O que é fator de potência e por que corrigi-lo?

O fator de potência (FP) é a relação entre a potência ativa (kW – que realmente produz trabalho) e a potência aparente (kVA – fornecida pela fonte). Na prática, ele mede a eficiência do uso da energia elétrica. Um FP baixo (próximo de 0,5) significa que uma grande parcela da corrente é reativa (kVAR), que não realiza trabalho útil mas circula pelo sistema, causando perdas e aquecimento.

O limite de FP ≥ 0,92 não vem da NBR 5410: ele é regulatório, da ANEEL. A Resolução Normativa nº 1.000/2021 fixa o fator de potência de referência, indutivo ou capacitivo, em 0,92 para as unidades consumidoras do grupo A (art. 302), ou seja, conectadas em tensão igual ou maior que 2,3 kV ou atendidas por rede subterrânea. A distribuidora deve cobrar a energia e a demanda reativas excedentes dessas unidades, inclusive das que optaram pela tarifa do grupo B (art. 304). O FP é apurado hora a hora: num período de 6 horas consecutivas, definido pela distribuidora entre 23h30 e 6h30, conta só o FP capacitivo abaixo de 0,92; no resto do dia, só o indutivo abaixo de 0,92 (art. 304, § 1º). Unidades do grupo B (tensão menor que 2,3 kV: casas, pequenos comércios) não têm fator de potência de referência e não podem ser cobradas por reativo excedente (art. 303). Este simulador ajuda a visualizar a relação entre as três potências e o ângulo de fase.

Conceitos fundamentais

Potência ativa (kW): realiza trabalho (motores, iluminação, aquecedores).
Potência reativa (kVAR): necessária para criar os campos magnéticos de motores, transformadores e reatores. Sobrecarrega cabos e transformadores e, no grupo A, o excedente abaixo de FP 0,92 é cobrado na fatura.
Potência aparente (kVA): é a soma vetorial das duas primeiras. A corrente que flui nos cabos é determinada por ela: I = (kVA * 1000) / V no monofásico e I = (kVA * 1000) / (√3 * V) no trifásico, com V entre fases.

Cargas resistivas, como chuveiros, aquecedores e fornos de resistência, têm FP ≈ 1: quase não consomem reativo. O FP baixo vem principalmente de motores de indução, transformadores e reatores.

O triângulo das potências

Visualize um triângulo retângulo:

Cateto horizontal: potência ativa (kW)
Cateto vertical: potência reativa (kVAR)
Hipotenusa: potência aparente (kVA)

O ângulo entre a hipotenusa e o cateto horizontal é o ângulo de fase (θ). O fator de potência é cos(θ) = kW / kVA.

Exemplo prático

Uma indústria possui uma carga de 100 kW com FP = 0,7. A potência aparente é 100 / 0,7 ≈ 142,86 kVA. A corrente em 380V trifásico será I = (142,86 * 1000) / (√3 * 380) ≈ 217 A.
Se corrigirmos o FP para 0,95: kVA = 100 / 0,95 ≈ 105,26 kVA → I ≈ 160 A – uma redução de 26% na corrente!

Como corrigir o FP?

Adicionando bancos de capacitores em paralelo com a carga. A potência do banco para levar o FP de cos φ1 para cos φ2 é dada por Qc = P * (tg φ1 − tg φ2), com P em kW e Qc em kVAR. Este simulador não dimensiona o banco: use-o para treinar a intuição sobre o triângulo de potências.

Cuidados importantes

Não sobrecompense: capacitores demais deixam o FP capacitivo, que também é cobrado no grupo A quando fica abaixo de 0,92 na janela noturna de 6 horas definida pela distribuidora (é quando a carga cai e o banco fixo sobra), e elevam a tensão em carga leve. Bancos automáticos, que entram e saem conforme a carga, evitam isso.
Harmônicos e ressonância: em instalações com muitas cargas não lineares (inversores de frequência, retificadores, fontes chaveadas), o banco pode entrar em ressonância com a rede em uma frequência harmônica. Avalie as harmônicas antes e, se preciso, use reatores de dessintonia.
Motores: o FP de um motor de indução cai bastante em carga parcial e a vazio. Motor superdimensionado é causa comum de FP baixo; consulte o FP na placa ou no catálogo do fabricante.
A correção pode ser feita no quadro geral (banco central) ou junto às maiores cargas indutivas (correção localizada), conforme o perfil da instalação.

Referências

ANEEL – Resolução Normativa nº 1.000/2021, arts. 302 a 304 (Seção "Do Fator de Potência e do Reativo Excedente") – Fator de potência de referência e cobrança de reativos excedentes. Texto conferido no DOU de 20/12/2021 e no texto compilado da ANEEL (alterações até a REN 1.115/2025): esses artigos não foram renumerados nem alterados.
ANEEL – PRODIST, Módulo 8 – Qualidade da Energia Elétrica.
IEEE 1459 – Definitions for the Measurement of Electric Power Quantities.

Calculadora de Fator de Potência