O documento discute os conceitos de qualidade da energia elétrica e os principais distúrbios que afetam essa qualidade, como variação de tensão, flicker, transientes, surtos e desequilíbrio de tensão. Explica como esses distúrbios impactam diferentes tipos de equipamentos e indústrias e quais são as soluções para melhorar a qualidade da energia ao longo da geração, transmissão, distribuição e uso.

1. QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA
Eng. Edson Martinho

2. •Conceito energia
•Conceito QEE
•Distúrbios

3. ELETRICIDADE

4. QUALIDADE

5. PERTURBAÇÕES

6. FALANDO EM NORMAS....
•Qualquer atividade ligada a eletricidade deve seguir as normas técnicas pertinentes, as normas das concessionárias e também as normas de segurança do MTE como por exemplo a NR-10

7.  Qualidade de fornecimento de energia elétrica é uma função de sua compatibilidade enquanto fonte de energia, com o equipamento elétrico.
 É função do uso da energia.
 É função da percepção do usuário

8. O que é qualidade de energia para você?

9. Exemplo 1
•Percepção de qualidade de energia para uma padaria com forno elétrico em um bairro da periferia da cidade, que produz pão desde as 5 horas da manha, até as 9 horas da manha, quando passa a se dedicar a outras coisas.

10. Exemplo 2
•Uma pequena indústria de injeção de plástico, que trabalha de segunda a sexta das 7:30 as 18:00 hs

11. Exemplo 3
•Uma industria de Bebidas de grande porte, onde uma das áreas possui equipamentos que são sensíveis à afundamento de tensão maior que 20% desligando o equipamento e efetuando um procedimento de check list antes de voltar a trabalhar (30 segundos)

12. QUAL É O PADRÃO IDEAL DE ENERGIA ELÉTRICA?
Tensões e correntes senoidais (THDv=0 e THDi=0)
Freqüência constante (Df=0)
Tensão constante em seu valor nominal (DV=0)
Continuidade de serviço (DEC, FEC=0)
Sem fenômenos transitórios

13. Qualidade de Energia
Variação de freqüência
Variação de tensão
Fator de Potência
Harmônica e inter- harmônicas
Surto / Transitórios
Notching / Ruídos / Interferências eletromagnéticas
Desequilíbrio de tensão

15. •A preocupação com a qualidade da energia é algo que deve ser estudado de forma integrada entre gerador e fornecedor de energia, fabricante de equipamentos, projetista das instalações e o usuário da energia elétrica.

16. •Outra tendência é a necessidade de se estudar os distúrbios de forma correlata e não mais isoladas.

17. QUALIDADE DA ENERGIA
•É medida e controlada na geração, na transmissão, na distribuição e no uso.

18. PRODIST ANEEL
Estão sujeitos ao PRODIST:
•a) concessionárias, permissionárias e autorizadas dos serviços de geração distribuída e de distribuição de energia elétrica (denominadas neste documento como distribuidoras);
•b) consumidores de energia elétrica conectados ao sistema de distribuição, em qualquer classe de tensão (BT, MT e AT), inclusive consumidor ou conjunto de consumidores reunidos por comunhão de interesses de fato, ou de direito;
•c) cooperativas de eletrificação rural;
•d) importador e exportador de energia elétrica conectados ao sistema de distribuição.
Fonte: ANEEL – Prodist – Modulo I 02/2008
Os índices de qualidade da energia, que são alvo de fiscalização estão definidos no modulo 8 do mesmo PRODIST , citado acima, e abrangem os seguintes setores:
•a) unidades consumidoras com instalações conectadas em qualquer classe de tensão de distribuição;
•b) produtores de energia;
•c) distribuidoras;
•d) agentes importadores ou exportadores de energia elétrica.
Os procedimentos de qualidade de energia elétrica definidos neste módulo se aplicam aos Sistemas Individuais de Geração de Energia Elétrica com Fontes Intermitentes – SIGFI, exceto o que estiver disposto em Resolução específica.

19. QUALIDADE NO USO
•Este sim é um grande desafio
O usuário entende, na maioria dos casos que gerenciar energia é controlar a demanda e o FP (facultativo à concessionária de energia a cobrança)
Esta realidade está mudando e nos próximos anos a qualidade de energia passará a ser item muito importante para o funcionamento e produtividade.

20. CONCEITUANDO OS PRINCIPAIS DISTURBIOS DA ENERGIA
1

21. VARIAÇÃO TENSÃO
•Já vimos que a tensão deve ser mantido dentro de determinados padrões, para o bom funcionamento dos equipamentos. Portanto o fenômeno variação de tensão pode ser para mais ou para menos. A duração pode interferir ou não em um equipamento e quanto maior a duração, maior a probabilidade dos equipamentos serem afetados

23. Um estudo realizado pela EPRI (Electric Power Research Institute), com alguns equipamentos industriais, apresenta os níveis de sensibilidade quanto ao afundamento de tensão destes equipamentos, vejamos:
•Controlador de resfriamento: Apresentam uma sensibilidade a subtensões quando estes valores caem 20%, ou seja, a menos de 80% da tensão nominal.
•Equipamento de teste de chip (componente eletrônico) – Estes equipamentos tem sensibilidade a partir de valores abaixo de 85% da tensão nominal e podem ter seu tempo de reinicialização em até 30 minutos o que acarreta uma perda inestimável de produção.
•Acionadores de corrente contínua: Um equipamento utilizado em larga escala nas industrias e também em ambientes comerciais e até residenciais, como é o caso de elevadores, os acionadores CC (conhecidos como inversores), possuem uma sensibilidade muito grande a variação de tensão. Principalmente no afundamento, pois neste estudo realizado pela EPRI, apresentou sensibilidade a partir de 88% da tensão nominal. A presença de valores abaixo desta tensão podem causar funcionamento errôneo dos equipamentos e pode causar inclusive acidentes de grande natureza.
•Controladores lógicos programáveis (PLC ou CLP): Os equipamentos mais antigos e portanto mis robustos, porém mais lentos até podem suportar interrupções de alguns ciclos, porém com o avança da tecnologia e da velocidade a tensão de alimentação é muito importante e os equipamentos mais recentes consideram valores de afundamento de curta duração em até 50% da tensão nominal, porém nem todos tem esta baixa sensibilidade.
•Robôs: Estes equipamentos são eletro-mecânicos, porém necessitam de precisões muito grande de funcionamento, e por isso os circuitos de controle eletrônico são imprescindíveis. Neste caso afundamentos de tensões a níveis menores que 90% podem fornecer informações errôneas e conseqüentemente causar danos ou acidentes com este tipo de equipamento.
•Computadores: Estes equipamentos, são hoje o principal dispositivo de controle de todas as organizações. É raro entrar em uma indústria e não encontrar pelo menos um computador controlando várias atividades. Preocupado com esta situação e também com as variações de tensão, a Associação de fabricantes de computadores CBEMA desenvolveu um estudo e definiu as tolerâncias mínimas de variação de tensão que computadores suportam. (figura abaixo).

25. Elevação de corrente
x queda de tensão
Motor de indução de 5CV
SUBTENSÃO

26. Custo estimado para interrupção de até 1 minuto
INTERRUPÇÃO

27. SOLUÇÃO
•Condicionadores de energia;
•Separação de circuitos;
•Redimensionamento de rede e circuitos;
SUBTENSÃO

28.  FLICKER, flutuação de tensão em baixa freqüência que se propagam pela rede e cujo efeito mais conhecido é a cintilação em lâmpadas fluorescentes ou de descarga.
 Parâmetros de identificação:
 Pst (Probability Short Term) Indica Severidade dos níveis de cintilação associados à flutuação de tensão verificada em um período contínuo de 10 minutos
 Plt (Probabvility long term): Indica a severidade dos níveis de cintilação associados à flutuação de tensão num período contínuo de 2 horas, obtidos a partir dos resgistros de Pst
Os indicadores de Pst e Plt são tratados estatisticamente e comparados com os indices globais de limite para adequaçao do sistema

29. FLICKER

30. TRANSIENTE OU TRANSITÓRIO
•O transiente ou transitório como são conhecidos, é caracterizado por um distúrbio de curta duração que ocorre na forma de onda e pode ser classificado por:
–Transiente impulsivo
–Transiente Oscilatório que é divido em
•Baixa freqüência
•Média freqüência
•Alta freqüência

31. Chaveamento
TRANSIENTE

32. TRANSIENTE IMPULSIVO
•Caracterizado por um impulso rápido em uma única direcão com frequencias acima de 5KHz e duração de 30 a 200 micro segundos

33. TRANSIENTE OSCILATÓRIO BAIXA FREQUENCIA
•Caracterizado por disturbios de rápida variação na tensão e / ou corrente com freqüências menores que 500Hz, e duração de menos de 30 ciclos e incluem variações de polaridade positiva e negativa.

34. TRANSIENTE OSCILATÓRIO MÉDIA FREQUENCIA
•Caracterizado por disturbios de rápida variação na tensão e / ou corrente com freqüências entre 500Hz e 2 KHz, com duração de menos de 3 ciclos e incluem variações de polaridade positiva e negativa.

35. TRANSIENTE OSCILATÓRIO ALTA FREQUENCIA
•Caracterizado por disturbios de rápida variação na tensão e / ou corrente com freqüências maiores que 2 KHz, com duração de menos de 0,5 ciclo e incluem variações de polaridade positiva e negativa.

36. SURTO DE TENSAO OU SPIKE
•O surto de tensão - Spike é caracterizado pelo drástico aumento instantâneo da tensão da rede elétrica.

37. CAUSA
Surto induzido ou indireto - Caracterizado pela incidência de descargas atmosféricas que atingem as linhas de transmissão ou distribuição de energia, ou através da indução da ocorrência da descarga em elementos próximos da rede, como arvores, estruturas metálicas, onde as ondas eletromagnéticas originadas pelas descargas circulam pelos condutores chegando às cargas nelas instaladas. Estes efeitos são causados indiretamente por acoplamentos capacitivos ou indutivos colocando em risco a instalação elétrica. Manobras na rede, como chaveamentos de circuitos de transmissão e distribuição também podem ser considerados surtos e devem ser tratados como tais.
Surto conduzido ou direto - Acontece quando a descarga atmosférica incide diretamente sobre a instalação, ou em pontos muito próximos da edificação. Nesta situação os eletrodos e os elementos metálicos existentes sofrem uma elevação de potencial por frações de segundos o que gera circulação de correntes de surto pela instalação elétrica principalmente. Outra forma de existir surto conduzido esta na diferença de potencial entre diversos eletrodos de aterramento como o eletrodo da edificação e do serviço publico (concessionária de energia, tv a cabo, etc).

38. SOLUÇÃO
•Dispositivos de proteção contra surto
•Separação de condutos entre rede elétrica e rede de dados
•Equipotencialização
•Redução de percursos fechados ou loops entre linhas de baixa corrente e linhas de potencia.
SURTO

39. VARIAÇÃO DE FREQUENCIA
•É definida como sendo desvios no valor da freqüência fundamental deste sistema (50 ou 60Hz). A freqüência do sistema de potência está diretamente associada à velocidade de rotação dos geradores que suprem o sistema. Pequenas variações de freqüência podem ser observadas como resultado do balanço dinâmico entre carga e geração no caso de alguma alteração (variações na faixa de 60 ± 0,5Hz). Em sistemas isolados, entretanto, como é o caso da geração própria nas indústrias, na eventualidade de um distúrbio, a magnitude e o tempo de permanência das máquinas operando fora da velocidade, resultam em desvios da freqüência em proporções mais significativas.

40. DESEQUILÍBRIO DE TENSÃO
O desequilíbrio de tensão em um sistema elétrico trifásico é uma condição na qual as fases apresentam tensão com módulos diferentes entre si, ou defasagem angular entre as fases diferentes de 120° elétricos ou, ainda, as duas condições simultaneamente. Sabe-se que a presença de cargas trifásicas desequilibradas conectadas a um sistema trifásico causa um desequilíbrio de tensão, uma vez que as correntes absorvidas nas três fases não são simétricas, isto é, não são iguais em módulo nem tão pouco defasadas de 120°. Normalmente, em sistemas de alta tensão não existem grandes desequilíbrios, exceto quando alimentam instalações com cargas monofásicas de grande porte, tais como trens com tração elétrica ou fornos elétricos monofásicos.

41. DESEQUILIBRIO DE TENSÃO

42. CAUSA
•Fornos de Indução;
•Fornos a Arco;
•Linhas com Parâmetros Desequilibrados ;
•Cargas Monofásicas distribuídas de forma não linear;
•Existência de linhas de transmissão mal transpostas, pois as características elétricas destas linhas não serão uniformes no seu percurso.
DESEQUILIBRIO DE TENSÃO

43. • Para um fator de
desequilíbrio de 1%
em motores de
indução trifásico, a
perda de vida útil
pode chegar a meio
ano para motores
pequenos e 1,2 anos
para motores maiores
DESEQUILIBRIO
DE TENSÃO
Estudo realizado pela UFES – Kleyser C.Machado

44. Efeito do desequilibrio de tensao na corrente e temperatura em um motor trifásico de indução
DESEQUILIBRIO DE TENSÃO

45. REDUÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA
•É o aumento do ângulo de defasagem entre a potência ativa e aparente
2D

46.   cos
kVA
kW
FP
É a relação entre a potência ativa e a potência aparente
Potência que realiza
trabalho útil
Potência total entregue
FATOR
de
POTÊNCIA
FATOR de
EFICIÊNCIA
ENERGÉTICA

47. I = P (kW) V3 . Vn . cos . TRIÂNGULO DAS POTÊNCIAS P = V3 . V . I . cos . Ativa ( kW )
Q = v3 . V . I . sen  Reativa ( kVAr ) 

48. Para visualizar melhor o que é o fator de potência, imagine a espuma em um copo de chope. A espuma não é "consumida", embora você pague por ela. Se tiver muita espuma você sai perdendo. O melhor seria se o seu copo só tivesse o líquido (cerveja). No caso do sistema elétrico, a "espuma" é a energia que não produz trabalho, mas que produz perdas. O fator de potência mede a quantidade de "espuma" existente no sistema. O melhor seria que ela não existisse. É importante ressaltar que o fator de potência foi definido para sistemas elétricos com formas de onda senoidais. Por definição, o fator de potência é um número adimensional entre 0 e 1. A ANEEL recomenda que o FP seja mantido o mais próximo possível de 1, mas permite um valor mínimo de 0,92. Se o FP estiver abaixo do mínimo, a conta sofre um reajuste em reais com base na Resolução ANEEL 456/2000. Um baixo fator de potência indica que a energia está sendo mal aproveitada. Nesse caso, podem ocorrer as seguintes situações: 1.Aumento das perdas elétricas internas da instalação. 2.Queda de tensão na instalação. 3.Redução do aproveitamento da capacidade de energia instalada. 4.Condutores aquecidos. 5.Poluição do sistema elétrico (harmônicos).
Carga não linear + harmônicos= Baixo fator de potência ou muita energia reativa
Harmônicos e fator de potência tem forte relação em uma instalação com cargas não lineares, ou seja, quase tudo hoje e tudo no futuro próximo.
Energia ativa
Energia reativa

50. 1
Q = v3 . V . I . sen 
Reativa ( kVAr ) P = V3 . V . I . cos . Ativa ( kW )
Qc=Capacitor 2 Correção do FP

51. ONDE CORRIGIR

52. E quando existe harmônicos na instalação
?

53. kW (P)
FP = --------- = COS
kVA (S)

54. FP = Fator de potência
CosF1 = Potência Reativa
THD(i)2 = Taxa de distorção harmônica em corrente

55. kVAr
Quando há distorção harmônica na rede, o triângulo de potências sofre uma alteração, recebendo uma terceira dimensão, que representa a carga imposta pela distorção, DkVA.
Representação das potências: cargas não lineares
O transformador deve
fornecer a potência
extra (DkVA)
222DkVAkWkVArkVA

56. EMI – INTERFERENCIA ELETROMAGNÉTICA
•Caracterizado por alterações funcionais nos equipamentos eletroeletrônicos por degradação no desempenho, resposta indesejada ou ainda mau funcionamento devido a exposição aos campos eletromagnéticos.
•Distúrbio capaz de propagar tanto por meios físicos quanto no vácuo

57. RFI – INTERFERENCIA POR RADIO FREQUENCIA
•Refere-se à energia contida dentro do espectro das transmissões das ondas de rádio
•Pode ser conduzida ou irradiada
•De alguns KHz até 30 MHz é mais fácil encontrar conduzida
•Acima de 30KHz é mais facil encontrar irradiada

58. Nível CC
•É a presença de uma tensão ou corrente contínua (CC) em um sinal de corrente alternada. Sua ocorrência esta associada a distúrbios geomagnéticos ou assimetria de conversores de eletrônica de potencia. A presença de corrente contínua em sistemas alternados apresenta o efeito de saturar o núcleo de transformadores, causam aquecimento extra e redução de vida útil dos transformadores. Além disso a corrente contínua pode causar corrosão eletrolítica em eletrodos de aterramento e outros conectores. Também são responsáveis por componentes harmônicas de ordens pares.

59. EFEITO NOTCHING
distúrbio de tensão causado pela operação normal de equipamentos de eletrônica de potência quando a corrente é comutada de uma fase para outra. Este fenômeno pode ser detectado através do conteúdo harmônico da tensão afetada. As componentes de freqüência associadas com os "notchings" são de alto valor e, desta forma, não podem ser medidas pelos equipamentos normalmente utilizados para análise harmônica.

60. RUIDO (Noise)
O ruído é caracterizado por um sinal elétrico com freqüência menor que 200 Khz superposto no sinal de potência (tensão ou corrente) nos condutores fase, ou também encontrados no neutro ou linhas de sinal
O ruído pode ser classificado quanto ao modo de propagação, ao tipo e quanto à duração

61. MODO DE PROPAGAÇÃO
•Quanto ao modo de propagação, os ruídos se classificam em irradiados e conduzidos:
•Ruídos irradiados - São campos magnéticos e elétricos que se propagam pelo ar, semelhantes às ondas de rádio. Eles são gerados em algum ponto do sistema e acoplados eletromagneticamente a algum trecho de circuito no qual interferem. Esse trecho de circuito acaba funcionando como uma antena para esse tipo de ruído. Afetam com maior intensidade os aparelhos de áudio e de medição e em redes de computadores apresentam uma importância menor.
•Ruídos conduzidos - Os ruídos que se propagam por condução, utilizam algum meio físico para atingir o circuito que interferem (cabeamento, conduítes, etc). Geralmente, o meio físico inicial é a linha de distribuição de energia, que recebe toda sorte de interferência devido à complexidade e tamanho da malha elétrica e porque alimenta diversos tipos de equipamentos. O ruído aí presente se propaga facilmente pelas linhas de fase e neutro até o aparelho no qual interfere.

62. TIPO
•Quanto ao tipo, os ruídos se classificam em ruídos de modo comum e ruídos de modo diferencial.
•Ruídos de modo comum - São aqueles que se propagam pelas linhas de fase e neutro simultaneamente, fechando o circuito pelo plano de terra. É este o principal tipo de ruído, responsável por cerca de 80% dos problemas em equipamentos de redes de computadores.
•Ruídos de modo diferencial - Este tipo de ruído se propaga apenas pela linha de fase, fechando o circuito pelo neutro ou pelo plano de terra. Em computação, é o que menos afeta os equipamentos.

63. DURAÇÃO
•Quanto à duração, os ruídos são classificados em:
•Permanentes (causados por indução),
•Semipermanentes (curto-circuito e partida de motores elétricos) e
•Transitórios (descarga atmosférica, lâmpadas fluorescentes).

64. Freqüências e fontes principais de ruídos elétricos
Baixa freqüência
10 à 150 Khz
Luzes fluorescentes, aquecedores
Média freqüência
150 à 100 KHz
Aparelhos de rádio, dispositivo eletrônico, esterilizador de ar
Alta freqüência
16 à 1000 KHz
Aparelhos de radio e TV, computadores, sensores de movimento, radares
Impulso
10 à 10 KHz
Motores, comutadores, maquinas de solda e ignições automáticas

65. HARMÔNICAS

66. DEFINIÇÃO DE HARMÔNICAS
 Deformação de uma senóide fundamental, por meio de outras senóides com freqüência e amplitude diferentes e divididas em ordens: 2ª, 3ª, 4ª, 5ª etc.

67. ANEEL- PRODIST- MÓDULO 8
•4 HARMÔNICOS
•4.1 As distorções harmônicas são fenômenos associados com deformações nas formas de onda das tensões e correntes em relação à onda senoidal da freqüência fundamental.
•4.2 Abaixo são estabelecidas a terminologia, a metodologia de medição, a instrumentação e os valores de referência para as distorções harmônicas.
•4.3 Terminologia.
•4.3.1 A tabela a seguir sintetiza a terminologia aplicável às formulações do cálculo de valores de referência para as distorções harmônicas

68. HARMONICAS

69. HARMONICAS

70.  Harmônicas Pares
- Existem devido a presença de componente contínuo causando assimetria do sinal.
 Harmônicas Ímpares
- Existem em todas as instalações elétricas e são as causadoras de problemas na energia.
HARMONICAS

71. HARMÔNICAS DE CORRENTE
Fonte de Tensão CC Monofásica
I
V
+
-
Dispositivo
Não Linear
Causa da
Não
Linearidade
HARMONICAS

72. HARMÔNICAS DE
TENSÃO
~
Fonte de
Tensão CC
Monofásica
CC V
L1 r1 x 2 r L2 x
CA V 1 E 2 E
Transformador
CAh V
Demais
Cargas
h I
Queda de tensão
h in eq V V  I Z
A magnitude das distorções
dependem da impedancia da
fonte e da grandeza das
tensões harmõnicas
produzidas.
HARMONICAS

73. Sinal senoidal
Sinal com harmônicas

74. EXEMPLO DE SINAL COM FORTE INFLUÊNCIA DA 3.a HARMÔNICA
Tensão de EntradaCorrente da CargaTensão no Barramento

75. Tensão de Entrada
Corrente da Carga
Tensão no Barramento
EXEMPLO DE SINAL COM FORTE
INFLUÊNCIA DA 5.a HARMÔNICA

76.  VALOR EFICAZ
 VALOR DE PICO
 FATOR DE CRISTA
 FATOR DE POTÊNCIA E COSØ
 VALOR MÉDIO GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS
HARMONICAS

77. Vamos supor um sinal senoidal de 280Aef com a presença de
65% de THDi de 3ª harmônica,
35% de THDi de 5ª harmônica e
21% de THDi de 7ª Harmônica.
HARMONICAS

78. IefT = I12 + I22 + I32 + … + In2 IefT = (280)2 + (182)2 + (98)2 + (58,8)2 = 352 A VALOR EFICAZ DE UM SINAL HARMÔNICO
Ief sem harmônica 280 A Ief com harmônica 352 A

79. VALOR MÉDIO
VALOR EFICAZ
VM = _______________
b
 SENÓIDE COMPLETA  VM = 0
 ½ SENÓIDE  b = 1,11
 OUTROS SINAIS (COM HARMÔNICAS)  b = 1,11 APARELHO CONVENCIONAL × APARELHO TRUE-RMS
HARMONICAS

80. True RMS
HARMONICAS

81. True RMS
TRUE RMS RMS
Forma de onda da
corrente em umaLâmpada
fluorecente com Reator
eletrônico
Diferença de leitura entre os multímetros
MULTÍMETROS TRUE RMS
HARMONICAS

82. QUEM GERA AS HARMÔNICAS? CARGAS NÃO-LINEARES

83. HARMONICAS

84. AQUECIMENTO E QUEDA DE TENSÃO NOS CONDUTORES
• Cada corrente harmônica numa dada ordem possui um valor eficaz próprio que aquece cada condutor individualmente e também provoca uma queda de tensão. Há portanto um efeito cumulativo resultante da ação conjunta de todos os harmônicos e que deve ser considerado no dimensionamento da rede elétrica
HARMONICAS

85. EFEITO VÍTIMA (EXEMPLO)
AQUECIMENTOS
EXCESSIVOS
(aumento do valor eficaz,
efeito pelicular e
correntes parasitas)
CONDUTORES FASES
CONDUTORES
NEUTROS
MOTORES
TRANSFORMADORES
GERADORES
DISPARO DE
PROTEÇÕES CONTRA
SOBRECORRENTES
(valor de pico)
DISJUNTORES
FUSÍVEIS
DRs
EFEITOS & VÍTIMAS DAS HARMÔNICAS

86. EFEITO VÍTIMA (EXEMPLO)
VIBRAÇÕES & RUÍDOS
QUADROS
TRANSFORMADORES
MOTORES
INTERFERÊNCIAS
ELETROMAGNÉTICAS
REDES TELEFÔNICAS
REDES DE DADOS
ACHATAMENTO DA
TENSÃO
FONTES DE
ALIMENTAÇÃO
CONVERSORES DE
FREQUÊNCIA
EFEITOS & VÍTIMAS DAS HARMÔNICAS

87. PRINCIPAIS PERDAS NAS
MÁQUINAS ELÉTRICAS
Histerese;
Correntes de Foucault;
Efeito Pelicular;
Harmônicas de Seqüência Negativa

88. PERDAS POR EFEITO PELICULAR
Em freqüências elevadas a parte central do condutor praticamente não conduz nenhuma corrente.
-
-
-
-
-
-
- Baixa Freqüência Alta Freqüência

89. SEQÜÊNCIA NEGATIVA E POSITIVA
Vibrações;
Aquecimento.
+
120
120
120
IB
IA
IC
_
120
120
120
IC
IA
IB

90. EFEITO VÍTIMA (EXEMPLO)
TENSÃO ENTRE NEUTRO
E TERRA
 EQUIPAMENTOS
ELETRÔNICOS
 ALIMENTADORES 3F+N
EFEITOS & VÍTIMAS DAS HARMÔNICAS
EFEITO VÍTIMA (EXEMPLO)
REDUÇÃO DO FATOR DE
POTÊNCIA
INSTALAÇÃO COMO
UM TODO
BOLSO DO
CONSUMIDOR
EFEITO VÍTIMA (EXEMPLO)
AUMENTO DA QUEDA DE
TENSÃO
INSTALAÇÃO COMO
UM TODO

91. Vida útil de condutor na presença de harmônica
HARMONICAS

92. O efeito das harmônicas como aumento de temperatura e redutor de vida útil de um transformador, chegando em alguns casos reduzir em 50% a vida útil do transformador.
HARMONICAS

93. Modos de reduzir as harmônicas:
 REDUZIR AS HARMÔNICAS NA SUA ORIGEM (EQUIPAMENTOS)  FABRICANTES/NORMALIZAÇÃO
 REDUZIR SUA PRESENÇA / EFEITOS NA INSTALAÇÃO  PROJETISTAS / INSTALADORES / MANUTENÇÃO / FABRICANTES

94. TRANSFORMADORES
 Fator de desclassificação (K)   trafos existentes
 K-factor (UL)  trafos novos
HARMONICAS

95. I1 I3 I5 I7
QD
IB = I1
2 + I2
2 + I3
2 + I4
2 + … + In
2
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES DE FASE
IB
HARMONICAS

96. IN = HARMÔNICAS DE ORDEM 3 E SUAS MÚLTIPLAS
(HOMOPOLARES) SE SOMAM ALGEBRICAMENTE +
CORRENTES DE DESEQUILÍBRIO DE CARGAS MONOFÁSICAS.
DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO
IB
IN
QD
IB
IB
HARMONICAS

97. Redução da distorção de tensão
pela separação dos circuitos
HARMONICAS

98. CONFINAMENTO DAS HARMÔNICAS
TRANSFORMADORES DE SEPARAÇÃO
HARMONICAS

99. FILTRO PASSIVO
HARMONICAS

100. F
L
FA
FILTRO ATIVO
HARMONICAS

101. INTER HARMONICAS
•é caracterizado pela presença de formas de ondas de tensão ou corrente com valores que não são múltiplos da freqüência fundamental (no caso Brasil 60Hz). Estas freqüências podem aparecer de forma discreta ou com uma larga faixa espectral, em diferentes classes de tensão. Apesar de serem distúrbios pouco conhecidos e estudados, é sabido que podem afetar os sinais de portadoras dos sinais, (carriers) e também afetar a visualização em sinais de display como tvs de raios catódicos, induzindo os conhecidos Flickers, já estudado. Os estudos mostram que os interharmonicos são produzidos por equipamentos a arco, motores de indução, inversores e conversores estáticos entre outros.
2

103. LITERATURA
Infra-Estrutura Elétrica para Rede de Computadores : Jose Mauricio Pinheiro
Editora Ciência Moderna
HARMÔNICAS EM SISTEMAS INDUSTRIAIS : Guilherme Alfredo Dentzien Dias Editora EdipucRS
QUALIDADE NA ENERGIA ELÉTRICA :
Ricardo Aldabo
Editora Artliber

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