Fator de Potência: Quanto maior, melhor!

Muito se diz no meio industrial acerca do fator de potência. Sendo um assunto conhecido por engenheiros há muito tempo e de relativamente fácil solução, é de se imaginar o porquê de ainda hoje ele gerar tanta polêmica e discussão, especialmente quando o governo brasileiro acena com uma Norma Regulamentadora que deve aumentar ainda mais o seu valor mínimo.

Há quem diga inclusive que o Fator de Potência é uma preocupação exclusiva das concessionárias de energia, afinal, em teoria, somente elas teriam a perder com a potência reativa. Mas se pararmos para pensar bem, veremos que não é bem assim.

Vamos então primeiro entender o que é o fato de potência.

A maioria das cargas das unidades consumidoras industriais utilizam energia reativa indutiva, como motores, transformadores, lâmpadas de descargas, fornos de indução, entre outros. As cargas indutivas necessitam de campos eletromagnéticos para seu funcionamento, por isso sua operação requer dois tipos de potência:

Potência ativa, medida em Watts, é a que efetivamente realiza trabalho gerando calor, luz, movimento, etc.

Potência reativa medida em VAr, usada apenas para criar e manter os campos eletromagnéticos das cargas indutivas.

Assim, enquanto a potência ativa é sempre consumida na execução de trabalho, a potência reativa, além de não produzir trabalho, circula entre a carga e a fonte de alimentação ocupando um “espaço” no sistema elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa. A potência ativa e a potência reativa se juntam, (soma vetorial, abaixo) constituindo a potência aparente, medida em VA, que é a potência total gerada e transmitida à carga.

Triângulo de Potências: P = Potência Ativa (Watts), Q = Potência Reativa (VAr), S = Potência Aparente (VA)

A potência medida pelas concessionárias é feita usando wattímetros, por isso, medem somente a Potência Ativa (P), e nas indústrias usam um outro equipamento que mede o Cosseno do ângulo
φ, de modo a saber quanto de Potência Reativa (Q) está sendo usada, cobrando uma forte multa se esse cosseno for baixo.

Cos
φ = P/S

Sabemos que quanto menor é um ângulo, maior é o seu cosseno. O cosseno mínimo de um ângulo é -1, enquanto o máximo é 1. Assim sendo, se Q = 0, temos que
φ também é 0, e com isso, Cos
φ=1. Da fórmula acima, temos então:

Cos
φ = P/S

1 = P/S

P=S

Com isso chegamos à conclusçao que quanto mais próximo de 1 Cosφ for, mais a Potência Aparente (S), que é aquela que a concessionária nos fornece, será igual a Potência Ativa (P), que é aquela pela qual ela recebe. O nome que é dado ao Cosφ é Fator de Potência!

Mas olhando assim, podemos inferir que somente as concessionárias teriam de se preocupar com o Fator de Potência, certo?

Errado. Ainda que não houvesse uma multa pelo baixo Fator de Potência, há uma série de problemas que ocorrem no sistema elétrico do consumidor quando o Fator de Potência está muito baixo, por exemplo:

- Perdas na rede
- Queda de tensão
- Subutilização da capacidade instalada

Por isso, a manutenção de um alto Fator de Potência é importantíssima, não só para a concessionária, mas também para os consumidores. Para isso, a WEG tem uma linha completa de capacitores para correção do Fator de Potência, sendo essa mais uma área de toda as soluções elétricas que a WEG tem a oferecer.

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Fontes:
Engelétrica
ALEXANDER, Charles; SADIKU, Mathews - Fundamentos de Circuitos Elétricos
Manual WEG para correção do Fator de Potência