Introdução
A instalação de um banco de capacitores é uma solução eficaz para melhorar o desempenho energético de um sistema elétrico. Os bancos de capacitores são utilizados para corrigir o fator de potência, reduzindo o consumo de energia reativa e otimizando a eficiência do sistema. Neste artigo, vamos explorar os benefícios da instalação de um banco de capacitores, o processo de instalação e como escolher o equipamento adequado para o seu sistema.
Benefícios da Instalação de um Banco de Capacitores
- Melhora do fator de potência: Os bancos de capacitores corrigem o fator de potência, reduzindo a energia reativa consumida pela carga e melhorando a eficiência energética.
- Redução dos custos de energia: Com a melhora do fator de potência, há uma redução nas perdas de energia e, consequentemente, uma diminuição nos custos de energia elétrica.
- Aumento da capacidade da rede elétrica: A instalação de um banco de capacitores permite que a rede elétrica suporte uma maior demanda de carga sem sobrecarregar o sistema.
- Redução do aquecimento dos condutores: Com a correção do fator de potência, há uma diminuição na corrente reativa, o que reduz o aquecimento dos condutores elétricos, prolongando sua vida útil.
- Melhoria da qualidade da energia elétrica: Os bancos de capacitores ajudam a filtrar distorções harmônicas e transientes na rede elétrica, melhorando a qualidade da energia fornecida aos equipamentos.
Processo de Instalação de um Banco de Capacitores
A instalação de um banco de capacitores envolve várias etapas essenciais. Aqui estão os passos principais:
1. Avaliação do sistema elétrico
Antes da instalação do banco de capacitores, é importante realizar uma avaliação detalhada do sistema elétrico. Isso inclui a medição do fator de potência atual, identificação de problemas de baixa potência e análise da demanda de carga.
2. Dimensionamento do banco de capacitores
Com base na avaliação do sistema elétrico, é possível determinar a capacidade necessária do banco de capacitores. O dimensionamento adequado é crucial para garantir uma correção eficaz do fator de potência.
3. Escolha dos equipamentos
Ao selecionar os equipamentos para o banco de capacitores, é importante considerar a qualidade e confiabilidade dos componentes. Certifique-se de escolher capacitores de alta qualidade que atendam às normas de segurança.
4. Instalação e conexão
Após a escolha dos equipamentos, é hora de instalar o banco de capacitores. Certifique-se de seguir as instruções do fabricante e contar com profissionais qualificados para realizar a conexão adequada aos terminais elétricos.
5. Testes e monitoramento
Após a instalação, é essencial realizar testes para verificar o desempenho do banco de capacitores. Além disso, é recomendado o monitoramento regular para garantir que o sistema esteja operando corretamente.
Escolhendo o Banco de Capacitores Adequado
Ao escolher um banco de capacitores, é importante considerar alguns fatores chave:
- Potência reativa: Verifique a quantidade de energia reativa que o banco de capacitores pode fornecer para corrigir o fator de potência do seu sistema.
- Tensão: Certifique-se de que o banco de capacitores seja compatível com a tensão do seu sistema elétrico.
- Capacidade de comutação: Avalie a capacidade de comutação do banco de capacitores para garantir uma operação confiável e segura.
- Vida útil: Verifique a vida útil dos capacitores e considere a garantia oferecida pelo fabricante.
Conclusão
A instalação de um banco de capacitores é uma solução eficaz para melhorar o desempenho energético de um sistema elétrico. Os benefícios incluem a melhoria do fator de potência, redução dos custos de energia, aumento da capacidade da rede elétrica e melhoria da qualidade da energia fornecida. No entanto, é crucial realizar uma avaliação adequada do sistema elétrico, dimensionar corretamente o banco de capacitores e escolher equipamentos de qualidade. Ao seguir esses passos, você poderá otimizar seu sistema elétrico e obter benefícios significativos.
Perguntas Frequentes (FAQs)
1. Por que devo instalar um banco de capacitores? Um banco de capacitores melhora o fator de potência, reduzindo os custos de energia, aumentando a capacidade da rede elétrica e melhorando a qualidade da energia fornecida.
2. Qual é o papel dos capacitores em um banco de capacitores? Os capacitores são os componentes principais do banco de capacitores, responsáveis por corrigir o fator de potência e reduzir a energia reativa.
3. Como escolher o tamanho adequado para um banco de capacitores? O tamanho adequado de um banco de capacitores depende da avaliação do sistema elétrico e da capacidade de correção do fator de potência necessária.
4. É necessário contratar um profissional para a instalação do banco de capacitores? Sim, é recomendado contar com profissionais qualificados para garantir uma instalação segura e adequada do banco de capacitores.
5. Quais são os benefícios de longo prazo da instalação de um banco de capacitores? Além dos benefícios imediatos, como a redução dos custos de energia, a instalação de um banco de capacitores também pode prolongar a vida útil dos equipamentos elétricos e melhorar a confiabilidade do sistema elétrico.
Opções de instalação do banco de capacitores
Em uma instalação elétrica de baixa tensão, os bancos de capacitores podem ser instalados em três níveis diferentes:Anúncio
Bancos de capacitores – opções de instalação, proteção e conexão (crédito da foto: power-star.co.za)
Após a instalação, discutiremos a proteção e conexão dos bancos de capacitores.
1. Instalação global
Este tipo de instalação requer um dispositivo de compensação de capacitores para todas as linhas de alimentação dentro da subestação.
Figura 1 – Instalação global de capacitores
Esta solução minimiza a potência reativa total instalada e o fator de potência pode ser mantido no mesmo nível através da utilização de regulagem automática, aproximando o fator de potência do valor desejado.Este tipo de método de compensação exige que
os bancos de capacitores tenham uma ampla faixa de regulação de potência , que é determinada por medições de 24h no local de instalação do disjuntor.
O que há de bom nessa solução? //
- Sem cobrança de energia reativa
- Esta é a solução mais econômica, pois toda a potência está concentrada em um ponto e o coeficiente de expansão permite otimizar os bancos de capacitores
- Requer menos requisitos de transformador
No entanto, as desvantagens são:
- As perdas nos cabos (RI 2 ) não são reduzidas.
- Esta não é a melhor solução para grandes sistemas elétricos, principalmente quando a distância entre a fonte e o receptor não linear é grande. Quanto maior a distância, maiores as perdas no sistema de transmissão.
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2. Instalação de segmento (ou instalação de grupo)
A instalação segmentada de condensadores pressupõe a compensação de um segmento de carga alimentado pelo mesmo quadro. O banco de capacitores geralmente é controlado por um dispositivo baseado em microprocessador chamado controlador de fator de potência .
Além disso, devem ser observadas as exigências para instalação em segmentos Proteção para bancos de capacitores .
Figura 2 – Montagem de segmentos de capacitores
Neste caso, os bancos de capacitores são conectados aos barramentos que alimentam um grupo de cargas.
O que há de bom nessa solução? //
- Sem cobrança de energia reativa.
- Requer menores requisitos nos ramais de abastecimento e reduz as perdas de calor nesses ramais (RI 2 ) Inclui a expansão de cada setor.
- Requer menos requisitos de transformador.
- Permaneça econômico.
Porém, a desvantagem é: – Solução geralmente utilizada para recursos muito difundidos.
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3. Instalação única (ou única)
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Conveniente conectando o capacitor de potência diretamente aos terminais de um dispositivo a ser compensado. Graças a esta solução, a carga na rede elétrica é minimizada. uma vez que a energia reativa é gerada nos terminais do dispositivo .
Figura 3 – Instalação individual de capacitores
Este método não requer controle de dispositivos
porque os bancos de capacitores são ligados e desligados usando a mesma chave do dispositivo .
O que há de bom nessa solução? //
- Sem cobrança de energia reativa
- Tecnicamente esta é a solução ideal, pois a energia reativa é gerada onde é consumida. As perdas de calor (RI 2 ) são, portanto, reduzidas em todas as linhas.
- Requer menos requisitos de transformador.
No entanto, as desvantagens são:
- O condensador não é usado quando a carga de alimentação não está operando.
- A solução mais cara dada:
- O alto número de instalações
- O fato de o coeficiente de expansão não ser levado em consideração
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Proteção e conexão de capacitores
engrenagem de controle
Para cargas com ciclos ultrarrápidos (máquinas de solda, etc.), o sistema tradicional de operação de capacitores (contatores eletromecânicos) não é mais adequado. São necessários sistemas de compensação de comutação de alta velocidade com contatores de estado sólido .
A corrente de comutação de um capacitor depende de:
- Desempenho do capacitor
- A potência de curto-circuito da rede à qual está conectado
- Indica se já existem bancos de capacitores ativados
AnúncioDados estes parâmetros, é imprescindível o uso
de dispositivos de operação e interrupção rápidas (interruptor, contator, etc.) . Ao selecionar dispositivos de operação, o usuário deve ser informado sobre a seleção dos dispositivos disponíveis (para operação de capacitores).
Os contatores são especialmente projetados pelos fabricantes de contatores para a operação de capacitores e, em particular, para a montagem de bancos de capacitores controlados automaticamente. Esses contatores possuem polos auxiliares conectados em série com resistores de pré-carga que limitam a corrente de irrupção durante a ativação.
Opções de instalação de capacitores e dicas para proteção e conexão (Crédito da imagem: esugitama.blogspot.rs)
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Proteção
Além dos dispositivos de proteção internos integrados no capacitor:
- Filme metalizado auto-reparador
- fusíveis internos
- dispositivos de desligamento por sobrepressão
É essencial
prever um dispositivo de proteção externo ao capacitor .
Esta proteção é fornecida por:
- Ou um disjuntor:
- Relé térmico, ajuste entre 1,3 e 1,5 × In
- Relé solenóide, ajuste entre 5 e 10 × In
- Ou fusíveis HRC tipo GI , classificação 1,4 a 2 × In
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Exemplo //
i n = corrente nominal do capacitor
i n = Q c / √3 U
Exemplo: 50 kVAr; 400V trifásicoIn = 50 / 1,732 × 0,4 = 72 A
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Conexão – dimensionamento dos cabos
Os padrões atuais para capacitores são definidos de forma que os capacitores possam suportar uma sobrecorrente permanente de 30% . Esses padrões também permitem uma tolerância máxima de 10% da capacidade nominal.
Os cabos devem, portanto, ser projetados para pelo menos o seguinte tamanho: I cabo = 1,3 × 1,1 (I capacitor nominal )
d.h. ichKabel = 1,43 × Inominal
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referências //
- Correção do fator de potência e monitoramento da qualidade de energia da Legrand
- Compensação de Potência Reativa – Dissertação de Mestrado de Jakub Kępka na Faculdade de Engenharia Elétrica
