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Guias e Dicas
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Capacitores de Potência, Manuais, Projetos, Pesquisas de Engenharia Elétrica

Manual técnico

Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas

Antes de 2010

Compartilhado em 31/12/2009

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Baixe Capacitores de Potência e outras Manuais, Projetos, Pesquisas em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity! MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 2 MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 3 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ........................................................................................ 6 2 DEFINIÇÕES........................................................................................... 7 3 SÍMBOLOS E ABREVIATURAS............................................................. 8 4 NORMAS RELACIONADAS................................................................... 9 5 CONSTRUÇÃO DOS CAPACITORES ................................................... 9 5.1 CONSTRUÇÃO............................................................................................................ 9 5.2 DISPOSITIVO DE SEGURANÇA............................................................................... 10 5.3 NÍVEL DE ISOLAMENTO .......................................................................................... 11 6 FATOR DE POTÊNCIA......................................................................... 11 6.1 CONCEITOS BÁSICOS............................................................................................. 11 6.2 CONSEQUÊNCIAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA ........................................... 12 6.2.1 QUEDAS E FLUTUAÇÕES DE TENSÃO .............................................................. 12 6.2.2 PERDAS NA INSTALAÇÃO ................................................................................... 13 6.2.3 SUBUTILIZAÇÃO DA CAPACIDADE INSTALADA ................................................ 13 6.2.4 NECESSIDADE DE AUMENTO DA SEÇÃO DOS CONDUTORES ...................... 13 6.2.5 SOBRECARGA NOS EQUIPAMENTOS DE MANOBRA E PROTEÇÃO .............. 14 6.2.6 ACRÉSCIMOS NA FATURA DE ENERGIA ELÉTRICA......................................... 14 6.3 CAUSAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA............................................................ 14 6.4 REATIVO EXCEDENTE ............................................................................................ 15 6.5 VANTAGENS DA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA..................................... 16 6.5.1 MELHORIA DA TENSÃO ....................................................................................... 16 6.5.2 REDUÇÃO DAS PERDAS ..................................................................................... 17 MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 6 1 INTRODUÇÃO A utilização de máquinas e equipamentos que utilizam componentes indutivos faz baixar o fator de potência das instalações elétricas. Os componentes indutivos solicitam da rede uma parcela de energia responsável pela formação do campo magnético. Esta energia é chamada de reativa. A energia reativa não realiza trabalho, portanto não é consumida. A cada ciclo da rede ela é absorvida e devolvida para o sistema. A energia reativa está em quadratura com a energia ativa e o fator de potência representa a relação entre elas. Quanto mais baixo for o fator de potência de uma instalação, pior é o aproveitamento da energia elétrica. No Brasil, para otimizar o uso da energia elétrica e reduzir o fornecimento de energia reativa, o Decreto n° 75.887 de 20 de junho de 1975 passa a adotar o valor de referência de 85% para o fator de potência. O DNAEE, através da Portaria 045 do de 22 de abril de 1987, alterou as regras para o fornecimento de energia reativa: aumentou o valor de referência do fator de potência para 92% indutivo ou capacitivo; introduziu o faturamento da energia reativa excedente; alterou o período de avaliação do fator de potência de mensal para horário para as empresas com enquadramento horosazonal. Com a desregulamentação do setor elétrico brasileiro e a criação da Aneel, os limites do fator de potência passaram a ser determinados pela Resolução 456 de 29 de novembro de 2000. Este manual pretende orientar engenheiros, técnicos e eletricistas responsáveis pelo setor de compensação reativa para a correta especificação, instalação e manutenção de capacitores, para a efetiva correção do fator de potência e proporcionado maior qualidade da energia elétrica. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 7 2 DEFINIÇÕES Capacitor – é um dispositivo cujo objetivo primário é introduzir capacitância num circuito elétrico. Unidade capacitiva – é cada unidade de capacitor, com dielétrico e eletrodos, num invólucro, com terminais levados ao exterior do invólucro. Capacitor derivação – é um capacitor ligado em paralelo com o circuito elétrico. Capacitor série – é um capacitor ligado em série com o circuito elétrico. Potência nominal de um capacitor - é a potência reativa, sob tensão e freqüência nominais, para a qual foi projetado o capacitor. Perdas do capacitor – é a potência ativa consumida pelo consumidor operando em suas condições normais. Tangente do ângulo de perdas (tg δ) - é o quociente das perdas do capacitor pela sua potência real. Normalmente é expressa em W/kVAr. Dispositivo de descarga – é um dispositivo conectado ou entre os terminais do capacitor ou entre os terminais da rede, ou instalado dentro da unidade capacitiva, para reduzir a tensão residual do capacitor após este ter sido desconectado da rede. Normalmente, se apresenta na forma de um resistor ou enrolamento de descarga. Banco de capacitores – é o conjunto de unidades capacitivas e seu equipamento de montagem, manobra, proteção e controle. Banco de capacitores automático – banco de capacitores que possui um controlador eletrônico, geralmente microprocessado, que insere ou retira os capacitores do sistema de acordo com a variação do fator de potência. Banco de capacitores semi-automático – banco de capacitores controlado por timer ou pelo valor da demanda de corrente do sistema. Proporciona um controle menos preciso que o banco automático. Banco de capacitores fixo – é o banco que não possui nenhum tipo de controle. Os Capacitores permanecem ligados ao sistema indefinidamente e independente das condições da carga. Carga instalada - soma das potências nominais dos equipamentos elétricos instalados na unidade consumidora, em condições de entrar em funcionamento, expressa em quilowatts (kW). Demanda - média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado. Energia elétrica ativa - energia elétrica que pode ser convertida em outra forma de energia, expressa em quilowatts-hora (kWh). Energia elétrica reativa - energia elétrica que circula continuamente entre os diversos campos elétricos e magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem produzir trabalho, expressa em quilovolt-ampère-reativo-hora (kVArh). MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 8 Estrutura tarifária convencional - estrutura caracterizada pela aplicação de tarifas de consumo de energia elétrica e/ou demanda de potência independentemente das horas de utilização do dia e dos períodos do ano. Estrutura tarifária horosazonal - estrutura caracterizada pela aplicação de tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência de acordo com as horas de utilização do dia e dos períodos do ano. Fator de potência - razão entre a energia elétrica ativa e a raiz quadrada da soma dos quadrados das energias ativa e reativa, consumidas num mesmo período especificado. Potência - quantidade de energia elétrica solicitada na unidade de tempo, expressa em quilowatts (kW). Representa a velocidade com que um equipamento emprega ou utiliza energia elétrica. Tensão secundária de distribuição - tensão disponibilizada no sistema elétrico da concessionária com valores padronizados inferiores a 2,3 kV. Tensão primária de distribuição - tensão disponibilizada no sistema elétrico da concessionária com valores padronizados iguais ou superiores a 2,3 kV. 3 SÍMBOLOS E ABREVIATURAS C = capacitância, normalmente expressa em microfarads (µF). V = tensão entre fases, normalmente expressa em volts (V). Vc = tensão no capacitor, expressa em volts (V). ∆V = queda de tensão (V). R = resistência em ohms (Ω). X = reatância em ohms (Ω). f = freqüência do sistema, expressa em hertz (Hz). I = corrente, expressa em ampères (A). kW = quilowatts. kWh = quilowatt-hora. kVA = quilovolt-ampères. kVAr = quilovolt-ampères reativos. FP = fator de potência. ϕ = fi, ângulo de defasamento entre tensão e corrente. Xc = reatância capacitiva, expressa em ohms (Ω). XI = reatância indutiva, expressa em ohms (Ω). ± = (+) para fator de potência atrasado (indutivo), (-) para fator de potência adiantado (capacitivo). MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 11 Fig. 2. Detalhe do capacitor antiexplosivo. 5.3 NÍVEL DE ISOLAMENTO Conforme a tensão nominal do capacitor e seu uso pretendido, ele deverá apresentar uma isolação entre terminal e carcaça compatível com as solicitações. Em baixa tensão, as unidades são, normalmente, fabricadas para 220 V, 380 V, 440 V e 480 V, monofásicas ou trifásicas. As unidades trifásicas podem ser ligadas em triângulo, estrela com neutro aterrado, estrela com neutro isolado ou dupla estrela com neutro isolado. Normalmente, os capacitores de baixa tensão são fabricados para uso interno, embora, em casos especiais, possam ser fabricados para uso esterno. 6 FATOR DE POTÊNCIA 6.1 CONCEITOS BÁSICOS Todo equipamento elétrico construído na forma de bobina, como transformadores, motores elétricos e reatores para iluminação, funcionam pelo princípio da indução eletromagnética. Estes equipamentos são chamados de indutivos. Os equipamentos indutivos têm como característica atrasar a corrente em relação à tensão. Sendo assim, uma parcela da corrente solicitada da rede estará em fase com a tensão e uma parcela não. A parcela da corrente que está em fase com a tensão é responsável pela energia ativa utilizada pelo equipamento. Energia ativa é aquela que o equipamento transforma em trabalho (luz, calor, movimento, som, etc.). A parcela da corrente que está defasada da tensão é responsável pela formação do campo magnético nos equipamentos indutivos. A energia utilizada para isto é chamada de reativa e não é transformada em trabalho. A cada semiciclo da rede ela é solicitada da fonte e depois devolvida. A energia reativa fica, assim, numa espécie de pingue-pongue, circulando entre a fonte e a carga. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 12 A energia reativa ocupa, então, um espaço no sistema elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa. A soma vetorial da energia ativa com a energia reativa fornece o valor total da energia que circula pelo sistema elétrico. Esta energia recebe o nome de energia aparente. A razão entre a energia ativa, que é realmente convertida em trabalho, e a energia aparente é chamada de fator de potência. Ele indica a eficiência no uso da energia. Seu valor varia de 0 a 1 capacitivo ou de 0 a 1 indutivo. Quanto mais perto de 1 maior é a eficiência do equipamento ou instalação. As relações entre as energias ativa, reativa e aparente são representadas por um triângulo retângulo onde a hipotenusa representa a energia aparente (kVA), o cateto adjacente representa a energia ativa (kW) e o cateto oposto representa a energia reativa (kVAr). O ângulo entre a energia aparente e a energia ativa representa o defasamento entre tensão e corrente e o seu cosseno é igual ao fator de potência. Fig 3. Triângulo de potências. 6.2 CONSEQUÊNCIAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA 6.2.1 QUEDAS E FLUTUAÇÕES DE TENSÃO O aumento de corrente devido ao excesso de energia reativa leva a diminuição dos níveis de tensão. Isto pode levar a interrupções do fornecimento e a sobrecargas em certos elementos da rede. Esse risco é sobretudo acentuado durante os períodos nos quais a rede é fortemente solicitada como no caso da partida de motores de indução. As quedas de tensão podem provocar, ainda, a diminuição da intensidade luminosa das lâmpadas e aumento da corrente nos motores, podendo vir a causar a sua queima. Uma forma simplificada de calcular a queda de tensão é com a fórmula abaixo: ϕϕ senIXIRV ..cos.. ±=∆ )( )( cos__ kVAS kWP potênciadeFator == ϕ MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 13 6.2.2 PERDAS NA INSTALAÇÃO As perdas de energia elétrica ocorrem em forma de calor e são proporcionais ao quadrado da corrente total (I 2 .R – Efeito Joule). Como essa corrente cresce com o excesso de energia reativa, estabelece-se uma relação entre o incremento das perdas e o baixo fator de potência, provocando o aumento do aquecimento de condutores e equipamentos. Este aquecimento, além de representar um aumento nos custos com energia elétrica, deteriora o isolamento dos cabos podendo vir a causar interrupções no sistema. Estima-se que as perdas nos sistemas elétricos industriais variam de 2,5 a 7,5% dos kWh da carga. 6.2.3 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 à presença de potência reativa, a sua capacidade deve ser calculada com base na potência aparente das instalações. Tabela 1. Potência do transformador em função do fator de potência. Potência útil absorvida - kW Fator de Potência Potência do trafo - kVA 0,50 2.000 0,70 1.500 0,80 1.250 1.000 1,00 1.000 Também o custo dos sistemas de comando, proteção e controle dos equipamentos cresce com o aumento da energia reativa. 6.2.4 NECESSIDADE DE AUMENTO DA SEÇÃO DOS CONDUTORES Da mesma forma, para transportar a mesma potência ativa sem o aumento de perdas, a seção dos condutores deve aumentar à medida que o fator de potência diminui. A tabela 2 fornece o aumento relativo da seção dos condutores em função do aumento da potência reativa do sistema. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 16 Onde: FDR= Faturamento da demanda de reativo excedente. DM = Demanda ativa máxima registrada no mês (kW). DF = Demanda ativa faturável no mês (kW). TDA = Tarifa de demanda ativa (R$/ kW). FER= Faturamento do consumo de reativo excedente. CA = Consumo ativo do mês (kWh). TCA = Tarifa de consumo ativo (R$ / kWh). fm = Fator de potência médio mensal. 6.5 VANTAGENS DA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA 6.5.1 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 : ϕϕ senIXIRV ..cos. ±=∆ Os valores de ∆V, R e X são valores por fase. A queda de tensão entre fases para um sistema trifásico seria ∆V.√3. Conhecido o fator de potência e a corrente total, as componentes da corrente são facilmente obtidas: IkW = I . cosϕ IkVAr = I . senϕ onde: IkW = corrente ativa IkVAr = corrente reativa Assim, a equação acima pode ser escrita da seguinte forma: kVArkW IXIRV .. ±= MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 17 Por esta expressão, torna-se evidente que a corrente relativa à potência reativa opera somente na reatância. Como esta corrente é reduzida pelos capacitores, a queda de tensão total é então reduzida de um valor igual a corrente do capacitor multiplicada pela reatância. Portanto, é apenas necessário conhecer a potência nominal do capacitor e a reatância do sistema para se conhecer a elevação de tensão ocasionada pelos capacitores. Nos estabelecimentos industriais com sistemas de distribuição modernos e a uma só transformação, a elevação de tensão proveniente da instalação de capacitores é da ordem de 4 a 5%. 6.5.2 REDUÇÃO DAS PERDAS Na maioria dos sistemas de distribuição de energia elétrica de estabelecimentos industriais, as perdas RI 2 t variam de 2,5 a 7,5% dos kWh da carga, dependendo das horas de trabalho a plena carga, bitola dos condutores e comprimento dos alimentadores e circuitos de distribuição. As perdas são proporcionais ao quadrado da corrente e como a corrente é reduzida na razão direta da melhoria do fator de potência, as perdas são inversamente proporcionais ao quadrado do fator de potência. Redução percentual das perdas: 2cos 1cos.100 100 1 % 2 2 ϕ ϕ −= ∆ P P Fig 4. Redução percentual das perdas em função do fator de potência. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 18 A figura 4 está baseada na consideração de que a potência original da carga permanece constante. Se o fator de potência for melhorado para liberar capacidade do sistema e, em vista disso, for ligada a carga máxima permissível, a corrente total é a mesma, de modo que as perdas serão também as mesmas. Entretanto, a carga total em kW será maior e, portanto, a perda percentual no sistema será menor. Algumas vezes torna-se útil conhecer o percentual das perdas em função da potência aparente (S) e potência reativa (Q) da carga e da potência reativa do capacitor (Qc). Assim: ( ) 2 2 .100 1 % S QQ Q P P c c − = ∆ 6.5.3 VANTAGENS PARA O COMSUMIDOR  Redução significativa do custo de energia elétrica;  Aumento da eficiência energética da empresa;  Melhoria da tensão;  Aumento da capacidade dos equipamentos de manobra;  Aumento da vida útil das instalações e equipamentos;  Redução do efeito Joule;  Redução da corrente reativa na rede elétrica. 6.5.4 VANTAGENS PARA A CONCESSIONÁRIA  O bloco de potência reativa deixa de circular no sistema de transmissão e distribuição;  Evita as perdas pelo efeito Joule;  Aumenta a capacidade do sistema de transmissão e distribuição para conduzir o bloco de potência ativa;  Aumenta a capacidade de geração com intuito de atender mais consumidores;  Diminui os custos de geração. 7 CAPACITORES DERIVAÇÃO A função de um capacitor derivação é suprir ao sistema ao qual está ligado a potência reativa necessária ao funcionamento de máquinas e equipamentos. Tais capacitores fornecem os kVAr ou a corrente necessária para contrabalançar a componente defasada ou corrente absorvida pelas cargas indutivas. Os capacitores derivação, quando instalados em sistemas industriais, corrigem o fator de potência, com suas conseqüentes vantagens financeiras, além de benefícios adicionais de liberação de capacidade, diminuição de perdas e melhoria da tensão. Os benefícios da instalação de capacitores derivação se fazem sentir em todo equipamento elétrico e circuitos sempre a montante do ponto onde forem instalados. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 21  Liberação de capacidade nos transformadores. e) Correção mista: é a solução que atende aspectos técnicos, práticos e financeiros. Usa-se o seguinte critério para correção mista:  Instala-se um capacitor fixo diretamente no lado secundário do transformador;  Motores de aproximadamente 10 CV ou mais, corrige-se localmente (cuidado com motores de alta inércia, pois não se deve dispensar o uso de contatores para manobra dos capacitores sempre que a corrente nominal dos mesmos for superior a 90% da corrente de excitação do motor). Para verificar a potência dos capacitores diretamente junto a motores de indução, a potência capacitiva (kVAr) a ser instalada não deve ser maior que a potência consumida em vazio pelo motor, a fim de evitar eventuais inconveniências de sobretensão por auto- excitação após a abertura da chave (nos casos em que o banco capacitivo vá ser manobrado pela mesma chave que manobra o motor)  Motores com menos de 10 CV corrige-se por grupos.  Redes próprias para iluminação com lâmpadas de descarga, usando-se reatores de baixo fator de potência, corrige-se na entrada da rede;  Na entrada instala-se um banco automático de pequena potência para equalização final. 7.3 CONTROLE AUTOMÁTICO PARA BANCOS DE CAPACITORES Muitas vezes é necessário ou desejável ligar ou desligar automaticamente capacitores em ambientes industriais, ou em redes de distribuição, a fim de que sejam evitadas sobretensões durante os períodos de carga leve. Isto acontece com mais freqüência quando os capacitores estão localizados nas extremidades de linhas longas ou quando ocorrem consideráveis flutuações de carga ou tensão. Os capacitores podem ser acionados em função da tensão da rede, da corrente de carga ou da energia reativa (kVAr) da carga. Os modernos controladores microprocessados permitem a verificação de diversos parâmetros do sistema para o acionamento correto dos capacitores. A necessidade de operar os capacitores em estágios, assim como o número de estágios, é determinada pelo tamanho dos capacitores com relação ao circuito e à carga, e o efeito total dos capacitores. A decisão com relação ao tipo de controle depende dos benefícios a serem esperados, potência da instalação (kVAr), variação das cargas em kVAr e kW durante um período típico (ciclo de carga). As medições dos kW, kVAr e tensão, durante um período típico, determinarão: I. Total de kVAr necessário sob condições de carga máxima. II. Total de kVAr necessário sob condições de carga mínima. III. Total de kVAr a ser ligado. IV. Total de kVAr máximo que pode ser ligado de uma só vez. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 22 V. Relação entre o total de kVAr a ser ligado e o máximo kVAr a ser ligado de uma só vez. O item III é determinado pela variação da tensão causada pelos capacitores, ou pela variação das kVAr da carga. 7.4 INSTALAÇÃO DE CAPACITORES DERIVAÇÃO Ao contrário da maioria dos equipamentos elétricos, os capacitores ligados em derivação, quando postos em serviço, funcionam permanentemente a plena potência. As sobrecargas e os aquecimentos diminuem a vida útil dos capacitores e, em conseqüência, as condições de funcionamento. Deve-se notar que a introdução de uma capacitância concentrada num sistema pode produzir condições insatisfatórias de funcionamento como, por exemplo, amplificação de harmônicas, auto0excitação das máquinas, sobretensão de manobra, funcionamento insatisfatório dos equipamentos de telecomando. 7.4.1 ESCOLHA DA TENSÃO NOMINAL A tensão nominal do capacitor deve ser igual à tensão efetiva de operação do sistema no qual o capacitor deve ser instalado, levando-se em conta a influência do próprio capacitor. Em certos sistemas pode existir uma considerável diferença entre a tensão efetiva e a tensão nominal do sistema. Quando os circuitos de bloqueio são montados em série com o capacitor a fim de reduzir os efeitos das harmônicas, o aumento correspondente da tensão nos terminais do capacitor, com relação à tensão efetiva de operação do sistema, exigirá um aumento equivalente da tensão nominal do capacitor. Deve-se evitar, na escolha da tensão nominal, uma excessiva margem de segurança, porquanto isto resultaria numa diminuição da potência efetivamente disponível. A potência reativa efetivamente fornecida pelo capacitor é igual ao produto da potência efetiva do capacitor pelo quadrado da relação entre a tensão efetiva de operação e a tensão nominal do capacitor. Deve-se levar em conta, ainda, na determinação da tensão prevista nos terminais, as seguintes considerações: a) os capacitores produzem um aumento de tensão no ponto onde eles se encontram. Em conseqüência, os capacitores podem ser levados a funcionar a uma tensão superior aquela medida antes de sua ligação. b) a tensão nos terminais do capacitor pode ser particularmente elevada nos períodos de baixa carga. Neste caso, uma parte ou a totalidade dos capacitores deve ser colocada fora de funcionamento, de modo a evitar que os capacitores sejam submetidos a esforços excessivos, e o aparecimento de sobretensões anormais no sistema. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 23 7.4.2 TEMPERATURA DE FUNCIONAMENTO Deve-se considerar particularmente a temperatura de funcionamento do capacitor, porquanto ela tem uma grande influência na vida do capacitor. A temperatura do elemento mais quente é o fator determinante, mas na prática é impossível medir esta temperatura diretamente. O valor médio da temperatura do ar de resfriamento durante 1 hora não deve ultrapassar mais de 5ºC a temperatura ambiente indicada para a categoria apropriada. Os capacitores devem ser dispostos de modo a permitir a dissipação, por radiação e convecção do calor produzido pelas perdas do capacitor. Os seguintes pontos devem ser levados em consideração: a) a ventilação do lugar da instalação e a disposição das unidades devem ser tais que assegurem uma boa circulação de ar em volta de cada unidade. b) a temperatura dos capacitores aumenta consideravelmente quando submetidos aos raios do sol ou à radiação de uma superfície à temperatura elevada. Os capacitores, a fim de evitar um aquecimento excessivo desnecessário, devem ser instalados voltando a superfície menor da caixa na direção do percurso do sol. Dependendo da temperatura do ar de resfriamento, da intensidade do resfriamento e da intensidade da duração da radiação, será necessário escolher-se uma das seguintes soluções: a) proteger os capacitores das radiações. b) escolher um determinado capacitor para uma temperatura ambiente mais elevada, por exemplo, categoria -10ºC a +45ºC em lugar de -10ºC a +40ºC. c) utilizar capacitores com uma tensão nominal superior (deve-se levar em conta a diminuição da potência reativa). No caso de instalações abrigadas, deve-se dar atenção especial aos locais em que a temperatura do ar de resfriamento pode se tornar excessiva, por falta de ventilação adequada. Recomenda-se, neste caso, a utilização de ventilação forçada, para evitar o envelhecimento muito rápido do capacitor. A temperatura não deve ultrapassar o limite máximo do capacitor de acordo com a sua categoria conforme IEC 831/1:  Máximo: 50 o C;  Média 24h: 40 o C;  Média anual: 30 o C. 7.4.3 CONDIÇÕES ESPECIAIS DE FUNCIONAMENTO O instalador deve observar algumas condições desfavoráveis para a instalação de capacitores. As condições desfavoráveis mais importantes são as seguintes: MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 26 Quando os capacitores possuírem controle automático, nas operações repetidas de ligar e desligar, a tensão nos terminais do capacitor, na reaplicação da tensão, não deve ser maior que 10% da sua tensão nominal. Devem ser utilizados dispositivos de manobra tais que não permitam a ocorrência de reignição durante uma operação de abertura. Em certos casos, os fusíveis não constituem uma proteção suficiente contra sobrecorrentes. A proteção contra sobrecorrentes de uma instalação de capacitores não assegura uma proteção contra as sobretensões, nem geralmente contra os defeitos internos de um capacitor unitário. Medidas apropriadas devem ser tomadas, neste caso, para eliminar automática e imediatamente toda unidade defeituosa. Qualquer mau contato nos circuitos no banco de capacitores pode provocar pequenas sobrecargas, que causam oscilações de alta freqüência suscetíveis de aquecer e sobrecarregar os capacitores. 7.4.7 CUIDADOS NA INSTALAÇÃO DE CAPACITORES DE POTÊNCIA  Evitar exposição ao sol ou proximidade de equipamentos com temperaturas elevadas;  Não bloquear a entrada e saída de ar dos gabinetes;  Os locais devem ser protegidos contra materiais sólidos e líquidos em suspensão (poeira, óleos, vapores);  Evitar instalação de capacitores próximo do teto (calor);  Evitar instalação de capacitores em contato direto sobre painéis e quadros elétricos (calor);  Cuidado na instalação de capacitores próximo de cargas não lineares. 7.5 MANUTENÇÃO DE CAPACITORES DE POTÊNCIA No período de 8 a 24 horas após a instalação dos capacitores, e durante os primeiros períodos de carga baixa, devem ser lidas a tensão e a corrente em cada fase, de forma a determinar: a) que as tensões estejam equilibradas e dentro dos limites nominais dos capacitores. b) que a potência de funcionamento não exceda o limite de 135% da nominal. O programa de inspeções regulares da instalação de capacitores deve incluir verificações de ventilação, proteções, temperaturas e tensões. Recomenda-se uma inspeção a intervalos regulares de todos os contatos do equipamento capacitor. As buchas e superfícies isolantes dos capacitores devem ser limpas periodicamente. O intervalo entre as inspeções depende das condições a que estiverem expostos os capacitores. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 27 Capacitores e equipamentos ao tempo podem requerer pintura periódica para evitar corrosão e garantir a qualidade da superfície de radiação. Os capacitores podem ser danificados se descarregados pela colocação em curto- circuito dos terminais, antes de decorrido pelo menos um minuto da retirada do potencial. Para descarregar os capacitores, utilizar resistores de 50 kΩ ou 100 kΩ 2 W. Recomenda-se que sejam aguardados pelo menos 5 minutos para a descarga, e somente após terem sido os terminais do capacitor ligados entre si e a terra, se devem tocar partes vivas. Como os capacitores são hermeticamente fechados, suas características permanecem relativamente constantes em condições normais de funcionamento. Entretanto, estas podem mudar, o que torna necessárias inspeções e verificações periódicas, para constatar condições de funcionamento capazes de danificar ou reduzir a vida dos capacitores. 7.5.1 INSPEÇÃO PERIÓDICA Alguns cuidados devem ser tomados para que se prolongue a vida dos capacitores de potência. Abaixo são apresentados alguns itens que precisam ser verificados periodicamente. O período de inspeção pode variar de acordo com o local e as condições de instalação dos capacitores. Entretanto, recomenda-se, no mínimo, uma inspeção visual mensalmente. No período inicial, logo após a instalação, estas verificações devem ser diárias e, principalmente, nos períodos de baixa carga. Verificar visualmente todas as unidades quanto a atuação do dispositivo de segurança, indicado pela expansão da caneca de alumínio, vazamento da resina pelos terminais, aquecimento dos terminais. Verificar a existência de fusíveis queimados e, caso positivo, identificar a causa. Verificar os apertos nas conexões, providenciando o reaperto, se necessário. Medir tensões e correntes em cada fase de todas as unidades capacitivas. Verificar o funcionamento adequado dos contactores e do controlador automático, se houver. Efetuar um teste completo de funcionamento do controlador automático. Verificar a ventilação nos bancos (natural e/ou forçada), as condições de funcionamento dos ventiladores e as aberturas para entrada e saída de ar quanto a vedação contar entrada de insetos e outros objetos. No caso dos bancos, medir a temperatura interna (máximo de 45ºC). Efetuar a limpeza do armário ou quadro interna e externamente. 7.5.2 CONSEQÜÊNCIAS DA INSTALAÇÃO INCORRETA DE CAPACITORES Sintoma: Repique do contactor. Causas: Tensão de alimentação das bobinas contactor superior à tensão da rede. Queda de tensão muito intensa no sistema. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 28 Mau funcionamento do controlador automático. Mau contato nas conexões dos condutores de comando. Sintoma: Queima de fusíveis. Causas: Ressonância série causada pela presença de harmônicas na rede. Desequilíbrio de tensão. Utilização de fusíveis normais ou ultra-rápidos (utilizar fusíveis retardados). Aplicação de tensão em capacitores ainda carregados. Repique de contactores. Chaveamento dos capacitores (em bancos automáticos) sem dar tempo para a descarga. Sintoma: Expansão da unidade capacitiva. Causas: Repique do contactor. Temperatura elevada. Tensão elevada. Corrente de surto elevada. Descargas atmosféricas. Chaveamento dos capacitores (em bancos automáticos) sem dar tempo para a descarga. Sintoma: Corrente verificada abaixo da nominal. Causas: Tensão abaixo da nominal. Células expandidas. Fusível queimado em uma das fases. Sintoma: Corrente verificada acima do nominal. Causas: Ressonância série entre os capacitores e o transformador. Tensão elevada. Excesso de capacitores instalados. Sintoma: Tensão verificada acima da nominal. Causas: Ressonância paralela entre capacitores e carga. Ressonância paralela devido ao fator de potência ter ficado unitário. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 31 especialmente em dispositivos eletromagnéticos (transformadores, reatores, etc). No caso de máquinas girantes, pode causar vibrações devido ao conjugado mecânico pulsante, causado por campos harmônicos rotativos. O principal efeito de longo prazo é o aquecimento. Nos capacitores, as perdas que causam aquecimento são decorrentes de dois fenômenos: condução e histerese dielétrica. Em uma primeira análise, as perdas são, para a condução, proporcionais ao quadrado da tensão aplicada e, para a histerese, proporcionais à freqüência. As correntes de alta freqüência, que encontrarão um caminho de menor impedância pelos capacitores, elevarão as suas perdas ôhmicas. O decorrente aumento no aquecimento do dispositivo encurta a vida útil do capacitor. O maior problema aqui é a possibilidade de ocorrência de ressonâncias (excitadas pelas harmônicas), podendo produzir níveis excessivos de corrente e/ou de tensão que são consideravelmente mais elevadas que os valores previstos para condições normais de operação. Além disso, como a reatância capacitiva diminui com o aumento da freqüência, tem-se um aumento nas correntes relativas às harmônicas presentes na tensão. 8.5 FATOR DE POTÊNCIA COM HARMÔNICAS Quando há distorção harmônica na instalação elétrica o triângulo de potências sofre uma alteração, recebendo uma terceira dimensão provocada pela potência aparente necessária para sustentar a distorção da freqüência fundamental. 8.5.1 FATOR DE POTÊNCIA REAL O Fator de Potência Real é o quociente entre a potência média (ativa) e a potência aparente, onde todos os valores são totais, isto é, incluem a fundamental e todas as harmônicas. Assim, o fator de potência é dado pela seguinte equação: O termo cosϕ representa o defasamento angular entre tensão e corrente e comumente é confundido com o próprio fator de potência. Isto se explica, pois, em sistemas onde não há distorção harmônica, o resultado do denominador é igual a 1. Assim, o fator de potência é o próprio cosϕ. A figura 6 apresenta a interpretação gráfica para a análise da potência aparente de um sistema na presença de harmônicas. 2 1 cos iTHD FP + = ϕ MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 32 Fig 7. Figura do paralelepípedo. 8.6 ESPECTRO DE FREQÜÊNCIAS HARMÔNICAS Entende-se por espectro de freqüências harmônicas um gráfico ou tabela da amplitude de tensão ou corrente em função das freqüências harmônicas. Geralmente tais amplitudes são apresentadas em percentuais ou em p.u. (por unidade) da amplitude da fundamental (freqüência da rede). Com as medições realizadas com analisador de harmônicas, pode-se obter os valores de sobretensão e sobrecorrente, de acordo com as seguintes fórmulas: ( ) 10,1/ 1 2 ≤= ∑ ∞ =N nHNt UUDHT (A sobretensão máxima não deve ultrapassar a 10%. Tolerância por 8 horas contínuas a cada 24 horas). ( ) 30,1/ 1 2 ≤= ∑ ∞ =N nHNl llDHT (A sobrecorrente máxima não ultrapassar a 30% continuamente). Onde: UHN/Un = relação entre a tensão do harmônico de ordem N e a tensão nominal (tensão RMS da rede). N = número de ordem da harmônica. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 33 8.7 EFEITOS DA RESSONÂNCIA Quando se tem harmônicas presentes na rede elétrica acima dos valores pré- estabelecidos anteriormente, corre-se o risco que ocorra ressonância série entre o trafo e o capacitor ou banco de capacitores ou ressonância paralela entre os mesmos e as cargas (motores, etc.). Nesta situação, usam-se indutores anti-harmônicas em série com os capacitores, os quais evitam a ressonância do(s) capacitor(es) em todo o espectro de harmônicas que possa ser gerado. O fenômeno da ressonância série ou paralela também pode ocorrer em instalações livre de harmônicas e com fator de potência unitário. Ressonância Série: é a condição na qual as reatâncias capacitiva e indutiva de um circuito RLC são iguais. Quando isso ocorre, as reatâncias se cancelam entre si e a impedância do circuito se torna igual à resistência, a qual é um valor muito pequeno. Ocorre entre o transformador de força e os capacitores ou banco de capacitores ligados num mesmo barramento. A ressonância série é a responsável por sobrecorrentes que danificam os capacitores e os demais componentes do circuito. Ressonância Paralela: baseia-se na troca de energia entre um indutor e um capacitor ligados em paralelo com uma fonte de tensão. Na condição ressonância paralela a corrente de linha é nula porque a soma vetorial das correntes no circuito "tanque" é zero. A tensão e a impedância resultante assumem valores muito elevados. Obs: Quando se utilizam indutores anti-harmônicas, dispensa-se o uso de indutores anti-surto! Diagrama unifilar representando as ressonâncias: série e paralelo. Fig. 8. Ressonância série-paralelo. 8.8 CÁLCULO DA FREQÜÊNCIA DE RESSONÂNCIA Deverá ser calculada para cada estágio do banco mais a correção do transformador, pois se for muito próxima da freqüência de alguma harmônica deverão ser instalados mais capacitores ou indutores anti-harmônica, conforme equação abaixo: MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 36 9.1 DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA REATIVA PARA O TRANSFORMADOR A VAZIO Pode-se determinar o capacitor para compensação dos reativos do transformador a vazio através da seguinte expressão: Onde: Qt = potência reativa capacitiva necessária para corrigir o fator de potência do transformador para a unidade. I0 = corrente a vazio do transformador expresso em pu e em %. Sn = potência nominal do transformador em kVA. P0 = potência de perdas a vazio em kW, dado de placa fornecido pelo fabricante. OBS: Recomenda-se a utilização da potência em kVAr de cerca de 95% do valor calculado. Alternativamente, pode-se recorrer ao anexo A para obter o valor do capacitor para compensação do reativo de transformadores a vazio. Os valores do anexo A são calculados para fator de potência 0,95 indutivo. 9.2 DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA REATIVA PARA CORREÇÃO NOS MOTORES Para o cálculo do capacitor a ser instalado junto a um motor deve-se, primeiramente, levantar os da dos de placa: potência (em CV, HP ou kW), fator de potência e o rendimento do motor. Em seguida, calcula-se a demanda do motor em kW. Depois, toma-se o fator de potência do motor e, com a ajuda do anexo B, encontra-se o multiplicador a ser utilizado para encontrar o valor do capacitor a ser instalado. Inicialmente, procura-se na primeira coluna o valor do fator de potência do motor. Depois, anda-se lateralmente à direita até a coluna correspondente ao fator de potência desejado. Então, toma-se este valor e multiplica-se pela demanda do motor. Opcionalmente, pode-se utilizar as tabelas do anexo C para encontrar os valores de capacitores a serem instalados nos motores. Para a utilização das tabelas do anexo C deve- se considerar o percentual de carga aplicada ao motor. As tabelas do anexo C foram calculadas para um fator de potência médio de 98%. 9.3 DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA REATIVA PARA BANCOS AUTOMÁTICOS O dimensionamento de bancos de capacitores automáticos requer cuidados especiais conforme citado anteriormente. ( ) 2 0 2 0 100/. PSIQ nt −= )( 736,0. kW P D cvm η = MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 37 Será necessário considerar as curvas de carga da instalação, os período de baixa carga e picos de demanda. Recomenda-se dividir em estágios de, no máximo, 25 kVAr (380/440V) ou 15 kVAr (220V) por estágio do controlador. Para facilitar o ajuste do fator de potência pelo controlador, a melhor técnica é fazer o valor dos estágios múltiplos inteiros do menor valor de capacitância necessária. Assim, se a menor capacitância necessária para o sistema em estudo, para uma determinada condição de carga mínima, for, por exemplo, 5 kVAr, os estágios seguintes deveriam ter 10 kVAr, 15 kVAr, 20 kVAr, etc. Ao se atingir o valor máximo para um estágio, os demais deverão ter todos a mesma potência. É importante conhecer, também, o tipo de lógica utilizada pelo controlador. Controladores cíclicos requerem estágios de mesmo valor, já os controladores que fazem varredura das potências instaladas trabalham bem com a técnica descrita anteriormente. Praticamente, pode-se dimensionar bancos de capacitores para qualquer sistema utilizando a tabela do anexo B. Toma-se o valor da potência ativa da instalação considerada a pior situação em relação ao fator de potência e procura-se, na tabela do anexo B o multiplicador a ser utilizado para obter a potência capacitiva a ser instalada. Por exemplo, suponha uma instalação com uma potência ativa de 750 kW e fator de potência de 75% que se deseja corrigir para 96%. Inicialmente, procura-se na tabela a linha de 75% na primeira coluna. Sem seguida, move-se lateralmente até a coluna 96% e encontra-se o valor de 0,590. Então, multiplicando-se 750 kW por 0,590 obtém-se 442,5 kVAr. Também é possível obter os valores de potência ativa e fator de potência diretamente das faturas de energia da concessionária. Contudo, e mais prudente que se levante um histórico das últimas faturas para cálculos mais precisos. Em muitos casos, especialmente com cargas muito variáveis, faz-se necessário efetuar medições das curvas de carga e fator de potência com equipamentos especiais que registram os valores em intervalos de integração configuráveis e permitem análise mais apurada, inclusive com simulação de inserção e retirada de reativos. Importante: se o fator de potência natural de um sistema elétrico for menor que 70%, não se deve efetuar a correção centralizada. Deve-se, sim, optar pela correção distribuída. O banco centralizado deve servir apenas para o ajuste fino do fator de potência. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 38 10 ESQUEMAS DE LIGAÇÃO 10.1 MOTORES DE PEQUENA POTÊNCIA Motores de pequena potência são aqueles cuja potência em CV multiplicada pelo número de pólos fornece um resultado inferior a 4. Motores de pequena potência ligados à rede por chave simples ou com partida direta podem ter o capacitor ligado aos terminais da chave ou contactor conforme figura 9. Importante: o capacitor deve ser ligado aos terminais do relé e nunca nos terminais do motor. Fig. 9. Motor de pequena potência com partida direta. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 41 10.4 MOTORES COM PARTIDA COMPENSADA Motores que partam através de chave compensadora devem ter o capacitor ligado na saída da chave conforme a figura 12. Fig. 12. Motor com partida compensada. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 42 10.5 MOTORES COM PARTIDA ESTRELA SÉRIE-PARALELO Motores que partam através de chave de partida estrela série-paralelo devem ter o capacitor ligado conforme a figura 13. Fig. 13. Motor com partida estrela série-paralelo. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 43 10.6 MOTORES COM PARTIDA TRIÂNGULO SÉRIE-PARALELO Motores que partam através de chave de partida triângulo série-paralelo devem ter o capacitor ligado conforme a figura 14. Fig. 14. Motor com partida triângulo série-paralelo. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 46 94 0,034 0,071 0,112 0,160 0,220 0,363 95 0,037 0,078 0,126 0,186 0,329 96 0,041 0,089 0,149 0,292 97 0,048 0,108 0,251 98 0,061 0,203 99 0,142 MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 47 13 ANEXO C - TABELA DE CAPACITORES A SEREM INSTALADOS NOS MOTORES CARGA 50% CARGA 75% CARGA 100% POTÊNCIA (CV) η (%) FP (%) POT (KVAR) ∆Ι (%) η (%) FP (%) POT (KVAR) ∆Ι (%) η (%) FP (%) POT (KVAR) ∆Ι (%) MOTORES 2 PÓLOS 1 65,20 62,00 0,50 33,68 71,00 75,00 0,50 22,89 74,50 83,00 0,50 15,87 1,5 70,00 78,00 0,50 20,90 74,50 85,00 0,50 13,78 75,70 87,00 0,50 10,85 2 77,00 73,00 0,75 26,17 78,00 82,00 0,75 16,85 80,50 89,00 0,50 8,50 3 78,50 66,00 1,50 33,83 80,00 77,00 1,00 18,53 81,50 84,00 1,00 12,84 4 81,50 70,00 1,50 28,75 82,50 80,00 1,50 18,58 84,00 86,00 1,50 12,83 5 79,00 74,00 1,50 23,45 82,00 82,00 1,50 15,43 84,50 88,00 1,50 10,34 7,5 84,00 73,00 2,50 25,89 86,50 80,00 2,50 17,95 86,50 87,00 2,50 11,68 10 84,00 77,00 3,00 22,21 86,50 85,00 2,50 12,82 87,00 88,00 3,00 10,50 12,5 85,80 82,00 3,00 17,22 87,20 86,00 3,00 12,05 87,50 89,00 3,00 8,74 15 87,50 78,00 4,00 20,90 89,50 85,00 4,00 13,52 89,50 89,00 4,00 9,44 20 88,20 75,00 5,00 22,06 90,70 84,00 5,00 13,71 91,00 86,00 5,00 10,59 25 89,50 78,00 5,00 18,20 90,50 85,00 7,50 14,31 90,50 88,00 7,50 10,72 30 90,20 80,00 7,50 19,25 91,00 86,00 7,50 12,60 91,00 88,00 10,00 11,29 40 87,00 82,00 7,50 15,38 90,00 85,00 10,00 13,11 91,00 88,00 12,50 10,97 50 89,00 80,00 12,50 19,16 91,10 85,00 12,50 13,20 92,30 87,00 15,00 11,44 60 86,50 84,00 12,50 14,98 90,00 89,00 12,50 9,68 91,00 91,00 15,00 8,03 75 89,00 85,00 15,00 14,22 91,30 88,00 17,50 10,97 92,50 90,00 20,00 9,00 100 90,00 85,00 20,00 14,28 92,10 90,00 20,00 8,98 93,10 91,00 25,00 8,12 125 86,20 80,00 30,00 18,60 89,50 85,00 30,00 12,77 91,40 88,00 40,00 11,11 150 89,00 82,00 35,00 17,27 91,40 86,00 40,00 13,01 92,70 88,00 50,00 11,37 175 89,20 84,00 35,00 14,92 91,60 86,00 40,00 12,05 92,90 87,00 50,00 11,17 200 90,00 84,00 40,00 14,97 92,40 87,00 50,00 12,05 93,30 90,00 50,00 8,75 250 90,00 86,00 40,00 12,26 91,00 89,00 60,00 10,40 92,50 90,00 60,00 8,51 300 91,00 90,00 40,00 8,93 92,70 92,00 50,00 7,02 93,80 93,00 60,00 6,09 350 91,80 90,00 40,00 8,23 93,80 92,00 50,00 6,47 94,00 93,00 60,00 5,57 MOTORES 2 PÓLOS 1 70,00 64,00 0,50 34,04 74,00 77,00 0,50 22,04 78,00 82,00 0,50 16,85 1,5 69,00 63,00 0,75 34,31 72,00 76,00 0,75 22,45 72,70 83,00 0,75 15,69 2 75,00 53,00 1,50 46,86 77,50 68,00 1,00 27,35 80,00 76,00 1,00 20,39 3 78,00 70,00 1,00 26,64 79,00 80,00 1,00 17,07 79,30 85,00 1,00 12,16 4 76,80 63,00 2,00 35,88 80,00 75,00 2,00 24,08 82,70 82,00 2,00 17,24 5 81,70 68,00 2,00 30,78 83,30 80,00 2,00 19,15 84,60 83,00 2,00 15,15 7,5 87,00 66,00 3,00 32,79 88,00 77,00 3,00 21,61 88,50 82,00 3,00 16,09 10 86,00 66,00 4,00 32,65 87,00 78,00 4,00 20,86 89,00 84,00 4,00 14,90 12,5 85,80 65,00 5,00 33,21 87,50 78,00 5,00 20,90 87,70 86,00 5,00 13,42 15 86,80 70,00 5,00 28,11 88,20 81,00 5,00 17,53 88,30 86,00 5,00 12,41 20 88,00 69,00 7,50 30,20 89,30 79,00 7,50 19,87 89,80 83,00 7,50 15,11 25 88,20 66,00 10,00 32,94 90,00 77,00 10,00 21,81 90,10 82,00 10,00 16,24 30 89,50 77,00 10,00 22,99 90,20 84,00 10,00 15,57 91,00 87,00 10,00 11,97 40 89,50 74,00 12,50 25,18 90,50 82,00 12,50 16,60 91,00 85,00 15,00 13,97 50 90,20 76,00 15,00 23,46 91,70 83,00 15,00 15,76 91,70 86,00 17,50 12,94 MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 48 60 89,70 81,00 15,00 18,47 91,20 87,00 15,00 11,98 91,60 90,00 17,50 9,34 75 90,30 76,00 20,00 22,48 91,70 84,00 20,00 14,29 91,90 88,00 20,00 10,14 100 90,00 70,00 30,00 27,18 92,00 80,00 30,00 17,54 92,50 87,00 30,00 11,45 125 89,30 80,00 30,00 18,88 91,00 85,00 30,00 12,89 91,80 87,00 40,00 11,79 150 89,00 82,00 35,00 17,27 91,30 87,00 40,00 12,32 92,00 89,00 40,00 9,59 175 90,40 80,00 40,00 18,59 92,00 83,00 40,00 13,56 92,70 85,00 60,00 13,51 200 90,50 81,00 40,00 16,85 92,50 85,00 50,00 13,30 93,40 88,00 60,00 10,89 250 90,80 80,00 60,00 19,01 93,00 85,00 70,00 14,07 93,50 89,00 70,00 9,92 300 93,00 79,00 70,00 19,64 94,50 85,00 80,00 13,88 95,00 88,00 90,00 10,98 350 92,90 77,00 90,00 21,77 94,60 85,00 100,00 14,28 95,10 88,00 100,00 10,73 400 93,30 77,00 100,00 21,55 94,70 85,00 100,00 13,47 95,30 88,00 120,00 11,00 450 93,80 77,00 120,00 22,15 94,80 85,00 120,00 13,89 95,40 88,00 130,00 10,81 500 93,90 79,00 120,00 19,95 95,00 85,00 140,00 14,20 95,40 88,00 150,00 11,00 O valor ∆I% representa a redução da corrente de linha no circuito alimentador do motor após a instalação do banco de capacitores. Para motores de rotor bobinado, multiplicar os valores da potência reativa por 1,1 e da redução de corrente por 1,05. MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 51 16 ANEXO F – TABELA DE CONDUÇÃO DE CORRENTE (A) DE FIOS E CABOS Instalação Aglomerada 2 Condutores Carregados 3 Condutores Carregados Temperatura Ambiente (ºC) Temperatura Ambiente (ºC) Seção Nominal (mm²) 30 35 40 45 30 35 40 45 1,0 13,5 12,6 11,8 10,7 12,0 11,2 10,4 9,5 1,5 17,5 16,3 15,2 13,8 15,5 14,4 13,5 12,2 2,5 24,0 22,3 20,9 19,0 21,0 19,5 18,3 16,6 4 32,0 29,8 27,8 25,3 28,0 26,0 24,4 22,1 6 41,0 38,1 35,7 32,4 36,0 33,5 31,3 28,4 10 57,0 53,0 49,6 45,0 50,0 46,5 43,5 39,5 16 76,0 70,7 66,1 60,0 68,0 63,2 59,2 53,7 25 101,0 93,9 87,9 79,8 89,0 82,2 77,4 70,3 35 125,0 116,3 108,8 98,8 111,0 107,7 96,6 87,7 50 151,0 140,4 131,4 119,3 134,0 124,6 116,6 105,9 70 192,0 178,6 167,0 151,7 171,0 159,0 148,8 135,1 95 232,0 215,8 201,8 183,3 207,0 192,5 180,1 163,5 120 269,0 250,2 234,0 212,5 239,0 222,3 207,9 188,8 150 309,0 287,4 268,8 244,1 272,0 253,0 236,6 214,9 185 353,0 328,3 307,1 278,9 310,0 288,3 269,7 244,9 240 415,0 386,0 361,1 327,9 364,0 338,5 316,7 287,6 300 473,0 439,9 411,5 373,7 419,0 389,7 364,5 331,0 400 566,0 526,4 492,4 447,1 502,0 466,9 436,7 396,6 500 651,0 605,4 566,4 514,3 578,0 537,5 502,9 456,6 Instalação livre 2 Condutores Carregados 3 Condutores Carregados Temperatura Ambiente (ºC) Temperatura Ambiente (ºC) Seção Nominal (mm²) 30 35 40 45 30 35 40 45 1,0 15,0 14,0 13,0 11,9 13,5 12,6 11,7 10,7 1,5 19,5 18,1 17,0 15,4 17,5 16,3 15,2 13,8 2,5 26,0 24,2 22,6 20,5 24,0 22,3 20,9 19,0 4 35,0 32,6 30,5 27,7 32,0 29,8 27,8 25,3 6 46,0 42,8 40,0 36,3 41,0 38,1 35,7 32,4 10 63,0 58,6 54,8 49,8 57,0 53,0 49,6 45,0 16 85,0 79,1 74,0 67,2 76,0 70,7 66,1 60,0 25 112,0 104,2 97,4 88,5 101,0 93,9 87,9 79,8 35 138,0 128,3 120,1 109,0 125,0 116,3 108,8 98,8 50 168,0 156,2 146,2 132,7 151,0 140,4 131,4 119,3 70 213,0 198,1 185,3 168,3 192,0 178,6 167,0 151,7 95 258,0 239,9 224,5 203,8 232,0 215,8 201,8 183,3 120 299,0 278,1 260,1 236,2 269,0 250,2 234,0 212,5 150 344,0 319,9 299,3 271,8 309,0 287,4 268,8 244,1 185 292,0 364,0 341,0 309,7 353,0 328,3 307,1 278,9 240 461,0 428,7 401,1 364,2 415,0 386,0 361,1 327,9 300 526,0 489,2 457,6 415,5 473,0 439,9 411,5 373,7 400 631,0 576,8 549,0 498,5 566,0 526,4 492,4 447,1 500 725,0 674,3 630,8 572,8 651,0 605,4 566,4 514,3 MANUAL TLA CAPACITORES DE POTÊNCIA TLA – Manual Técnico - 52
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