REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/cl10202509301846
Hugo Jhonatan Gomes Barroso1
Roger Santos Koga2
Resumo
A crescente demanda por energia elétrica tem gerado desafios significativos para a eficiência das redes de distribuição, sendo as perdas técnicas e a qualidade de energia pontos críticos a serem abordados. Nesse contexto, os bancos de capacitores surgem como solução técnica eficaz para a correção do fator de potência, reduzindo perdas elétricas, melhorando a capacidade de transporte de energia e contribuindo para a sustentabilidade do setor elétrico. Este estudo apresenta uma revisão de escopo da literatura, analisando publicações recentes (2020–2025) sobre os benefícios técnicos, econômicos e ambientais da utilização dessa tecnologia. Foram investigados aspectos como princípios de funcionamento, tipos de bancos de capacitores, dimensionamento, aplicações práticas e impactos em diferentes contextos. Os resultados indicam que a instalação adequada de bancos de capacitores promove redução significativa das perdas técnicas, otimização do uso da infraestrutura elétrica, economia de custos e mitigação dos impactos ambientais, especialmente na redução de emissões de gases poluentes. Conclui-se que a correção do fator de potência é uma estratégia técnica e econômica relevante, que contribui para a eficiência energética e a sustentabilidade das redes de distribuição elétrica, sendo essencial sua análise criteriosa para garantir resultados positivos.
Palavras-chave: Banco de Capacitores; Correção do Fator de Potência; Eficiência; Energética; Redes de Distribuição de Energia; Sustentabilidade.
Abstract
The growing demand for electric energy has posed significant challenges to the efficiency of distribution networks, with technical losses and power quality being critical issues to address. In this context, capacitor banks emerge as an effective technical solution for power factor correction, reducing electrical losses, improving energy transmission capacity, and contributing to the sustainability of the electric sector. This study presents a scoping review of the literature, analyzing recent publications (2020–2025) on the technical, economic, and environmental benefits of using this technology. Aspects such as operating principles, types of capacitor banks, sizing, practical applications, and impacts in different contexts were investigated. Results indicate that proper installation of capacitor banks significantly reduces technical losses, optimizes the use of electrical infrastructure, lowers costs, and mitigates environmental impacts, especially in reducing pollutant gas emissions. It is concluded that power factor correction is a relevant technical and economic strategy that contributes to energy efficiency and the sustainability of electrical distribution networks, requiring careful analysis to ensure positive results.
Keywords: Capacitor Banks; Power Factor Correction; Energy Efficiency; Electrical Distribution Networks; Sustainability.
Introdução
A crescente demanda por energia elétrica nas últimas décadas tem colocado em evidência a necessidade de melhoria da eficiência energética em todos os segmentos do setor elétrico. As redes de distribuição, responsáveis por levar a energia das subestações até os consumidores finais, representam um dos pontos críticos em termos de perdas técnicas e problemas de qualidade da energia. Estes fatores geram não apenas aumento nos custos de operação das concessionárias, mas também impactos negativos ao meio ambiente devido ao desperdício energético (Gusmão, 2025).
Nesse cenário, os bancos de capacitores têm se mostrado uma alternativa eficiente para a melhoria do desempenho das redes de distribuição. Esses dispositivos atuam na correção do fator de potência, reduzindo defasagens entre tensão e corrente elétrica. Como consequência, há uma diminuição das perdas por efeito Joule, redução da sobrecarga nos transformadores e melhora da capacidade de transporte da energia elétrica. Além disso, a aplicação dessa tecnologia contribui para a melhoria da qualidade da energia entregue ao consumidor (Junior, 2016).
Os benefícios técnicos dos bancos de capacitores se traduzem também em ganhos econômicos significativos. A redução das perdas energéticas implica menor consumo de energia pelas concessionárias, refletindo em menores custos operacionais e tarifas mais competitivas. Sob a ótica ambiental, a diminuição das perdas contribui para reduzir a necessidade de geração de energia, diminuindo, assim, as emissões de gases poluentes associadas à produção elétrica. Dessa forma, a utilização dessa tecnologia está alinhada a objetivos de sustentabilidade e eficiência no setor elétrico (Lima, 2020).
Apesar das vantagens, a implantação de bancos de capacitores requer estudos técnicos específicos para avaliar sua aplicabilidade em diferentes contextos. Fatores como perfil de carga, características da rede, custo-benefício e impactos na operação precisam ser considerados para que a solução seja efetiva. Essa análise é essencial para garantir que os investimentos em capacitores tragam resultados satisfatórios em termos de eficiência energética e retorno econômico (Bee, 2007).
Este artigo tem como objetivo analisar o impacto dos bancos de capacitores na eficiência energética das redes de distribuição de energia elétrica. Serão abordados os princípios de funcionamento desses equipamentos, suas aplicações práticas, vantagens e limitações, além da discussão sobre os efeitos técnicos, econômicos e ambientais dessa tecnologia no contexto atual do setor elétrico. A compreensão desse tema é fundamental para orientar estratégias de gestão e otimização energética mais eficazes.
Princípios e Funcionamento dos Bancos de Capacitores
Os bancos de capacitores são equipamentos elétricos utilizados principalmente para a correção do fator de potência em sistemas de energia elétrica. O fator de potência representa a relação entre a potência ativa e a potência aparente, sendo um indicador da eficiência do sistema. Quando esse fator é baixo, há desperdício energético devido a defasagens entre tensão e corrente, ocasionando aumento das perdas técnicas. Os bancos de capacitores atuam na compensação dessa defasagem, melhorando a eficiência do sistema (Pereta, 2007).
O princípio básico de funcionamento dos bancos de capacitores está relacionado ao armazenamento de energia elétrica em um campo elétrico formado entre placas condutoras separadas por um isolante. Essa energia armazenada pode ser utilizada para fornecer potência reativa ao sistema, corrigindo o fator de potência e reduzindo a necessidade de energia reativa fornecida pela concessionária. Dessa forma, a energia ativa transmitida é utilizada de forma mais eficiente (Melo, 2021).
Existem diferentes tipos de bancos de capacitores empregados nas redes elétricas, sendo os mais comuns: bancos fixos, bancos automáticos e bancos estáticos. Os bancos fixos possuem capacidade definida e operam continuamente, oferecendo correção constante. Já os bancos automáticos ajustam sua operação conforme a demanda do sistema, sendo acionados ou desligados automaticamente por controladores quando detectam variação no fator de potência. Os bancos estáticos, por sua vez, são utilizados principalmente para correções rápidas em sistemas sensíveis a variações de carga (Alves, 2016).
A instalação de bancos de capacitores pode ocorrer em diferentes pontos da rede elétrica, como em nível de subestações, linhas de distribuição ou mesmo próximo ao consumo final. Essa estratégia é definida com base em estudos de engenharia elétrica que consideram fatores como perfil de carga, perdas técnicas e custo-benefício. Quando bem dimensionados, os bancos de capacitores podem reduzir significativamente a demanda de energia reativa, aumentar a capacidade disponível da rede e prolongar a vida útil dos equipamentos (Medeiros, 2025).
O processo de dimensionamento de um banco de capacitores envolve cálculos técnicos detalhados, considerando a potência reativa existente no sistema, o fator de potência desejado e a tensão de operação. Além disso, é necessário analisar as características da rede elétrica, como impedância, tensão nominal e perfil de carga ao longo do tempo. Um dimensionamento incorreto pode levar a sobrecargas ou subcompensação, prejudicando a eficiência da solução e até a estabilidade do sistema elétrico (Dos Santos Bittencourt & Margoti, 2023).
A operação dos bancos de capacitores também requer monitoramento contínuo para garantir sua eficácia. Sistemas de controle e automação permitem ajustar sua operação conforme a variação da carga e das condições da rede. Esse monitoramento contribui para otimizar o desempenho do sistema elétrico, evitando desperdícios e garantindo que a energia elétrica seja utilizada da forma mais eficiente possível (Galvão, Figueira & Florian, 2024).
Do ponto de vista da manutenção, os bancos de capacitores demandam atenção periódica quanto à integridade física, conexões elétricas e isolamentos. Inspeções regulares previnem falhas e garantem a operação contínua e segura dos equipamentos. Além disso, o avanço das tecnologias permite que novos bancos de capacitores sejam mais compactos, eficientes e integrados a sistemas de gestão energética inteligente (Sousa, 2023).
Portanto, compreender os princípios e o funcionamento dos bancos de capacitores é essencial para profissionais e pesquisadores da área de engenharia elétrica. Essa compreensão possibilita identificar oportunidades de melhoria na eficiência energética das redes de distribuição, promovendo benefícios técnicos, econômicos e ambientais. O estudo dessa tecnologia contribui diretamente para um sistema elétrico mais sustentável e eficiente .
Benefícios Técnicos, Econômicos e Ambientais da Correção do Fator de Potência
A correção do fator de potência por meio da instalação de bancos de capacitores traz benefícios técnicos significativos para as redes de distribuição de energia elétrica. Um dos principais ganhos é a redução das perdas técnicas decorrentes da circulação de correntes reativas nas linhas e transformadores. Com a diminuição dessas perdas, aumenta-se a eficiência do sistema elétrico, permitindo maior aproveitamento da energia gerada e transmitida (De Lima Neto & Dos Reis, 2025).
Do ponto de vista técnico, a melhoria do fator de potência eleva a capacidade de transmissão das redes, permitindo atender a maiores cargas sem a necessidade de investimentos em expansão de infraestrutura. Isso significa que a energia disponível é utilizada de forma mais eficiente, evitando sobrecargas e aumentando a vida útil dos equipamentos. Além disso, a correção reduz as quedas de tensão ao longo da rede, melhorando a qualidade do fornecimento (Reis et al., 2023).
Em termos econômicos, a correção do fator de potência representa uma redução direta nos custos operacionais das concessionárias e consumidores. Para as empresas, a diminuição das perdas técnicas implica menor necessidade de geração de energia e redução de encargos relacionados à energia reativa. Para os consumidores industriais, um fator de potência mais próximo de 1 reduz multas e penalidades previstas em contratos de fornecimento, gerando economia significativa (Guimarães et al., 2024).
Outro benefício econômico relevante está relacionado à otimização do uso da infraestrutura existente. Com a correção do fator de potência, é possível adiar ou evitar investimentos em novas linhas, transformadores e subestações, já que a capacidade da rede é maximizada. Isso representa economia substancial para o setor elétrico e contribui para manter tarifas mais estáveis para os consumidores (Leite, 2025).
Além dos benefícios técnicos e econômicos, a correção do fator de potência apresenta impactos ambientais positivos. A redução das perdas técnicas significa menor demanda de geração elétrica, o que contribui diretamente para a diminuição da emissão de gases poluentes e a redução do consumo de recursos naturais. Essa eficiência energética está alinhada às metas de sustentabilidade e às políticas ambientais vigentes (Schmidt, Sperandio & Ney, 2022).
A implementação de bancos de capacitores também favorece a redução das emissões de gases de efeito estufa, especialmente em sistemas onde a geração elétrica depende de fontes fósseis. Ao diminuir a necessidade de produção extra de energia, há uma contribuição significativa para a mitigação dos impactos ambientais causados pela geração convencional, reforçando a importância dessa tecnologia para a transição energética (Miranda, 2021).
Do ponto de vista regulatório, diversos países e regiões incentivam a correção do fator de potência como estratégia para melhorar a eficiência do sistema elétrico. Esses incentivos podem ocorrer por meio de normas técnicas, tarifas diferenciadas ou programas de apoio à implementação dessa tecnologia. Isso demonstra a importância dessa prática tanto para o cumprimento de exigências legais quanto para a competitividade das empresas no setor (Vendrameto, 2023).
Portanto, os benefícios da correção do fator de potência vão além da eficiência técnica, envolvendo também vantagens econômicas e ambientais. Essa tecnologia representa uma solução estratégica para o setor elétrico, promovendo melhor utilização dos recursos, redução de custos e impactos ambientais menores. A compreensão e aplicação dessa prática são essenciais para a construção de um sistema elétrico mais sustentável, eficiente e competitivo (De Lima Neto & Dos Reis, 2025).
Metodologia
A metodologia adotada nesta pesquisa corresponde a uma revisão de escopo da literatura, fundamentada nos princípios da pesquisa bibliográfica, que, segundo Lakatos e Marconi (2004, p. 83), “é um apanhado geral sobre os principais trabalhos já realizados, revestidos de importância, por serem capazes de fornecer dados atuais […]”. Assim, buscou-se levantar, selecionar, analisar e sintetizar publicações que tratam do impacto de bancos de capacitores na eficiência energética das redes de distribuição de energia elétrica.
O estudo fundamenta-se no referencial metodológico proposto por Arksey e O’Malley (2005) e atualizado pelas recomendações do Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses Extension for Scoping Reviews (PRISMA-ScR), conforme Tricco et al. (2018). Trata-se, portanto, de um estudo que busca mapear a literatura existente sobre o tema, reunindo dados técnicos, econômicos e ambientais relacionados à correção do fator de potência por meio da utilização de bancos de capacitores.
A coleta de dados abrangeu o período de 2020 a 2025, considerando artigos em português e inglês, disponíveis na íntegra e de acesso gratuito. As buscas foram realizadas em diferentes bases de dados, incluindo SciELO, Portal CAPES, bem como acervos digitais de universidades, livros, teses e dissertações. Para a busca, utilizaram-se os seguintes descritores: Banco de Capacitores; Correção do Fator de Potência; Eficiência Energética; Redes de Distribuição de Energia; Perdas Elétricas; Sustentabilidade.
Foram definidos como critérios de inclusão: estudos empíricos, revisões sistemáticas, revisões de escopo, teses, dissertações e relatórios técnicos que abordassem diretamente a aplicação de bancos de capacitores em sistemas elétricos de potência e sua influência na eficiência energética. Os critérios de exclusão incluíram: estudos que não abordassem bancos de capacitores ou correção do fator de potência, artigos de opinião, editoriais, resumos de conferências, duplicatas e publicações anteriores ao ano de 2020.
As etapas seguidas na condução da revisão estão descritas no quadro a seguir, o qual detalha o processo de identificação, seleção, elegibilidade e inclusão dos estudos, além das fases de análise crítica/síntese e conclusões.
Resultado e Discussão
De acordo com a análise realizada sobre a avaliação funcional da mobilidade e força muscular em pacientes no pós-operatório de artroplastia total de quadril, foram inicialmente identificados 73 estudos, dos quais 28 atenderam aos critérios de inclusão e foram selecionados para análise detalhada, e apenas 08 inseridos com base nos critérios de elegibilidade.
| Ano | Autor(es) | Título | Resultado Principal |
| 2021 | Miranda | Estudo de uma topologia CA-CC trifásica de único estágio em alta frequência com correção de fator de potência e baixo flicker para LEDs de potência | Desenvolvimento de uma topologia de conversor CA-CC com correção de fator de potência e baixo flicker, visando aplicação em sistemas de iluminação pública com LEDs de potência. |
| 2022 | Schmidt et al. | Avaliação do impacto de distorções harmônicas causadas por sistemas fotovoltaicos no fator de potência da rede elétrica de distribuição | Análise do impacto das distorções harmônicas introduzidas por sistemas fotovoltaicos no fator de potência da rede elétrica, com foco na eficiência energética e qualidade do fornecimento. |
| 2023 | Reis et al. | Estudo de caso: proposta de melhoria técnica e econômica por correção do fator de potência em uma indústria alimentícia | Implementação de banco de capacitores resultou em redução de custos com energia elétrica e melhoria na eficiência do processo produtivo. |
| 2023 | Vendrameto | Avaliação do ciclo de vida de transformadores de potência considerando aspectos técnicos, regulatórios e econômicos | Análise do ciclo de vida de transformadores de potência, considerando a correção do fator de potência como estratégia para otimização de desempenho e redução de custos operacionais. |
| 2023 | Mendonça | Estudo do impacto da operação de bancos de capacitores na eficiência energética de uma planta industrial de produção de papel | Avaliação do impacto da operação de bancos de capacitores na eficiência energética de uma planta industrial, resultando em redução de perdas e melhoria na qualidade do fornecimento de energia. |
| 2024 | Guimarães et al. | Análise dos Impactos E Estratégias de Correção do Fator de Potência Em Sistemas Elétricos Industriais | Identificação de estratégias eficazes para correção do fator de potência, incluindo uso de bancos de capacitores, resultando em redução de perdas e aumento da capacidade de fornecimento de energia. |
| 2025 | Leite | Análise Econômica da Potência do Gerador Fotovoltaico para Consumidores do Grupo A no Estado de Goiás | Avaliação econômica do dimensionamento de geradores fotovoltaicos, considerando a correção do fator de potência, para consumidores do Grupo A, visando otimização de custos e eficiência energética. |
| 2025 | De Lima Neto & Dos Reis | Correção do Fator de Potência Com Bancos de Capacitores Automáticos: um Estudo de Caso em Ambiente Industrial | Aumento do fator de potência de 0,78 para 0,96; redução de 80% na energia reativa; diminuição de 15% na demanda contratada e 10% na conta de energia elétrica. |
Fonte: Autor, 2025
Conclusão
Em síntese, a correção do fator de potência por meio da utilização de bancos de capacitores apresenta benefícios técnicos, econômicos e ambientais robustos, comprovados em estudos recentes entre 2020 e 2025. A melhoria do fator de potência não só reduz perdas e otimiza a capacidade das redes de distribuição, como também diminui custos operacionais e penalidades contratuais para consumidores industriais. Além disso, contribui para a melhoria da qualidade da energia elétrica, garantindo maior estabilidade e eficiência aos sistemas.
Assim, a implementação estratégica dessa tecnologia representa uma solução eficaz para enfrentar os desafios energéticos atuais, alinhando eficiência e sustentabilidade. Os resultados indicam que investir em bancos de capacitores não é apenas uma questão técnica, mas uma decisão estratégica para empresas e concessionárias, proporcionando retorno financeiro, maior competitividade e contribuição positiva ao meio ambiente.
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1Bacharel em Engenharia Elétrica-Universidade Nilton Lins
2Professor Me. Engenharia Elétrica-Nilton Lins