Introdução:
Qualidade de Energia Elétrica – Suas Causas, Efeitos e Soluções.
A energia elétrica deveria ter uma forma de onda senoidal contínua e perfeita, mas a realidade é outra!
Alguns equipamentos alimentados pela rede elétrica pode causar efeitos que alteram a forma de onda senoidal. Outro causador de perturbações são falhas em equipamentos ou as fugas causadas por árvores, pipas nos fios, passarinhos, etc. E, também, outro causador é a incidência de descargas atmosféricas.
Como resultado, eles podem provocar perturbações na forma da onda, no valor de pico da onda e mesmo interrupção dela. Ou seja, qualquer instalação alimentada por uma rede com esses problemas podem sofrer com afundamento do nível de tensão, harmônicas (ruídos), interrupções momentâneas ou mesmo, prolongadas.
Isso causa perdas monetárias que vão desde perda de produtividade pela falta, perda de produtividade por atuação de algum sistema de proteção, danos em equipamentos e até mesmo acidentes fatais com profissionais interagindo nessas instalações.
Estima-se que em alguns ramos de atividade, como: indústrias, siderúrgicas, petroquímicas e mesmo os shopping center acumulam prejuízos da ordem de US$ 500 mil por minuto no Brasil com os problemas de qualidade de energia elétrica.
Analisadores de Qualidade de Energia Trifásica Fluke Série 1770
- MEDE AUTOMATICAMENTE OS PARÂMETROS DE ENERGIA E DE QUALIDADE DA ENERGIA
- REALIZA A CAPTAÇÃO DE TRANSITÓRIOS DE TENSÃO DE ALTA VELOCIDADE
- ANÁLISA E CRIA RELATÓRIOS TÉCNICO QUALIFICADOS PELO PRODIST
Diante desse potencial, é evidente que uma análise da qualidade da sua energia elétrica e um diagnostico com as recomendações de mitigação é necessário. A HIDETAKI ENGENHARIA, possui em seu corpo técnico, engenheiros que podem realizar com segurança e qualidade uma inspeção de qualidade, com a utilização de equipamento de registro de grandezas elétricas, FLUKE, calibrado e certificado, e principalmente depois, avaliar os dados obtidos, verificando os problemas e causas raiz deles.
Legislação:
A ANEEL determinou que, logo depois de 2017, serão efetivamente aplicadas as penalidades já previstas nas cláusulas contratuais sobre as condições de fornecimento de energia pelas concessionárias. Ou seja, elas ficam sujeitas a multas se houver violação das condições previstas.
Surge então, a necessidade do monitoramento da qualidade de energia, para assegurar ao consumidor que a energia que ele está adquirindo apresenta características adequadas e para proteção e controle da própria concessionária.
O Módulo 8 do PRODIST estabelece os procedimentos relativos à qualidade da energia elétrica – QEE.
Esse procedimento aborda a qualidade do produto e a qualidade do serviço prestado pelas concessionárias. Ao passo que as Condições Gerais de Fornecimento (Resolução Normativa nº 414/2010) disciplinam os aspectos relacionados à qualidade do atendimento ao consumidor, notadamente a qualidade do atendimento comercial, a qualidade do atendimento telefônico e o tratamento das informações.
Mas, em nossa opinião, os limites estabelecido no PRODIST não são adequados para os atuais níveis de automação, sistemas de informação e produtividade que nosso parque industrial possui. Afinal, como é uma legislação nacional, fica difícil uma isonomia para todas as concessionárias, principalmente aquelas nas regiões com menor densidade populacional.
Esses efeitos
O conceito de Qualidade de Energia está relacionado a um conjunto de alterações que podem ocorrer no sistema elétrico. Uma boa definição para o problema de qualidade de energia é: “Qualquer problema de energia manifestada na tensão, corrente ou nas variações de frequência que resulte em falha ou má operação de equipamentos de consumidores“.
Tais alterações podem ocorrer em várias partes do sistema de energia, seja nas instalações de consumidores ou no SEP- sistema elétrico de potencia da concessionária.
Estes problemas vem se agravando rapidamente em todo o mundo por diversas razões:
- Uso cada vez maior de equipamentos com cargas não-lineares. Como fontes chaveadas que estão presentes em quase a totalidade de aparelhos hoje em dia, uso de iluminação a LED, inversores de frequência, partida suave de motores, etc.
- Uma maior sensibilidade dos equipamentos instalados aos efeitos dos fenômenos (distúrbios) de qualidade de energia.
- Aumento populacional com acesso a rede elétrica, sendo maior a probabilidade de acidentes e interferências na rede.
- Entre outras.
CAUSAS, EFEITOS E SOLUÇÕES PARA QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA.
| Distúrbio | Descrição | Causas | Efeitos | Soluções |
| Interrupções | Interrupção total da alimentação elétrica | Curto-circuito, descargas atmosféricas, e outros acidentes que exijam manobras precisas de fusíveis, religadores, disjuntores, etc. | Queda do sistema. Danificação de componentes. Perda de produção. | Nobreaks [UPS], Geradores de emergência (para interrupções de longa duração) |
| Transientes | Distúrbio na curva senoidal, resultando em rápido e agudo aumento de tensão. | Descargas atmosféricas, Manobras da concessionária, Manobras de grandes cargas e bancos de capacitores. Atuação de dispositivos de proteção em outros consumidores. | Travamento de funcionamento de sistemas computadorizados, perda de memória e erros de processamento. Queima de placas eletrônicas, danificação de materiais de isolação e de equipamentos | DPS, Supressores de transientes. UPS com supressores de transientes. Transformadores de isolação. |
| Sag / Swell (afundamento de onda) | Subtensões (sags) ou sobretensões (swells) curtas (meio ciclo até 3 segundos). Sags respondem por cerca de 87% de todos os distúrbios elétricos | Queda/Partida de grandes equipamentos. Curto-circuito. Falha em equipamentos ou manobras da concessionária. Fuga causada por árvores, pipas, falhas de isoladores, umidade com material particulado condutor depositado em isoladores. | Perda de dados e erros de processamento. Desligamento de equipamentos. Oscilações em motores com redução de vida útil. Perda de isolação. Atuação de dispositivos de proteção. | UPS. Reguladores de tensão |
| Ruídos | Sinal indesejado de alta frequência que altera o padrão normal de tensão (onda senoidal) | Interferência de estações de rádio e TV. Operação de equipamentos eletrônicos. | Travamentos, perda de dados e erros de processamento. Recepções distorcidas (áudio e vídeo) | Nobreak [UPS]. Transformadores de isolação. Filtros de linha |
| Harmônicos | Alteração do padrão normal de tensão (onda senoidal), causada por freqüências múltiplas da fundamental (50-60Hz) | UPS, Reatores eletrônicos, inversores de freqüência, retificadores e outras cargas não-lineares. | Sobreaquecimento de cabos e equipamentos. Diminuição da performance de motore. Operação errônea de disjuntores, relés e fusíveis | Filtros de harmônicas. Reatores de linha. Melhorias na fiação e no aterramento. Transformadores de isolação |
| Variações de Tensão de Longa Duração | Variações de tensão com duração acima de 1 minuto | Equipamentos e fiação sobrecarregados. Utilização imprópria de transformadores. Fiação subdimensionada ou conexões mal feitas | Desligamento de equipamentos. Sobreaquecimento de motores e lâmpadas. Redução de vida útil ou de eficiência dos equipamentos | Nobreak [UPS]. Verificar conexões e fiações elétricas. Transferência de equipamentos para outros circuitos |