Eletricidade · Eletricidade industrial

Correção do fator de potência e compensação reativa

A partir da potência ativa P e dos fatores de potência inicial e alvo, calcule Q antes e depois da correção, a compensação Qc necessária e a redução da potência aparente.

Criado em v1.0

Por Thibaut Grzelak, Engenheiro de cálculo mecânico

Eletricidade industrial
01Dados do cálculoQc = Q₁ − Q₂
cos φ₁Q₁Qccos φ₂Q₂
A partir da potência ativa P e dos fatores de potência inicial e alvo, calcule Q antes e depois da correção, a compensação Qc necessária e a redução da potência aparente.
02

Resultados

Potência reativa alvo Q₂
—

Potência reativa correspondente ao fator de potência alvo.

Compensação necessária Qc
—

Potência reativa capacitiva a compensar para atingir o valor-alvo.

Potência aparente inicial S₁
—

Potência aparente antes da correção.

Potência aparente alvo S₂
—

Potência aparente teórica depois da correção.

Relação e substituição numéricaQc = P · [tan(arccos(cosφ₁)) − tan(arccos(cosφ₂))]

—

Regime senoidal permanente; considera-se que a potência ativa P não muda com a compensação. Os fatores de potência devem atender a 0 < cos φ ≤ 1 e o valor-alvo deve ser maior que o valor inicial. O resultado dimensiona potência reativa em kvar; não dimensiona diretamente capacitores em µF. Harmônicas, ressonância, tolerâncias dos capacitores e requisitos da concessionária não são incluídos.

01Fórmulas e símbolos

Fórmulas utilizadas

Q₁P · tan(arccos(cosφ₁))Potência reativa antes da correção
Q₂P · tan(arccos(cosφ₂))Potência reativa no valor-alvo
QcQ₁ − Q₂Potência reativa a compensar
S₁P / cosφ₁Potência aparente antes da correção
S₂P / cosφ₂Potência aparente depois da correção
02Hipóteses e limites

Faixa de validade

  • Regime senoidal permanente; considera-se que a potência ativa P não muda com a compensação.
  • Os fatores de potência devem atender a 0 < cos φ ≤ 1 e o valor-alvo deve ser maior que o valor inicial.
  • O resultado dimensiona potência reativa em kvar; não dimensiona diretamente capacitores em µF.
  • Harmônicas, ressonância, tolerâncias dos capacitores e requisitos da concessionária não são incluídos.
03Exemplo de validação

Caso numérico de referência

  1. P = 10 kW, cos φ₁ = 0,80 e cos φ₂ = 0,95.
  2. Q₁ = 10 × tan(arccos 0,80) = 7,50 kvar.
  3. Q₂ = 10 × tan(arccos 0,95) ≈ 3,29 kvar.
  4. Qc = Q₁ − Q₂ ≈ 4,21 kvar; S cai de 12,50 para 10,53 kVA.
04Referências

Referências técnicas

  1. IEC 60050-131 — Vocabulário eletrotécnico internacional: teoria de circuitos.
  2. BIPM — Sistema Internacional de Unidades (SI), 9ª edição.