O que é o controlador de fator de potência e como funciona?

No complexo mundo energético de hoje, a carga reativa na rede elétrica está aumentando constantemente. O aumento da potência dos transformadores, linhas de transmissão e geradores leva ao aumento da potência reativa. O controle da carga de potência reativa tornou-se uma necessidade, e o controlador do fator de potência desempenha um papel importante no sistema de correção de potência reativa.

Antes de entender o controlador, você deve entender o que é potência reativa.

Muitas cargas requerem energia reativa para fornecer corrente de magnetização para motores, transformadores de potência, soldadores elétricos, fornos a arco, indutores e reatores de iluminação. Não é uma força útil e deve ser controlada. Obviamente, as concessionárias devem gerar, transmitir e distribuir energia ativa e reativa. No entanto, se a energia reactiva puder provir de outras fontes, as empresas de serviços públicos poderão produzir energia mais limpa.

Neste ponto, para controlar automaticamente a potência reativa, precisamos de bancos de capacitores e controladores de fator de potência. O controlador de fator de potência é um dispositivo complicado, mas a função que vou explicar é tão simples quanto isso. Primeiro, vamos começar com a definição.

1. O que é um controlador de fator de potência?

O controlador de fator de potência (PFC) é a unidade de controle do sistema automático de banco de capacitores. Ele realiza a comutação de capacitores para atingir o cosɸ alvo definido pelo usuário. Ao integrar um controlador de fator de potência é possível otimizar o processo, agilizar a solução de problemas e reduzir o custo do sistema supervisório.

O controlador do fator de potência monitora a potência reativa da usina e tenta igualar o valor do fator de potência. O valor do fator de potência é definido como a relação entre a potência ativa (W) e a potência aparente (VA), que é definida no dispositivo pelo usuário final. Ele possui uma interface de usuário e uma exibição de texto simples orientada por menu para máxima facilidade de operação. A exibição de vários parâmetros de grade, o armazenamento de vários valores e uma opção de execução de teste facilitam a análise de erros e o monitoramento do sistema.

O controlador do fator de potência monitora permanentemente a potência reativa instalada e controla o fator de potência. O controle é feito conectando e desconectando o banco de capacitores de potência. Quando o fator de potência diminui, o controlador ativa os capacitores por sua vez.

Se o fator de potência for menor que o valor aprovado, o microprocessador do controlador gera um comando para ligar o relé. A abertura do relé adicionará um banco de capacitores ao circuito para melhorar o fator de potência. (O capacitor aumenta a carga reativa do circuito, o que ajudará a aumentar o fator de potência.) O controlador continuará a adicionar o capacitor em paralelo à carga até que o fator de potência atinja um bom valor.

Além da correção do fator de potência, também podem ser exibidos parâmetros elétricos como corrente, tensão, potência, energia, demanda e valores máximo/mínimo. É como o cérebro do sistema de correção de energia.

O PFC avançado possui as características de “conexão sequencial” e “conexão em loop”. A conexão sequencial envolve conectar e desconectar estágios em sequência (último a entrar, primeiro a sair). A potência de cada estágio é baseada em sua baixa potência. Uma conexão em loop envolve conectar e desconectar estágios um após o outro. o controlador opera em modo loop (primeiro a entrar, primeiro a sair), o que minimizará o desgaste do banco de capacitores, ou seja, quando os tamanhos dos estágios são iguais, o estágio com maior tempo de desconexão é sempre conectado atrás.