % a menos.
O cálculo supõe correntes senoidais. Com harmônicos (inversores de frequência, fontes de LED) podem ser necessários capacitores com reatores de proteção. A escolha e a ligação cabem a um eletricista qualificado; capacitores armazenam carga.

Como o cálculo é feito

Cargas indutivas como motores e transformadores precisam de potência reativa Q além da ativa P, o que sobrecarrega a rede; os capacitores a fornecem no local e reduzem a corrente. A correção eleva o fator de potência cos φ, idealmente para 0,95 ou 1.

O cálculo

A potência reativa é Q = P·tan φ. Para ir de cos φ₁ a cos φ₂ é preciso a potência de capacitor Qc = P·(tan φ₁ − tan φ₂). Para 30 kW de 0,70 a 0,95, tan φ₁ = 1,020 e tan φ₂ = 0,329, logo Qc ≈ 20,7 kvar. Daí sai a capacitância: monofásico C = Qc / (ω·U²); trifásico em triângulo, por capacitor, C = Qc / (3·ω·U²); em estrela C = Qc / (ω·U²), com U a tensão entre fases e ω = 2π·f. No exemplo são 3 × 138 µF em triângulo a 400 V e 50 Hz.

Vantagem

A potência aparente cai de 42,9 kVA para 31,6 kVA e a corrente de 61,9 A para 45,6 A, cerca de 26 % a menos. Isso alivia cabos e transformadores e pode evitar cobranças por energia reativa.

Perguntas frequentes

Como calcular a potência do capacitor para corrigir o fator de potência?

Qc = P·(tan φ₁ − tan φ₂). Para 30 kW de cos φ 0,70 a 0,95 são cerca de 20,7 kvar.

Qual capacitância é necessária?

No monofásico C = Qc / (ω·U²). No trifásico em triângulo, cada um dos três capacitores precisa de C = Qc / (3·ω·U²), em estrela C = Qc / (ω·U²), com U a tensão entre fases.

Por que melhorar o fator de potência?

Um cos φ baixo significa mais corrente para a mesma potência ativa. Isso sobrecarrega cabos e transformadores e pode gerar cobranças por energia reativa da distribuidora.

Fontes e base legal

Última atualização: · Princípios editoriais

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