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Qualidade da energia elétrica

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Conceitos básicos de qualidade de energia elétrica

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Qualidade da energia elétrica

  1. 1. Qualidade da Energia Elétrica Conceitos Importantes
  2. 2. Definição • A Qualidade da Energia está relacionado a um conjunto de alterações que podem ocorrer no sistema elétrico. • Ou seja, qualquer problema manifestado na tensão, corrente ou desvio de freqüência, que resulta em falha ou má operação de algum equipamento dos consumidores. • Tais alterações podem ocorrer em várias partes do sistema de energia, seja nas instalações de consumidores ou no sistema supridor da concessionária. • Causas mais comuns: Perda de linha de transmissão; Saída de unidades geradoras; Chaveamentos de bancos de capacitores; Curto-circuito nos sistemas elétricos e Cargas com características não-lineares.
  3. 3. Por que estudar QEE? • Os Equipamentos atuais são menos tolerantes ao distúrbios; • Os processos de produção são menos tolerantes à falhas nos equipamentos; • As empresas são menos tolerantes à paradas no processo produtivo;
  4. 4. Por que estudar QEE? • Uma das principais razões para os estudos relacionados a QE é o valor econômico. • Sendo que há impactos econômicos consideráveis nas companhias, consumidores (clientes) e fornecedores de equipamentos.
  5. 5. Por que estudar QEE?
  6. 6. Fatores que despertaram o interesse sobre à QEE • Racionalização e conservação da energia elétrica; (com vistas a otimizar a sua utilização, tem aumentado o uso de equipamentos que, em muitos casos, aumentam os níveis de distorções harmônicas epodem levar o sistema elétrico a condições de ressonância) • Conscientização dos consumidores; (visto que os mesmos estão se tornando mais informados a respeito de fenômenos como interrupções, subtensões, transitórios de chaveamento etc., passando a exigir que as concessionárias melhorem a qualidade da energia fornecida) • Equipamentos sensíveis; (Os equipamentos atualmente utilizados são mais sensíveis às variações nas formas de onda de energia fornecidas. Muitos deles possuem controles baseados em microprocessadores e dispositivos eletrônicos sensíveis a muitos tipos de distúrbios) • Vida útil dos componentes e equipamentos. (As conseqüências resultantes de variações nas formas de onda sobre a vida útil dos componentes elétricos)
  7. 7. Importância de uma análise e diagnóstico da QE elétrica • Determinar as causas e conseqüências dos distúrbios; • Apresentar medidas técnicas e economicamente viáveis para sanar os problemas, promovendo a melhoria do sistema elétrico como um todo.
  8. 8. Caracterização dos Distúrbios • Os distúrbios aos quais o sistema elétrico está exposto, podem ser caracterizados de diversas maneiras: – em função da duração do evento; (curta, média ou longa duração), – da faixa de freqüências envolvidas; (baixa, média ou alta freqüência), – dos efeitos causados; (aquecimento, vibrações, cintilação luminosa, erro de medidas, perda de eficiência, redução da vida útil) – ou de acordo com a intensidade do impacto; (pequeno, médio ou grande impacto). • Para se fazer qualquer dessas classificações é preciso conhecer melhor as características de cada tipo de distúrbio:
  9. 9. Caracterização dos Distúrbios • Afundamento de tensão (voltage sag) : – É uma redução do valor rms da tensão durante meio ciclo até 1 minuto. – É provocado tipicamente pela entrada de uma carga temporária de porte significativo. – Pode também ser devido a um curto-circuito próximo. – Em geral, seu efeito desaparece depois que a causa direta é removida.
  10. 10. Caracterização dos Distúrbios • Elevação de tensão (voltage swell): – É um aumento do valor rms da tensão com duração entre meio ciclo e 1 minuto. – Trata-se do efeito contrário ao do afundamento, sendo as principais causas as saídas temporárias de cargas ou a conexão de um banco de capacitores.
  11. 11. Caracterização dos Distúrbios • Subtensão: – É a redução do valor rms da tensão durante mais de 1 minuto. (Corresponde ao prolongamento do afundamento de tensão.) • Interrupção: – Momentânea: de meio ciclo até 3 segundos de duração. – Temporária: duração entre 3 segundos e 1 minuto – Permanente: é uma interrupção com duração maior que 1 minuto.
  12. 12. Caracterização dos Distúrbios • Distorção harmônica: – É a combinação da tensão (ou corrente) fundamental com componentes de freqüência múltipla inteira. – Normalmente é causada por dispositivos não-lineares de conversão com espectro harmônico característico, como ponte de retificadores, compensadores controlados a tiristores; etc.
  13. 13. Caracterização dos Distúrbios • Oscilações transitórias: – São oscilações rápidas devidas a manobras de disjuntores. – Em geral são causadas por chaveamento de capacitores na rede. • Entre outros.
  14. 14. Temas de pesquisa • Detecção e classificação de eventos de QEE; • Determinação de causas de distúrbios; • Identificação e localização de fontes de harmônicos; • Alocação de medidores de QEE; • Influência das cargas (lâmpadas) nas formas de onda.
  15. 15. Conclusões • A Qualidade da Energia Elétrica (QEE) constitui na atualidade um fator crucial para a competitividade de praticamente todos os setores industriais e dos serviços. • A QEE é um tema que desperta grande interesse dos diversos setores ligados a engenharia elétrica; • Vários estudos podem ser desenvolvidos nesta linha.

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