Por que o fator de potência é tão importante no sistema elétrico de potência?

Geralmente, podemos definir o termo fator de potência de três maneiras;

• “O cosseno de um ângulo entre a corrente e a tensão de um circuito AC é chamado de fator de potência”
• “A relação entre a resistência e a impedância total de um circuito de corrente alternada é chamada de fator de potência”
• “A relação entre a potência ativa e a potência aparente é chamada de fator de potência”

Considerando uma carga indutiva, o fator de potência estará atrasado devido ao qual a corrente está atrasada em relação à tensão. Enquanto na carga capacitiva o ângulo é oposto, o ângulo de corrente aplicado agora está adiantado antes da tensão e considerado como fator de potência adiantado. O fator de potência desempenha um papel importante em circuitos CA, dependendo da carga. Como sabemos que quanto menor o fator de potência, maior é a corrente de carga e vice-versa. *O fator de potência atrasado tem algumas desvantagens, como uma classificação KVA grande porque o KVA é inversamente proporcional ao fator de potência.

• Da mesma forma, no fator de potência atrasado, as linhas de transmissão devem ter um tamanho de condutor maior, pois em baixo fator de potência o condutor transporta uma grande quantidade de corrente.
• Outro demérito são as grandes perdas de cobre, em baixo fator de potência o condutor carrega grande corrente
• causa mais IR ² perdas. Isso resulta em baixa eficiência.
• A grande corrente com baixo fator de potência causa maiores perdas de tensão no alternador e nas linhas de transmissão e, com esse efeito, o sistema pode reduzir também a capacidade de manuseio de carga.

Causas do baixo fator de potência :

Baixo fator de potência é indesejável do ponto de vista econômico.

1. A maioria dos motores CA (monofásicos e trifásicos) são motores de indução que trabalham com fator de potência extremamente baixo (0,2 a 0,3).
2. Fornos industriais, lâmpadas de arco, lâmpadas de descarga elétrica etc operam com baixo fator de potência.

Melhoria do fator de potência :

O baixo fator de potência se deve principalmente às cargas indutivas. Para contornar esta situação, devemos conectar um capacitor em paralelo com as cargas que possam de alguma forma estabilizar o fator de potência. A melhoria do fator de potência pode ser alcançada usando os seguintes tipos de equipamentos.

• Capacitor estático

                         O fator de potência pode ser melhorado conectando um capacitor em paralelo com a carga indutiva. Como sabemos, o capacitor atrai uma corrente principal que pode neutralizar o fator de potência atrasado produzido pelas cargas indutivas. Para cargas trifásicas, os capacitores podem ser conectados em estrela ou delta.

• Condensador síncrono

                  Motores síncronos recebem a corrente principal quando estão superexcitados e, portanto, se comportam como capacitores. Portanto, um motor síncrono superexcitado funcionando sem carga é chamado de condensador síncrono. Quando tais máquinas são conectadas em paralelo com a alimentação, leva a corrente principal que neutraliza parcialmente ou tende a minimizar o baixo fator de potência. Assim, o fator de potência é melhorado.

• Avançadores de fase

Fase advancer também é um dispositivo de melhoria do fator de potência. Como sabemos, o baixo fator de potência é devido ao estator do motor de indução, porque ele consome uma corrente muito alta que fica atrás da tensão de alimentação em 90 ⁰ . Avanço de fase real é uma excitação CA externa para o motor que alivia o enrolamento do estator da corrente de excitação e o fator de potência pode ser melhorado.