Como dimensionar PFW, bancos UCW/UCWT/BCWP e reatores DRW para reduzir multas e perdas.

Por que o fator de potência cai e quanto custa

O fator de potência (FP) é um dos principais indicadores de eficiência elétrica em uma instalação. Ele representa a relação entre a potência ativa (kW) – aquela que de fato realiza trabalho útil – e a potência aparente (kVA), que é a soma da ativa com a reativa (kvar).

Quando o FP está próximo de 1, significa que praticamente toda a energia contratada está sendo utilizada de forma produtiva. Já quando o FP cai, aumenta a parcela de potência reativa circulando pelo sistema, o que traz consequências sérias:

• Multas da concessionária: no Brasil, consumidores do Grupo A (média e alta tensão) são cobrados por excedentes de energia reativa. A cada ciclo de faturamento, valores abaixo do limite regulatório resultam em penalidades.

• Sobrecarga em transformadores e cabos: a energia reativa não realiza trabalho, mas circula pelo sistema, aquecendo cabos e reduzindo a vida útil de equipamentos.

• Menor eficiência operacional: com FP baixo, a mesma carga exige mais corrente, aumentando perdas por efeito Joule e reduzindo a capacidade de expansão da instalação.

Exemplo prático de custo

Uma indústria com demanda contratada de 500 kW e fator de potência médio de 0,85 pode ter acréscimo mensal superior a R$ 10 mil em multas. Esse valor, acumulado ao longo do ano, justifica plenamente o investimento em sistemas de correção de fator de potência WEG.

Soluções WEG (PFW, bancos UCW/UCWT/BCWP, DRW)

A WEG oferece um portfólio completo para correção e controle do fator de potência, desde soluções compactas até painéis inteligentes para grandes consumidores.

PFW – Painéis de Fator de Potência

O PFW é um painel automático que gerencia capacitores em estágios, conforme a variação de carga da instalação. É indicado para indústrias, shoppings, hospitais e data centers, garantindo FP sempre acima do mínimo exigido pela concessionária.

Bancos UCW, UCWT e BCWP

• UCW: bancos automáticos ou fixos de capacitores, adequados para cargas de perfil mais estável.

• UCWT: bancos automáticos com chaveamento por tiristores. Ideais para ambientes com variações rápidas de carga, pois eliminam transientes e evitam picos de corrente.

• BCWP: solução compacta e robusta, aplicada em quadros de baixa potência ou quando há restrição de espaço físico.

Reatores DRW

Quando a instalação apresenta distorções harmônicas (causadas por inversores de frequência, retificadores, UPS, entre outros), a simples adição de capacitores pode gerar ressonância. Nesse caso, utilizam-se os reatores DRW, que filtram harmônicos e protegem tanto os capacitores quanto o sistema elétrico como um todo.

Dimensionamento – kvar, harmônicos, passo/estágios

Para que o sistema de correção seja eficiente, o dimensionamento precisa ser cuidadoso:

1. Cálculo de kvar necessários:

   • A partir de análises de faturas mensais.

   • Ou via medições com analisadores de energia (como os medidores MMW WEG).

2. Avaliação de harmônicos:

   • Em cargas com inversores, retificadores ou fornos, deve-se prever DRW para evitar ressonância.

3. Número de estágios (passos):

   • Quanto mais estágios, maior a precisão na correção.

   • Em cargas dinâmicas, bancos UCWT com chaveamento eletrônico são os mais recomendados.

4. Perfil da carga:

   • Instalações com variação lenta → UCW.

   • Instalações com variação rápida → UCWT.

   • Pequenos consumidores → BCWP.

Integração com proteção e medição (MMW)

A correção de fator de potência não deve ser tratada isoladamente. Para garantir segurança e confiabilidade, o sistema precisa estar integrado às proteções elétricas e à medição:

• Proteção: disjuntores e fusíveis adequados para cada estágio de capacitor, garantindo seletividade e evitando falhas em cascata.

• Chaves de manobra: eletromecânicas ou eletrônicas (tiristores), escolhidas conforme a necessidade de resposta rápida.

• Medição inteligente: com os medidores MMW WEG, é possível acompanhar FP em tempo real, além de monitorar parâmetros como:

  • Consumo ativo (kWh).

  • Consumo reativo (kvarh).

  • Distorção harmônica total (THD).

Essa integração permite criar um sistema de gestão de energia elétrica, essencial para empresas que buscam certificações ISO 50001 ou metas de eficiência energética.

Checklist de projeto + comissionamento

Para que o investimento em correção de FP gere retorno imediato e duradouro, é fundamental seguir um checklist de boas práticas:

1. Levantamento inicial

   • Verificar carga instalada.

   • Avaliar perfil de consumo (faturas + medições).

2. Cálculo de kvar necessário

   • Definir potência reativa para elevar o FP ao nível desejado (geralmente >0,95).

3. Escolha da tecnologia

   • UCW, UCWT ou BCWP conforme porte e dinâmica da carga.

   • Inclusão de reatores DRW quando necessário.

4. Definição de estágios

   • Projetar com margem para expansões futuras.

5. Instalação

   • Local ventilado, protegido contra intempéries e com acesso seguro para manutenção.

6. Comissionamento

   • Medição do FP antes e depois.

   • Ajustes finos dos estágios automáticos.

   • Relatório de performance e recomendações de O&M.

Manter o fator de potência em níveis adequados não é apenas uma exigência da concessionária – é uma estratégia de eficiência energética que reduz custos, aumenta a vida útil de equipamentos e libera capacidade para crescimento da instalação.

A WEG oferece soluções robustas, modulares e seguras para atender desde pequenas empresas até grandes consumidores industriais.

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