Aameaadeharmnicosesuassolucoes 140206141506-phpapp01

La amenaza de los armónicos y sus soluciones - Página 1
Angel Alberto Pérez Miguel
A Ameaça de Harmônicos e suas
Soluções.
Silvio Ferraz - Gerente Técnico - MGE UPS
Systems – Angel Pérez
the

T H E U N I N T E R R U P T I B L E P O W E R P R O V I D E R
www.mgeups.com.br
A AMEAÇA DE
HARMÔNICOS E SUAS
SOLUÇÕES
Silvio Ferraz da Silva

Quem são
os
Harmônicos?
Quem são
os
Harmônicos?

! Carga linear :
– Uma carga se diz “linear” quando a corrente
que ela absorve tem a mesma forma que a
tensão que a alimenta. Esta corrente não
tem componentes harmônicos.
• Exemplo : resistências de aquecedores,
cargas indutivas em regime estabelecido
(motores, transformadores ...) .
! Carga não linear ou deformada :
– Uma carga se diz "não linear" quando a
corrente que ela absorve não é da mesma
forma que a tensão que a alimenta. Esta
corrente é rica em componentes harmônicos
onde seu espectro será a função da
natureza da carga.
• Exemplo : alimentações R C D, motores
de arranque, entreferro do transformador..
As cargas lineares e não lineares.As cargas lineares e não lineares.
U
I
U
I
ϕ
Quem são os harmônicos?Quem são os harmônicos?

Carga linearCarga linear
Ângulo
Ângulo
Onda de Tensão
Onda de Corrente
Tensão
Corrente
Carga Linear

Tensão
Senoidal
Corrente
Senoidal
Carga composta somente
por elementos “lineares”.
Uma carga se diz linear quando uma tensão de entrada senoidal, a
corrente consumida por esta carga também é senoidal.
Carga linearCarga linear

Motor de indução:
Seu circuito elétrico equivalente é uma combinação série
de uma resistência e uma bobina.
L
IR IL
R L
IT
Exemplos de cargas
lineares
Exemplos de cargas
lineares

Carga não linearCarga não linear
Ângulo
Ângulo
Corrente
Tensão
Onda de Tensão
Onda de Corrente
Carga não Linear

Uma carga se diz não linear quando uma tensão de entrada senoidal, a
corrente consumida pela dita carga não é senoidal.
Tensão
Senoidal
Corrente
Não Senoidal
Carga com elementos
“lineares” e “não lineares”
Señal tomada con un Fluke 43
Carga não linearCarga não linear

Cargas não lineares
Exemplos de cargas não linearesExemplos de cargas não lineares

Quem são os harmônicos?Quem são os harmônicos?
! Todo sinal periódico de frequência " F " ou de qualquer
forma pode ser representada abaixo pela forma de uma
soma composta :
– Do término senoidal a frequência " F " : O FUNDAMENTAL (H1) .
– Do término senoidal onde as frequências são múltiplas inteiros da
fundamental H1 : OS HARMONICOS (Hn).
– De um eventual componente continuo.
! Exemplo :
I h ht t t( ) ( ) ( )= +1 3
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
I (t)
=
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
h1 (t)
+
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
h3 (t)

-1.100
0.000
1.100
0 90 180 270 360
Fundamental
3er harmônico
5º harmônico
Decomposição harmônicaDecomposição harmônica

Classe e sequênciaClasse e sequência
" Ordem é o número inteiro que
determina quantas vezes maior é a
frequência desse harmônico com
respeito ao componente
fundamental.
Ej: Harmônico de ordem 3, o terceiro harmônico é o harmônico
cuja frequência é de 3*60 = 180Hz
Ordem 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Frequência (Hz)60 120 180 240 300 360 420 480 540
Sequência + - 0 + - 0 + - 0

Corrente Distorcida Fundamental + Harmônicos
Tensão Senoidal Só o componente fundamental
Forma de ondaForma de onda

#Fábrica de papel
Se avaria o transformador central com a incorporação de novos
motores
#Fábrica de Automóveis
Não é possível instalar bancos de capacitores para reduzir a
potência reativa: os capacitores queimam-se e desligam os
interruptores de proteção.
#Companhia de produção de vídeo
Os interruptores se desligam sem razão aparente, pois a corrente
medida não é excessiva
ConstataçõesConstatações

TRANSFORMADOR
PRINCIPAL
FLUORESCENTES
E REATORES
ELETRÔNICOS
INFORMÁTICA
REGULADORES
DE
VELOCIDADE
BANCOS DE
CAPACITORES
PROTEÇÃO
Harmônicos em uma instalação genéricaHarmônicos em uma instalação genérica

Computadores Reguladores
de velocidade
Reatores
eletrônicos
Formas de correntes e instalações atuaisFormas de correntes e instalações atuais

Efeitos dos harmônicosEfeitos dos harmônicos
Corrente no Neutro > Corrente de Fase
Sobreaquecimento dos condutores de Neutro

! I H3 gerado por todas as cargas não lineares
! monofásicas (elétrico, micro e mini informática, ...).
! O condutor de neutro transmite 3x i H3 e as
correntes de desequilibrio da instalação.
! Segundo a IEEE 1100-1992 a sessão de condutor de neutro deve
ser adaptado (1,73 vezes a sessão das fases para as
alimentações do tipo R C D).
! O regime de neutro deverá ser escolhido : TNS, TNC
Neutro
-150
-100
-50
0
50
100
150
I1
I2
I3
In = 0
i1 (H3)
i2 (H3)
i3 (H3)
in = 3.i H3
Harmônico 3ºHarmônico 3º
Fases
-100
-50
0
50
100
Fases

Sobreaquecimento em condutores por correntes
de alta frequência.

DisparosDisparos inesperadosinesperados nosnos interruptoresinterruptores ee diferenciaisdiferenciais

I
I
I
I
I
t
I
t
I
I
I
t
I
I
t
I
I
R
S
T
I
t
A eletrônicaA eletrônica

Fechado
Bimetal que realiza a proteção térmica
contra sobrecargas.
Temperatura consequente da corrente eficaz
+
Temperatura devido a corrente harmônica
=
Disparo a I de utilização < I nominal
Aberto por disparo térmico
Disjuntor TermomagnéticoDisjuntor Termomagnético

IpIp
Is
Is
IpIp
Funcionamento de diferenciaisFuncionamento de diferenciais

ZONA DE DISPARO
ZONA DE NÃO DISPARO
ZONA DE INCERTEZA
00,015 0,03 0,5 1 2 3 5 10
In ( mA)
0,01
0,02
0,04
0,06
0,1
0,2
0,4
T seg.
Curva de resposta de um diferencial de 30 mACurva de resposta de um diferencial de 30 mA

!TIPO AC
Funcionamento correto com correntes perfeitamente
senoidais.
!TIPO A
Idem. com correntes pulsantes com componente
continuo até 6 mA.
!TIPO B
Idem. com qualquer componente continuo.
Tipos de diferenciaisTipos de diferenciais

IpIp
Is
Is
IpIp
+ Is’
+ Is’
Efeito das altas frequênciasEfeito das altas frequências

Os condensadores formam circuitos ressonantes com a indutância da
instalação, amplificando as correntes harmônicas

f (Hz)
0
z(Ω(Ω(Ω(Ω))))
Xc -j
C w
=
⋅
f (Hz)
z(Ω(Ω(Ω(Ω))))
Xred U
Scc
=
2
X w L= ⋅
Efeito sobre os condensadoresEfeito sobre os condensadores

U=5 V
450 Hz
Os painés elétricos
vibram com uma
Frequência audível
- Tensão neutro-terra > 0
Acoplamento com a línha telefônica

$ Os capacitores não geram harmônicos
$ A presença de capacitores podem amplificar os
harmônicos gerados por outras cargas.
Bancos de capacitores
~
=
~
=
Transformador
MT/BT
Geradores de harmônicos (Gh)
IHarmônicos
M
Efeito sobre os capacitoresEfeito sobre os capacitores

Efeito dos capacitoresEfeito dos capacitores

Sobreaquecimento dos enrolamentos pelas altas frequências
Sobreaquecimento do núcleo pelas correntes parasitas (≈≈≈≈ f2)
Perda de rendimento pelos harmônicos de sequência negativa

Fonte : esquema equivalente.
" As correntes harmônicas circulam pela
instalação (impedância não nula)
provocam quedas de tensões
" A fonte de alimentação da instalação não
é ideal; tem uma impedância interna não
nula. Esta impedancia é atravessada
pelas correntes harmônicas da instalação
" Estes efeitos combinados geram uma
distorção na tensão de alimentação dos
receptores na instalação.
Zs
e
Un
V
i
Distorção na tensão de alimentação

THDI das cargas
informáticas
de 70% a 100%
THDI de NO-BREAK
de 3% a 30%
THDI
THDI
Os harmônicos geram a fonteOs harmônicos geram a fonte
THDU
Um no-break
é um gerador
de tensão
THDI
Um servidor, um variador
de velocidade, a iluminação…
são os receptores geradores de
correntes harmônicas

% Observações superficiais realizadas nas instalações elétricas
colocam em evidência os seguintes fenômenos :
& ruidos e vibrações nos quadros e nos elementos
eletromagnéticos tais como transformadores, motores, etc...
& aquecimento dos transformadores, alternadores, bancos de
capacitores
& aquecimento dos condutores de fase e neutro
& disfunções e perturbações nos equipamentos sensíveis
& disparos das proteções
& ‘flicker’ nas telas e monitores ( vídeo, informática...)
& deterioração do fator de potência.
! Todo ele se traduz em correntes harmônicas importantes
! A qualidade da energía, não é adequada as suas necessidades.
SintomasSintomas

! As perdas em Joules :
Para cada corrente harmônica, o efeito aumenta a resistência R
dos enrolamentos. As perdas em Joule
! As perdas no entreferro :
Devido a soma das perdas por histerese (prop. de la F) e das perdas
por correntes de Foucault (prop. do quadrado de F). as perdas no entreferro.
! desclassificação :
as correntes harmônicas aumentam a corrente eficaz global.
a norma NFC 52-114 permite calcular o coeficiente de desclassificação k .
Exemplo : um transformador de 1000 kVA alimenta uma ponte retificador exafásico gerando :
H5 = 25%, H7 = 14%, H11 = 9%, H13 = 8% . Determinação do coeficiente de desclasificação : k = 0,91
A potencia aparente do transformador estará limitada a 910 kVA !...
As correntes harmônicas tem a ver com os efeitos em :
desclassificação !
! A taxa de distorção e tensão;
a impedância interna aumenta com a frequência. A THDU
P cu R I eficaz. . .= 2
Os transformadoresOs transformadores

Como medir
nas
instalações
Como medir
nas
instalações

TIPO
MÉDIO
(AVG)
VERDADEIRO
VALOR
EFICAZ
(TRMS)
Onda
Quadrada
10 % elevado
Correto
Onda
Senoidal
Correto
Correto
Onda
Distorcida
40 % baixo
Correto
(dentro da classe
especificada)
Equipamentos de medida para
harmônicos
Equipamentos de medida para
harmônicos

0 450
220
Valor promedio
175
220 Vac
ac
dc
0 450
220
Valor medio
x 1,11
Sinal senoidal
Veff/Vmedio 1/2 periodo = 1.11
CF = 1.414
Instrumentação de valor médioInstrumentação de valor médio

220 Vac
x 1,11ac
dc
0 450
220
Valor medio
175
Com as formas de ondas não senoidais provocam erros de até 40%!
Instrumentação de valor medioInstrumentação de valor medio

220 Vac
+
-
+V
-V
Detector de verdadeiro AC
0 450
220
Valor TRMS
Vac Vdc
R R
Vrms: Tensão que varia produz a mesma potência dissipada em uma
resistência que uma tensão Vdc contínua.
Instrumentação de verdadeiro valor eficazInstrumentação de verdadeiro valor eficaz

Verdadero
Valor Eficaz Valor medio
Factor de forma
(Veff/Vmedio)
Factor de
cresta (CF) Error
Señal 1 22,0 A 22, 0 A 1,11 1,41 0%
Señal 3 21,3 A 19,5 A 1,21 1,46 9%
Señal 6 16,8 A 12,4 A 1,5 1,86 26%
Señal 1
-400,00
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
Señal 3
-400,00
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
Sinal 6
-400,00
-200,00
0,00
200,00
400,0040 A
0 A
- 40 A
Verdadero
Factor de forma
(Veff/Vmedio)
Factor de
cresta (CF) Error
Señal 1 22,0 A 22, 0 A 1,11 1,41 0%
Señal 3 21,3 A 19,5 A 1,21 1,46 9%
Señal 6 16,8 A 12,4 A 1,5 1,86 26%
Verdadero
Fator de forma
(Veff/Vmedio)
Fator de
crista (CF) Erro
Sinal 1 22,0 A 22, 0 A 1,11 1,41 0%
Sinal 3 21,3 A 19,5 A 1,21 1,46 9%
Sinal 6 16,8 A 12,4 A 1,5 1,86 26%
Valor eficaz / Valor medioValor eficaz / Valor medio

Erro na medida de valor eficazErro na medida de valor eficaz

Soluções
eletrotécnicas
Soluções
eletrotécnicas

Fontes
Transformadores com
diferentes acoplamentos
2 Confinamento h3 e múltiplos.
p1 = p2
h5, h7
D
d y
3
D
y
Y
y
p1 = p2
4
L
5
Selfs
anti - hn.
L
6
1
D
yn
h3 h9
2
3 4y Atenuação das
Classes h5 e h7 (exafásicos).
Filtros
sonoros
5 Tratamento hn. da
frequência dos sonoros.
6 Atenuação THD(i).
Sobredimensionamento
de fontes, cabos ...
- Não elimina os
harmônicos.
1
As soluções eletrotécnicasAs soluções eletrotécnicas

Cargas monofásicas com alto conteúdo de harmônicos
3º, 5º, 7º, 9º, 11º e 13º grande intensidade pelo neutro
Harmônicos 3º e múltiplos de
3 não circulam para cima
h3 h9
h3 h9
TransformadoresTransformadores

h5 h7 h5 h7
h5 h7 h5 h7
Harmônicos 5º e 7º
não circulam para
cima
Inversão de fase dos harmônicos 5º e 7º ficando o resultado do somatório
TransformadoresTransformadores

Filtro sintonizado
Fonte Carga
Filtro passivoFiltro passivo

+
-
THDI 60%
THDI 33%
THDI 6%
Filtro passivo + indutância sérieFiltro passivo + indutância série

1
1.1
63kV
Scc=200MVA
Sn=50MVA
Scc=330MVA
11kV
Gh=40MVA Q a calcular
cosϕϕϕϕ1=0,75
cos ϕϕϕϕ2>0,9
P
20MW
Antes do filtro
Taxa de distorção
em tensão = 6,78%
cos ϕϕϕϕ = 0,75
Depois do filtro
Taxa de distorção
em tensão = 0,87%
cos ϕϕϕϕ = 0,98
40%
30%
20%
10%
Ih/I 1%
1 3 5 7 11 13 17 19
Filtros
F5 F7 F11

colocação de retificador
Classe
5
7
11
13
I %
33
9,5
6,5
3,3
Fr = 5,1
Amplificação
Sem bateria THDV : 3 %
Com batería THDV : 6 %
Com C A THDV : 0,6 %
20 kV, 250 MVA
Sn= 630 kVA
Ucc = 6 %
0,4 kV
Gh= 270 kW
Cosϕϕϕϕ1 = 0,9
cos ϕϕϕϕ2 = 0,98
380 kvar
P
300 kW
Compensador
ativo
Ic

' Filtro de correntes homopolares cargas monofásicas e/ou
desequilibradas
' Gama de 12 - 280 kVA para as aplicações terciarias
O filtro bloqueia todas as correntes homopolares,
Que são do tipo H3 devido a um desequilíbrio
CleanWaveCleanWave

" Reequilíbrio parcial das correntes acima do filtro
' se I carga = I, 0, 0, acima 2/4 I, 1/4 I, 1/4 I
' se I carga = I, I, 0 , acima 1/4 I, 1/4 I, 2/4 I
Corrente
carga
I1 = I
I2 = 0
I3 = 0
Corrente
acima filtro
I1 = 2/4 I
I2 = 1/4 I
I3 = 1/4 I
Neutro : In = 0
Lo
Zo
CleanWaveCleanWave

Compensação
ativa
Compensação
ativa

! O compensador ativo gera correntes que se opõe aos harmônicos criados
pelas cargas não lineares.
! Está dimensionado para as correntes harmônicas (Potência deformada).
! A corrente consumida pela carga será :
I carga = I fonte + I compensador
Fonte
de potência
Carga
não linear
Compensador
Ativo
De Harmônicos
Is Ich.
Ic.
O compensador ativo dos harmônicosO compensador ativo dos harmônicos

=
+
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
If. (fundamental)
IH. (harmônicos)
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
2
1,5
Compensador
ativo
Ic
Fonte
Carga
não linear
Is Ich
I. compensador
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
2
1,5
I. fonte
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
I. carga
Princípio de funcionamentoPrincípio de funcionamento

" Argumentação da potência aparente
e sobredimensionamiento das fontes
> Com cargas lineares, sem harmônicos :
• Cos phi = Fp =P/S
> Com cargas não lineares :
• Cos ϕ = P1/S1 componentes do sinal fundamental
• Fator de potência = P/S
> S = Potência aparente
ou consumida
P (W)
Q (var)φ
S (VA)
S (VA)
D armónica
P2 + Q2S =
P2 + Q2 + D2S =
Os efeitos das correntes harmônicasOs efeitos das correntes harmônicas

Corriente
compensada
Corriente sin compensar
Corriente del
compensador
Ensaio RealEnsaio Real

Corriente compensada
Corriente sin compensar
Armónicos compensados
Armónicos sin
compensar
Corriente del
compensador

20 A - 30 A - 45 A - 60 A - 90 A - 120 A
A gama completaA gama completa

Ventilação :
entrada de ar.
Ventilação :
saida de ar.
versão seguro na parede versão integrado no armário
.
Instalação localizaçãoInstalação localização

1
Interface utilizador
2
Sinalização
Exploração :
útil simples
e completos !
*compensador em
funcionamento
*limitação de corrente
*compensador parado
(Informações disponíveis
em contatos secos)
1
2
Exploração comunicaçãoExploração comunicação

! Parâmetros de entrada .
% tensão : 3800 V , - 20 % + 15 %
% fases : trifásico com ou sem neutro. Funcionamento com cargas
monofásicas desequilibradas e trifásicas
% frequência : 50 Hz o 60 Hz , +/- 5 % com auto-configuração
! Compensação harmônicos .
% classe harmônicos compensados : H 2 a H 25
% tipo de compensação : harmônicos - cos ϕϕϕϕ - misto (Hn + cos ϕϕϕϕ)
% modo de compensação (Hn) : global ou seletivo (escolha das classes)
% taxa de atenuação : >10% a plena carga ( THDI)
% melhora do cos ϕϕϕϕ : possível até 1
! Regime dinâmico .
% tempos de resposta : < a 20 ms com método global de tratamento
de corrente.
Prestação geralPrestação geral

I fase = 37 A
THDI = 88 %
S = 8,2 kVA
Fator potência = 0.63
Cos ϕϕϕϕ = 0.84
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
corrente na rede com SineWave
tratamento misto (Hn + reativa)
I fase = 25A (-32%)
THDI (tr = 9) = 9,5%
S = 5,5 kVA
Fator de potência = 0.99
Cos ϕϕϕϕ = 1
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
corrente na rede sem SineWave’
0
Ponte Graëtz 6 pulsosPonte Graëtz 6 pulsos

I fase = 48 A
THDI = 81 %
I neutro = 42 A
S = 10,6 kVA
Fator potência = 0.77
Cos ϕϕϕϕ = 0.99
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
corrente na rede sem SineWave
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
2
1,5
corrente na rede com SineWave
I fase = 38A (-21%)
THDI (tr = 24) = 3,4%
I neutro = 2,6 A
S = 8,4 kVA
Fator de potência = 1
Cos ϕϕϕϕ = 1
Cargas R C DCargas R C D

THDI = 92.6%
F.P = 0.73
2.9 %
1.0
Correntes Harmônicas com SineWave
0
20
40
60
80
100
120
H1
H3
H5
H7
H9
H11
H13
H15
H17
H19
H21
redução de 27 % de corrente eficaz na rede
Correntes Harmônicas sem SineWave
0
20
40
60
80
100
120
H1
H3
H5
H7
H9
H11
H13
H15
H17
H19
H21
Carga informática R C DCarga informática R C D

0
20
40
60
80
100
120
H1
H3
H5
H7
H9
H11
H13
H15
H17
H19
H21Correntes de entrada Variador sem SineWave
THDI = 124.3 %
I eficaz = 35.1 A
Fator de potência = 0.71
13.4 %
24.7 A
0.91
Correntes de entrada Variador com SineWave
0
20
40
60
80
100
120
H1
H3
H5
H7
H9
H11
H13
H15
H17
H19
H21
Variador de velocidadeVariador de velocidade

R1
Cf
Lf L1CT2
K1
C2
C3
ELECTRONICA
DE MANDO
Ih
Im
Udc
Sinal de mando
CONVERTIDOR
fonte
carga
extração
dos
harmônicos
Regulação
e
controles
Geração
do sinal
de mando
CT1
X
X
DJ
Funcionamento internoFuncionamento interno

Indutância
de
línea
Filtro
Pre-Carga
Contator
Indutância
AC
Línea
S4
S5
S6
S1
S2
S3
DC Bus
Condensadores
IGBT Módulo
Esquema de potênciaEsquema de potência

-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
Ieff = 18.1A, THDI = 7.5%, Fc = 1.46
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
Ieff = 24.8A, THDI = 104.8%, Fc = 2.92
I.neutro
= 31.6A
I cargas
I red
I.neutro
= 5.8A
Ordenador
de despachos
Posto de trabalho
impressora
Ord.portatil
TGBT
Quadro
informática
Modo de funcionamentoModo de funcionamento

C.B.T secundário
* Posta em paralelo ao SineWave
do mesmo calibre (4 máximo ).
* Somente 1 captador comum.
Cargas não lineares
captador
comum
evolução
extensão
SW 1 SW 2
Modo de funcionamentoModo de funcionamento

Este modo de funcionamento
permite tratar :
- a despoluição " usuarios"
da saida D2 (exemplo. H3)
com o SW2
- a despoluição " global "
da saida D1 (ex. H5, H7
H9 ...) com o SW1, mais o
complemento eventual de D2.
T.B.T secundário
captador 1
captador 2
SW 2 SW 1
D1 D2
Cargas
não lineares
Funcionamento em cascataFuncionamento em cascata

M M M
Quadro
terminal
Saidas S1 Saidas S2 Saidas S3
Quadro
secundário
Quadro general
Baixa tensão
CGBT
Saídas MS1 Saídas MS2 Saídas MSn
BT
! compensação
local
! compensação
parcial
! compensação
global
A escolha do ponto de inserção
será função de critérios
técnico-econômicos dependentes :
- das medidas realizadas
- do grau de despoluição desejado
- da compensação da reativa
C R
C
B
A
Pontos de inserçãoPontos de inserção

Capacidade de compensação 20 A 30 A 45 A 60 A 90 A 120 A
- em A. eff. / fase
- em A eff . Neutro (x3) 60 A 90 A 135 A 180 A 270 A 360 A
Calibre das proteções
Perda a evacuar 900 W 1300 W 1800 W 2400 W 3600 W 4800 W
Ruido acústico < 55 dBA < 55 dBA < 60 dBA < 60 dBA < 65 dBA < 65 dBA
Temperatura de
funcionamento < 25° recomendada , de 0° a 40° permanente
Umidade relativa e 0 a 95 % sin condensação
Altitude de funcionamento < 1000 m
Normas (qq. referências)
- construção e segurança EN 50091-1 (concepção CEI 146 - proteção IP 305 : CEI 529)
- CEM emissão conduzida e radiada EN 55011 clase A
Imunidade as descargas eletro - estáticas CEI 801-2 y CEI 1000-4-2 niv. 4
Imunidade aos campos radiados CEI 801-3 y CEI 1000-4-3 nivel 3
Imunidade as ondas de choque CEI 801-4 y CEI 1000-4-4 nivel 4
CaracterísticasCaracterísticas
SW 20 SW 30 SW 45 SW 60 SW 90 SW 120

Casos
reais
Casos
reais

Problemas reaisProblemas reais

Durante asDurante as provasprovas dede umum novo telefériconovo teleférico
dede umauma importanteimportante estaçãoestação de esquí, sede esquí, se
observaramobservaram váriosvários problemas.problemas.
O transformador deO transformador de alimentaçãoalimentação
vibravavibrava e os cabos see os cabos se esquentavamesquentavam..
O teleféricoO teleférico paravaparava..

UmUm teleférico ételeférico é basicamentebasicamente umum
grande motorgrande motor elétricoelétrico comcom velocidadevelocidade
variávelvariável, mas o problema, mas o problema devedeve--sese aosaos
harmônicosharmônicos injetadosinjetados..

I rms 239,8 A
THD (I) 40,94 %
I harmônico 90,7 A
Problemas reaisProblemas reais ANTES

I rms 206,7 A
THD (I) 6,84 %
I hrmônico 14,1 A
Problemas reaisProblemas reais DEPOIS
-14%
-83%
-84%

Forma de onda de um variador de velocidadeForma de onda de um variador de velocidade
Forma de onda compensadaForma de onda compensada

Espectro harmônico de um variador de velocidadeEspectro harmônico de um variador de velocidade
Espectro harmônico compensadoEspectro harmônico compensado

- Resultado final:
*Ausência de:
- vibração
- aquecimento
*Cliente (e usuários)
Satisfeitos!

UmaUma instalaçãoinstalação industrialindustrial comcom
umum transformador de 3.500transformador de 3.500
kVAkVA, no, no qualqual podemos utilizarpodemos utilizar
somentesomente 2.200 kVA.2.200 kVA.
NãoNão admiteadmite maismais cargascargas
Transformador desclassificado

•• dosdos variadoresvariadores de 200 KW cadade 200 KW cada umum
As cargas consideradas deformantesAs cargas consideradas deformantes sãosão::
•• doisdois fornosfornos de 100 KW cadade 100 KW cada umum
•• outrooutro variadorvariador de 132 KWde 132 KW

Medidas preliminares (Medidas preliminares (emem umum cabo de 3cabo de 3 emem paralelo):paralelo):
II 459A459A
IIharmônicoharmônico 124,6 A124,6 A
THD(I)THD(I) 32,24%32,24%

MedidasMedidas comcom doisdois filtrosfiltros ativosativos ligados (noligados (no mesmomesmo
cabo):cabo):
II 421A421A
IIharmônicoharmônico 13,8 A13,8 A
THD(I)THD(I) 3,3%3,3%
Solução

"" submetidosubmetido aa umum altoalto nívelnível dede harmônicosharmônicos e sobree sobre--
intensidadesintensidades
LembreLembre--se quese que qualquerqualquer quadroquadro pode incluir barras depode incluir barras de conexãoconexão

AS REGRAS DE OUROAS REGRAS DE OURO
• Evitar a redução da secção de neutros, que em certos casos
deverá duplicar-se
• Considerar a segregação de circuitos quando a maior
parte da carga é eletrônica
• Ter em conta o espectro harmônico dos equipamentos
a instalar
• Prever filtros em casos pontuais

A QUALIDADE DA ONDAA QUALIDADE DA ONDA
MELHORAR TEM UM CUSTOMELHORAR TEM UM CUSTO
NÃO FAZÊRNÃO FAZÊR--LOLO
PODE CUSTARPODE CUSTAR
MUITOMUITO
CAROCARO

Falando em termos de qualidade da onda de tensão é
baseada na norma Norte Americana (IEEE-519-1992)
“Prática recomendada”
THDU Global < 5%
THDU Individual < 3%
Qualidade da ondaQualidade da onda

As normas de emissão de harmônicos:
" IEEE 519-2 (USA): taxa de rejeição harmônica < 5%
" CEI 61000-3-2 (EN61000-3-2) aplicável nos equipamentos
<16 A
" CEI61000-3-4 (EN61000-3-4)
' Aplicável nos equipamentos >16A/fase
' Conectados nas redes BT ⌫600 V
' Frequências < H40
' Níveis requeridos
As normas sobre os produtosAs normas sobre os produtos
Compatível com todas as normas

O filtro THM (Compensador Ativo) é o único dispositivo em
conformidade com as recomendações do guía CEI para todas as
classes Harmônicos
As normas sobre os produtosAs normas sobre os produtos
Compatível com todas as normas
Hk %H1
Limites da
CEI 61000--3-4
Sem filtro Filtro LC Dupla ponte THM integrado
H3 21,6% - - - -
H5 10,7% 32% 2,9% 2,8% 2,5%
H7 7,2% 2,5% 1,9% 1,5% 1,5%
H9 3,8% - - - -
H11 3,1% 6,1% 3,8% 9,1% 2%
H13 2,0% 2,7% 1,9% 7,1% 0,5%
H17 1,2% 2,5% 1,1% 1% 1,1%
H19 1,1% 1,6% 0,7% 0,7% 0,9%
THDI 25% 33% 6% 12% 4%

Aameaadeharmnicosesuassolucoes 140206141506-phpapp01

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Destaque

Destaque (11)

Semelhante a Aameaadeharmnicosesuassolucoes 140206141506-phpapp01

Semelhante a Aameaadeharmnicosesuassolucoes 140206141506-phpapp01 (6)

Aameaadeharmnicosesuassolucoes 140206141506-phpapp01