Vamos descobrir agora o que é KVA e também qual o significado de potência aparente.
Quando falamos sobre potência elétrica, geralmente, utilizamos a unidade Watts (W) para quantificá-la.
Porém, quem trabalha no setor (produção, manutenção e distribuição de energia) precisa estar familiarizado com outra unidade de potência: o kVA (quilovoltampère).
A unidade kVA é muito importante quando vamos falar em geradores de energia, pois é utilizada para descobrir o valor de potência ideal que o equipamento deve ter para conseguir suprir a demanda energética.
Conhecendo a grandeza elétrica
A grandeza potência elétrica expressa a quantidade de trabalho que é realizada em um sistema em um certo intervalo de tempo, o que é equivalente à taxa de variação de energia elétrica desse sistema (da mesma forma que a variação da energia mecânica representa a potência mecânica).
Circuitos elétricos que operam em corrente alternada podem apresentar uma defasagem de ângulo entre os fasores (vetores) corrente (expressa em Ampère – A) e tensão (expressa em Volts – V).
Assim, eles acabam gerando três tipos de potência diferentes: a potência ativa, a reativa e a aparente.
Os diferentes tipos de potência
A potência ativa, expressa em Watts (W), é aquela que gera trabalho útil. A potência reativa não gera trabalho útil, é a potência de capacitância ou de magnetização de um equipamento elétrico.
Ela é responsável por manter o campo eletromagnético ativo nesses equipamentos e é expressa em kVAr (quilovoltampère reativo).
A unidade que estamos analisando, o kVA, corresponde à potência aparente, e é o resultado da soma vetorial da potência ativa com a reativa (ambas representam os catetos e, a potência aparente, a hipotenusa dessa soma).
Um quilovoltampère equivale a 10³ voltampères (VA). O cosseno do ângulo formado entre a potência aparente e a potência ativa em um sistema é chamado de fator de potência.
Ou seja, na forma decimal, 1 kVA é igual a 1.000 VA, não esquecendo que o VA é o valor de potência resultante entre a tensão (V) e a corrente elétrica (A).
A fórmula para calcular o kVA, se apresenta como:
kVA: VA²=W² + var²
Neste cálculo, as unidades de medidas são representadas por:
VA - Potência aparente de uma fonte geradora de energia;
W - Representa a potência que especifica a quantidade de energia que é transformada para a realização de um determinado trabalho por um período de tempo;
Tensão (Volts) - Caracteriza a tensão elétrica do equipamento.
Como a potência reativa não produz trabalho, ela acaba “ocupando um espaço” no sistema elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa.
Assim, o fator de potência corresponde à eficiência do uso da eletricidade em um sistema. Um alto fator de potência indica que a maioria da energia está sendo convertida em trabalho útil, enquanto um baixo fator de potência representa que uma grande porção da potência consumida está sendo convertida em campo eletromagnético.
Fator de potência e eficiência energética são grandezas diretamente proporcionais.
KVA e potência aparente na prática
Como acabamos de expor, os aparelhos elétricos consomem não apenas a potência que transformam em trabalho.
É preciso, por isso, que seja fornecida uma potência aparente maior do que a potência ativa exigida para garantir seu bom funcionamento.
Atualmente, muitos sistemas elétricos são capazes de diminuir a corrente reativa circulante, mas não é possível eliminá-la completamente do circuito, já que o campo magnético proveniente da potência reativa é de importância fundamental para o funcionamento das bobinas.
Cálculo de kVA
O cálculo do kVA é muito importante para o dimensionamento do gerador de energia, principalmente em instalação elétrica mais complexa, pois, esta é a única maneira de avaliar as condições ideais para que o gerador consiga operar.
Entretanto, para fazer o cálculo, é necessário converter a potência em watts para kVA. Para não ter nenhuma dúvida, iremos ensinar como fazer esta comutação.
Primeiro, é necessário saber qual é a potência adequada para o gerador, para isso, deve somar a potência em Watts de todos os equipamentos elétricos que serão alimentados pelo gerador.
Quando for realizar o cálculo, é recomendado deixar uma margem de segurança, para não sobrecarregar o gerador de energia, por este motivo, deve estabelecer 25% de sobra da potência em relação ao valor necessário.
A fórmula para converter o Watts em kVA, se apresenta como:
kVA = W / (1.000 x FP)
Nesta fórmula, as medidas são:
W - A somatória da potência em watts dos aparelhos eletrônicos;
FP - Fator potência.
Para melhor exemplificar, iremos ilustrar este cálculo, para isso, consideramos o Fator de Potência 0,8.
kVA = 4.000 / (1.000 x 0,8)
kVA = 4.000 / 800
kVA = 5
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