Localização dos Capacitores Shunt

Definição de Capacitores em Derivação

Capacitores em derivação são dispositivos instalados em sistemas elétricos para melhorar o fator de potência, compensando a potência reativa.

Banco de Capacitores do Sistema de Distribuição

Nos alimentadores de distribuição, os bancos de capacitores são instalados em postes para compensar a potência reativa desse alimentador específico. Esses bancos são normalmente montados em um dos postes pelos quais os alimentadores de distribuição correm. Os bancos de capacitores montados geralmente estão interconectados com os condutores de alimentador aéreo por meio de cabo de energia isolado. 

O tamanho do cabo depende da tensão nominal do sistema. A faixa de tensão do sistema para o qual o banco de capacitores montado em poste pode ser instalado, pode variar de 440 V a 33 kV. A capacidade do banco de capacitores pode variar de 300 kVAR a MVAR. O banco de capacitores montado em poste pode ser uma unidade fixa ou comutada, dependendo da condição de carga variável.

Capacitor em Derivação EHV

Em sistemas de tensão extra alta, a energia elétrica gerada pode ter que ser transmitida por longas distâncias via linha de transmissão. Durante a jornada da energia, pode ocorrer uma queda de tensão suficiente devido ao efeito indutivo dos condutores da linha. Essa queda de tensão pode ser compensada fornecendo um banco de capacitores EHV em uma subestação EHV. Essa queda de tensão é máxima nas condições de carga pico, portanto, o banco de capacitores instalado nesse caso deve ter controle de comutação para ligá-lo e desligá-lo conforme necessário.

Banco de Capacitores da Subestação

Quando é necessário entregar uma carga indutiva elevada a partir de uma subestação de alta ou média tensão, deve-se instalar um ou mais bancos de capacitores de tamanho adequado na subestação para compensar o VAR indutivo de toda a carga. Esses bancos de capacitores são controlados por disjuntores e equipados com para-raios. Um esquema de proteção típico, junto com relés de proteção, também é fornecido.

Banco de Capacitores em Gabinete Metálico

Para pequenas subtrações industriais, podem ser usados bancos de capacitores de tipo interno. Esses bancos de capacitores são instalados em gabinetes metálicos. Este design é compacto e o banco requer menos manutenção. O uso desses bancos é maior em comparação com os bancos externos, pois não estão expostos ao ambiente externo.

Banco de Capacitores de Distribuição

Os bancos de capacitores de distribuição são normalmente bancos de capacitores montados em postes, instalados próximos ao ponto de carga ou instalados em subtrações de distribuição.

Esses bancos não ajudam a melhorar o fator de potência do sistema primário. Esses bancos de capacitores são mais baratos do que outros bancos de capacitores de potência. Não é possível fornecer todos os tipos de esquemas de proteção para um banco de capacitores montado em poste. Embora o banco de capacitores montado em poste seja do tipo externo, às vezes é mantido em um invólucro metálico para proteger contra as condições ambientais externas.

Banco de Capacitores Fixo

Algumas cargas, especialmente as industriais, precisam de potência reativa constante para a correção do fator de potência. Bancos de capacitores fixos, usados nesses casos, não possuem sistemas de controle para ligar ou desligar. Eles operam com os alimentadores, permanecendo conectados enquanto os alimentadores estiverem ativos.

Bancos de Capacitores Comutados

Em sistemas de energia de alta tensão, a compensação da potência reativa é principalmente necessária durante as condições de carga pico do sistema. Pode haver um efeito reverso se o banco for conectado ao sistema em condições de carga média. Em condições de baixa carga, o efeito capacitivo do banco pode aumentar a potência reativa do sistema em vez de diminuí-la.

Nessa situação, o banco de capacitores deve ser ligado durante as condições de carga pico e fator de potência ruim e também deve ser desligado durante as condições de baixa carga e fator de potência alto. Nesse caso, são usados bancos de capacitores comutados. Quando um banco de capacitores é ligado, ele fornece uma potência reativa mais ou menos constante ao sistema. Isso ajuda a manter o fator de potência desejado do sistema, mesmo em condições de carga pico. Ele previne a sobretensão do sistema durante as condições de baixa carga, pois o capacitor é desconectado do sistema nessas condições. Durante a operação do banco, ele reduz as perdas tanto dos alimentadores quanto do transformador do sistema, pois está instalado diretamente no sistema de energia primário.