As leituras padrão do fator de potência mascaram as perdas harmónicas dispendiosas nas centrais modernas.

Muitos operadores de instalações observam uma leitura do medidor de deslocamento próxima de 0,98 e presumem a eficiência total do sistema. Nem todos os componentes indutivos oferecem um desempenho equivalente, uma vez que os elementos indutivos desempenham funções distintas dependendo da localização no sistema e da presença de harmónicos.

O fator de potência real é igual ao fator de potência de deslocamento multiplicado pelo fator de potência de distorção. Enquanto o fator de potência de deslocamento reflete o desfasamento fundamental entre as formas de onda de tensão e corrente, o fator de potência de distorção mede a distorção harmónica total criada quando os acionamentos não lineares consomem correntes periódicas não sinusoidais.

Diferenças Fundamentais na Mitigação Indutiva
Os condensadores shunt padrão ajustam as métricas de offset, mas não corrigem a distorção da forma de onda. A instalação de reatores CA dessintonizados em série com condensadores impede a ressonância harmónica nos bancos de distribuição, ao mesmo tempo que deixa a distorção de corrente subjacente gerada pelos equipamentos não lineares da central praticamente sem mitigação.

A atenuação direta requer mitigação no equipamento de origem. A integração de um reactor VFD dedicado nos terminais de entrada do inversor suaviza o consumo de corrente, arredonda os impulsos de pico do rectificador e suprime os harmónicos de quinta e sétima ordem, elevando directamente os valores do factor de distorção acima de 0,85 sem a necessidade de bancos de condensadores.

Pontos de Stress Mecânico e Elétrico
Sobreaquecimento do Transformador: As correntes harmónicas induzem aquecimento parasita por correntes parasitas nos núcleos magnéticos e condutores de alimentação, provocando perdas por dissipação térmica, apesar das elevadas indicações do medidor do factor de potência fundamental.

Degradação por Rejeição de Tensão: A comutação rápida dos díodos provoca severas rejeições de tensão nas linhas de interligação do barramento. A adição de um reactor CA para o inversor estabelece uma impedância indutiva que absorve os picos transitórios de comutação antes que ocorra a poluição do barramento de distribuição.

Seleção de Impedâncias Adequadas
O projeto do sistema exige a seleção adequada da impedância com base nas relações de curto-circuito específicas do local. A especificação de uma unidade CA de reactor de linha com uma impedância entre três e cinco por cento evita a ruptura prematura do isolamento, minimizando a injecção total de corrente harmónica no transformador.

Indutância de 3%: Suficiente para aplicações industriais em geral que procuram a prevenção de paragens indesejadas em inversores e uma redução básica da distorção harmónica total, sem provocar quedas de tensão contínuas substanciais sob carga nominal máxima.

Indutância de 5%: Recomendada para redes elétricas rígidas com baixa impedância de entrada, onde as metas de conformidade com a norma IEEE 519 exigem uma atenuação significativa dos picos de corrente gerados pelo inversor e a correção do fator de potência.

Os sistemas de monitorização de instalações devem avaliar simultaneamente as componentes de distorção e de deslocamento. O tratamento de harmónicas a montante, através de reactores instalados junto aos accionamentos, evita a degradação térmica oculta, reduz os custos com a procura aparente e protege os equipamentos de distribuição contra falhas operacionais não programadas.