Correção do fator de potência em baixa tensão: em instalações industriais

Abstract

Este trabalho de graduação apresenta, primeiramente, o resultado de um levantamento de dados realizado em uma fábrica de papel localizada em Passa Quatro – MG, com a instalação de um banco de capacitores automático utilizando-se um Controlador para a Correção do Fator de Potência. Faz-se também, através de uma pesquisa bibliográfica examinar os aspectos das normas e leis vigentes no que se refere a implantação de um banco de capacitores. Em função dos dados analisados, o banco de capacitor especificado foi de 420 KVAR dividido em 13 células capacitivas, composto por 5 células capacitivas na potência nominal de 40 KVAR, 5 células capacitivas na potência nominal de 35 KVAR e 3 células capacitivas na potência nominal 15 KVAR, sendo que uma dessa última é fixa fazendo a correção do fator de potência mesmo sem carga ou o transformador em operação a vazio, dito que é uma das causas pelo baixo fator de potência e as 12 células capacitivas são acionados pelo controlador de fator de potência de 12 estágios, em conjunto como parte principais do circuito de acionamento a chave seccionadora sob carga e contatores para manobra de capacitores, através dos contatos (NA) adiantados em série com resistores, os capacitores são pré-carregados e só em seguida os contatos principais fecham e mantém em operação normal os capacitores. Este processo evita perturbações na rede e a soldagem dos contatos. Devido haver oscilações frequentes decorrentes do próprio processo produtivo, os capacitores são acionados alternadamente e aleatoriamente para compensar os níveis indesejáveis e elevar o fator de potência parametrizado no controlador de fator de potência. Foi realizado também o cálculo do retorno do investimento, o Payback que é o indicador que fornecerá o prazo de recuperação do investimento, a partir do momento que o investimento passa a ser vantajoso do ponto de vista financeiro. A instalação de bancos de capacitores tem por objetivo elevar o fator de potência do sistema, aproveitando assim as vantagens advindas deste procedimento, tais como: redução do carregamento nos transformadores, redução de perdas, melhoria na estabilidade do sistema e aumento do nível de tensão na rede.

This graduation work presents, firstly, the result of a data survey carried out in a paper mill located in Passa Quatro - MG, with the installation of an automatic capacitor bank using a Controller for the Correction of the Power Factor. It is also done, through a bibliographical research, to examine the aspects of the norms and laws in force regarding the implementation of a bank of capacitors. Based on the analyzed data, the specified capacitor bank was 420 KVAR divided into 13 capacitive cells, consisting of 5 capacitive cells at nominal power of 40 KVAR, 5 capacitive cells at nominal power of 35 KVAR and 3 capacitive cells at rated power 15 KVAR, one of which is fixed by making the correction of the power factor even without load or the transformer in empty operation, said to be one of the causes by the low power factor and the 12 capacitive cells are driven by the factor controller power of 12 stages, together as main part of the drive circuit the disconnecting switch under load and contactors for switching capacitors, through the contacts (NO) advanced in series with resistors, the capacitors are pre-charged and only then the contacts close and maintain the capacitors in normal operation. This process avoids disturbances in the network and the welding of the contacts. Due to frequent oscillations arising from the production process itself, the capacitors are alternately and randomly actuated to compensate for the undesirable levels and raise the parameterized power factor in the power factor controller. It was also calculated the return on investment, the Payback that is the indicator that will provide the term of recovery of the investment, from the moment the investment becomes financially advantageous. The installation of capacitor banks aims to increase the power factor of the system, taking advantage of the advantages of this procedure, such as: reduction of the load on the transformers, reduction of losses, improvement in the stability of the system and increase of the voltage level in the system network.