Fator de potência: o que é, por que pesa na conta de luz e por que o da ABC é 0,98

"Fator de potência" aparece na conta de luz, na placa do motor e na conversa com o engenheiro, e quase sempre como um número entre 0,8 e 1 que ninguém explica. Vale explicar, porque ele decide multas, o tamanho do transformador e a bitola do cabo.

Potência ativa, reativa e aparente

Uma carga elétrica pede dois tipos de energia:

• Ativa (kW): a que vira trabalho, calor, luz, movimento. É a que o medidor de consumo cobra.
• Reativa (kvar): a que vai e volta entre a rede e a carga para manter os campos magnéticos de motores e transformadores. Não vira trabalho, mas ocupa a rede.

A soma vetorial das duas é a potência aparente (kVA), e é ela que o transformador, o cabo e o disjuntor precisam suportar. O fator de potência é a razão entre a ativa e a aparente: kW dividido por kVA. Um motor com fator de potência 0,8 puxa 25% mais corrente do que os kW dele sugerem. É por isso que a regra da ABC para dimensionar usa uma folga sobre os kW: ela cobre o fator de potência que o cliente não conhece, como explicamos em como calcular o kVA.

O fator de potência dos auto transformadores da ABC

O transformador também tem seu próprio fator de potência, porque o núcleo precisa de corrente de magnetização (reativa). Nos auto transformadores da ABC ele é de 0,98: o equipamento pede muito pouca reativa em relação à potência que transfere. Em termos práticos, o transformador não piora o fator de potência da sua instalação; quem define o fator de potência do conjunto é a carga do outro lado.

Por que a conta de luz se importa

Para consumidores atendidos em média tensão e para muitos em baixa tensão com medição adequada, a concessionária cobra excedente de reativo quando o fator de potência fica abaixo de 0,92. Uma fábrica cheia de motores em carga parcial fica facilmente abaixo disso, e paga por energia que não usou.

Como corrigir

A correção clássica é um banco de capacitores, no quadro geral ou junto das maiores cargas. Os capacitores fornecem a reativa localmente e a rede deixa de transportá-la. É um projeto simples, com retorno rápido em instalações industriais. O transformador não corrige fator de potência; veja o que ele faz e o que não faz em transformador não é regulador de tensão.

Fator de potência e o tamanho do transformador

Um transformador de 30 kVA alimenta uma carga de 30 kW só se o fator de potência for 1. Com fator 0,8, ele alimenta 24 kW. Esse é o motivo de a folga de 30% existir: ela leva o cliente do kW que ele conhece ao kVA que o transformador precisa ter, sem que ele precise medir nada.

Perguntas frequentes

Fator de potência 0,98 do transformador melhora o da minha fábrica?

Não. O transformador não gera reativa para compensar as cargas; ele apenas pede pouca reativa para si. O fator de potência do conjunto continua sendo o das máquinas.

Meus motores têm fator 0,85. Isso muda o modelo de transformador?

A folga de 30% da regra da ABC já cobre fator de potência nessa faixa. Aplique a regra normalmente e, se for motor, suba um modelo.

Onde vejo o fator de potência da minha instalação?

Na conta de luz de consumidores com medição de reativo, ou com um analisador de energia no quadro geral por alguns dias. É a medida que orienta o projeto do banco de capacitores.