FATOR DE POTÊNCIA

Transcrição

FATOR DE POTÊNCIA

FATOR DE POTÊNCIA
P
Q
Q
Prof. Dr. José Angelo Cagnon
Outubro - 2007
FATOR DE POTÊNCIA
A
legislação brasileira permite às
concessionárias calcular as faturas
em função do:
Ä(a) consumo (kWh) ,
Ä(b) demanda (kW),
Ä(c) fator de potência e
Ä(d)diferentes tipos de tarifas.
FATOR DE POTÊNCIA
ÄOs consumidores são classificados pelo
nível de tensão:
Consumidores com tensão < de 2300V com
nível de tensão (220/127):residências, lojas,
agências bancárias, pequenas oficinas,
edifícios residências e boa parte dos edifícios
comerciais.
GRUPO B
FATOR DE POTÊNCIA
ÄOs consumidores são classificados pelo
nível de tensão:
Consumidores com tensão > de 2300V com
nível de tensão (13,8 kV):indústrias, shopping
centers e alguns edifícios comerciais
GRUPO A
FATOR DE POTÊNCIA
CONSUMO
Ä Refere-se ao registro do quanto de energia
elétrica foi consumida durante determinado
período.
Medido em kWh (quilo watts hora).
FATOR DE POTÊNCIA

DEMANDA : É a potência instalado em um
determinado instante. (medido em 15
minutos).

DEMANDA REGISTRADA: É a maior
demanda registrada em inetrvalos de 15
minutos no período de medição.

DEMANDA CONTRATADA: É o valor limite
de demanda a ser adotada pela instalação
Medido em kW (quilo watts).
FATOR DE POTÊNCIA
TARIFAS DE ENERGIA
Resolução 456 da Agência Nacional de Energia Elétrica .
ANEEL, publicada no Diário Oficial em 29 de novembro de
2000.

TARIFA MONÔMIA: É cobrado apenas pela
Energia que Consome (GRUPO B)

TARIFA BINÔMIA: É cobrado a Demanda +
Energia que Consome (GRUPO A)
FATOR DE POTÊNCIA
GRUPO A
FATOR DE POTÊNCIA
FATOR DE POTÊNCIA
HORÁRIO DE PONTA E FOR A DE PONTA
9Horário de Ponta: corresponde ao intervalo de
tempo composto de 3 (três)horas consecutivas,
definido pela Empresa, exceção feita aos
sábados, domingos, e feriados definidos por lei
federal.
9Horário de Fora de Ponta: período composto
pelo conjunto das horas complementares às 3
(três) horas consecutivas definidas no horário
de ponta.
FATOR DE POTÊNCIA
HORÁRIO DE PONTA E FORA DE PONTA
FATOR DE POTÊNCIA
TARIFA CONVENCIONAL
9DEMANDA CONTRATADA:
CONTRATADA independentemente da hora
do dia (ponta ou fora de ponta) ou período do ano (seco
ou úmido). demanda contratada deverá ser ≤ a 300 kW
Desde que não tenham ocorrido, nos 11 meses
anteriores, 3 (três) registros consecutivos ou 6 (seis)
registros alternados de demanda superior a 300 kW.
FATOR DE POTÊNCIA
TARIFA CONVENCIONAL
9ULTRAPASSAGEM é cobrada apenas quando a demanda
medida ultrapassa em mais de 10% a Demanda
Contratada.
FATOR DE POTÊNCIA
TARIFA VERDE
CONTRATADA independentemente da hora
do dia (ponta ou fora de ponta) com diferenciação para
período do ano (seco ou úmido).
9CONSUMO:
CONSUMO diferenciação para os horários de ponta (p)
e fora de ponta (fp)
fp e períodos do ano (seco ou úmido).
MODALIDADES TARIFÁRIAS E TARIFAÇÃO
TARIFA VERDE
9ULTRAPASSAGEM é cobrada apenas quando a demanda
medida ultrapassa em mais de 10% a Demanda
Contratada.
TARIFA AZUL
CONTRATADA contrato específico no
qual se pactua tanto o valor da demanda pretendida
pelo consumidor no horário de ponta (Demanda
Contratada na Ponta - p) quanto o valor pretendido
nas horas fora de ponta (Demanda Contratada fora
de Ponta - fp). Valores diferentes para o período seco
e para o período úmido.
TARIFA AZUL
9CONSUMO:
CONSUMO diferenciação para os horários de ponta (p)
e fora de ponta (fp)
fp e períodos do ano (seco ou úmido).
ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA
9 TARIFAÇÃO DE ENRGIA REATIVA:
Não é cobrado para o Grupo B

É cobrado para o Grupo A , quando o fator de
potência for < 0,92 (reativo ou indutivo)
TARIFA CONVENCIONAL
(FER: Faturamento de Energia Reativa - FDR: Faturamento de Demanda Reativa)
TARIFA VERDE
TARIFA AZUL
CALCULO DO FER - FDR
Planilha da CPFL
DIA
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
01/05/97
HORÁRIO
00:00
00:15
00:30
00:45
01:00
01:15
01:30
01:45
02:00
02:15
02:30
02:45
03:00
03:15
03:30
03:45
04:00
04:15
04:30
04:45
05:00
05:15
05:30
05:45
06:00
PERÍODO
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
F
kW
937
931
933
931
931
933
975
977
977
975
977
975
933
933
933
933
941
943
933
931
931
933
814
515
515
kVAr
296
294
294
294
296
294
311
309
309
307
309
307
298
300
298
300
300
301
294
294
294
294
246
113
113
FP/15MIN.
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
95
97
97
FP/HORA
95
DMCR
0
100
0
100
0
100
0
100
0
100
0
100
0
DEFINIÇÕES
POTENCIA ATIVA
UNIDADE = W
Ä
p = ui
ii
uu
pp
DEFINIÇÕES
POTENCIA REATIVA
UNIDADE = Var
POTENCIA REATIVA
UNIDADE = VA
9FATOR DE POTÊNCIA
Cos φ = FP
S
Q
Cosφ
P
: VAR - KVAR
9POTÊNCIA REATIVA
REA
: KVARh - kQh
9ENERGIA REATIVA
REA
DEFINIÇÕES
FATOR DE POTÊNCIA
UNIDADE = sem
unidade
1
Q
=
P tgφ
S
P
FP =
S
Q
φ
P
S = P 2 + Q2
Calculo do fator de Potência - CPFL
2kQ h − kW h
kV arh =
3
kW h
FP =
kVAh
FDR = FATURAMENTO
DE DEMANDA REATIVA
EXCEDENTE
0,92
x kW ( media )
DMCR =
FP
FDR = DMCR − DEM.FATURADA
FER= UNIDADE DE FATURAMENTO
DE ENERGIA REATIVA EXCEDENTE
FER =
( 0 , 92 − 1 )
.kWh ( media )
FP
ATENÇÃO: todas unidades são faturadas na
ponta e fora de ponta
Total
kWh
kQh/Kvarh
5567
5086
5446
4844
5581
5098
5337
4787
21.931
19.815
Média 5.482,75
4.953,75
( 2x4953,75) − 5482,75
kVarh =
= 2554,63
3
FP =
5 4 8 2 ,7 5
2
2
5 4 8 2,7 5 + 2 5 5 4 ,6 2
= 0 ,9 0 6 4
0 ,9 2
DM CR =
x 5 4 8 2 ,7 5 = 5 5 6 4 ,7 9
0 ,9 0 6 4
FDR = DMCR − DEM .FATURADA
DER = 5564 , 79 − 6000 = NEGATIVO
FER =
( 0 , 92 − 1 )
x 5482 , 75 = 82 , 04
0 , 9064
PROBLEMAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA:
9SOBRECARGA NO SISTEMA
9MENOR RENDIMENTO E DESGASTE DE MÁQUINAS
9SOBRETAXAS NO IMPORTE TARIFÁRIO
CAUSAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA:
9 Motores
de indução
sobrecarregados
9
operando
a
vazio
ou
Transformadores de indução operando a vazio ou com
pequenas cargas
9 Lâmpadas de descarga
9 Grande quantidade de motores de pequena potência
9 Outros
equipamentos- fornos de arco em operação
transformadores
para
solda,
equipamentos
eletrônicos, condicionadores de ar tipo janela.
MÉTODOS DE CORREÇÃO DO POTÊNCIA:
9 Através
do aumento do consumo de energia
ativa
9 Utilizando máquinas síncronas
9 Utilizando capacitores
BENEFÍCIOS DA CORREÇÃO DO FATOR DE
POTÊNCIA:
Quando o Fator de Potência é corrigido e
elevado para 0,92 ou mais, a empresa passa a
utilizar energia da forma mais correta e econômica. Veja
por quê:
9 Redução das perdas de energia
9 Redução dos custos de energia elétrica
9 Liberação da capacidade do sistema
CONDUTOR x FATOR DE POTÊNCIA
SEÇÃO RELATIVA
1,00
1,23
1,56
2,04
2,78
4,00
6,25
11,10
FATOR DE POTÊNCIA
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA:
CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA:
REATIVOS kVAr
3
2
1
7
12
17
H
REATIVOS CARGAS FIXOS INITERRUPTA
REATIVOS CARGAS FIXAS C/ PERÍODO FUNCIONAMENTO 7-17 h
REATIVOS CARGAS VARIÁVEIS
CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA
AVALIAÇÃO DO SISTEMA
9levantamento
de dados junto á indústria seja o
mais criterioso possível
9maior
número de informações
instalações elétricas do consumidor,
sobre
as
9diagrama unifilar das instalações elétricas da MT
e BT (as biult)
9medições
em pontos estratégicos : Tensão,
Corrente,
Potência Ativa, Potência Reativa,
Potência Aparente, Fator de Potência, Conteúdo de
Harmônico
CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA
DADOS OBTIDOS JUNTO A CONCESSIONÁRIA
9Contrato de fornecimento de energia,
9dados de consumo e demanda, de pelo
menos dos últimos 12 ,
9curva de carga,
9variações de causas diversas