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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica Qualidade da Energia Elétrica José Carlos de Oliveira Uma Visão da Área Uma Visão da Área

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Qualidade da Energia Elétrica

José Carlos de Oliveira

““Uma Visão da ÁreaUma Visão da Área””

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃOESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO

Conceitos GeraisHarmônicosDesequilíbrios de TensãoFlutuação de Tensão e Efeito “Flicker”Variações de Tensão de Curta Duração – VTCD’sTransitóriosImpactos EconômicosProcedimentos da Distribuição - PRODIST

1.1.2.2.3.3.4.4.5.5.6.6.7.7.8.8.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Conceitos GeraisConceitos Gerais

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

O Termo O Termo “Qualidade da Energia Elétrica”“Qualidade da Energia Elétrica”

está relacionado com qualquer desvio que está relacionado com qualquer desvio que possa ocorrer na magnitude, forma de onda possa ocorrer na magnitude, forma de onda

ou freqüência da tensão e/ou corrente ou freqüência da tensão e/ou corrente elétrica. Esta designação também se aplica elétrica. Esta designação também se aplica às interrupções de natureza permanente ou às interrupções de natureza permanente ou

transitória que afetam o desempenho da transitória que afetam o desempenho da transmissão, distribuição e utilização da transmissão, distribuição e utilização da

energia elétrica.energia elétrica.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Qualidade da Energia = Qualidade da Tensão?Qualidade da Energia = Qualidade da Tensão?

dtivEnergia ..

A influência do Concessionário: v - Qualidade Controlável v - Qualidade Controlável i - Qualidade Não-Controlável i - Qualidade Não-Controlável

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Distorções da Forma de

onda

Desequilíbrios

Variações no valor eficaz da

tensão

Flicker

Variações de tensão de curta

duração

TransitóriosInterrupções

Itens que Itens que caracterizam uma caracterizam uma

rede com rede com problemas problemas de de qualidadequalidade

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Interrupção

Harmônicos Surtos

Interrupção

Harmônicos Surtos

EXEMPLOS DE PERDA DE QUALIDADE EXEMPLOS DE PERDA DE QUALIDADE DA TENSÃODA TENSÃO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Qualidade da Energia Elétrica

“qualquer desvio que possa ocorrer na magnitude, forma

de onda ou freqüência da tensão e/ou corrente elétrica...”

Efeitos sobre Equipamentos

Fontes de Distúrbios

Propagação dos Efeitos

Técnicas de Medição

Mitigação dos Problemas

Normas e Recomendações

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

A MOTIVAÇÃOA MOTIVAÇÃO

Sensibilidade dos equipamentos à qualidade da tensão de suprimento;

A crescente aplicação de equipamentos que utilizam

eletrônica de potência e outros;

O impacto de algumas medidas para a racionalização e

conservação energética; As maiores exigências impostas pelos consumidores; Implicações de ordem econômica.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

0.1 1 10 100 1000Tempo em ciclos

0

20

40

60

80

100

Região de Má Operação: VCR’s Fornos de Microondas Relógios Digitais

Ten

são

(% d

a N

omin

al)

EXEMPLOS DE SENSIBILIDADE EXEMPLOS DE SENSIBILIDADE DE PEQUENAS CARGASDE PEQUENAS CARGAS

Eletrodomésticos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

NÍVEL DE SENSIBILIDADE ÀS VARIAÇÕES DE NÍVEL DE SENSIBILIDADE ÀS VARIAÇÕES DE TENSÃO DE VÁRIOS COMPONENTES TENSÃO DE VÁRIOS COMPONENTES

E EQUIPAMENTOSE EQUIPAMENTOS

Os aparelhos e componentes elétricos possuem requisitos de qualidade de energia elétrica diferentes entre sí.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

EXEMPLOS DE SENSIBILIDADE EXEMPLOS DE SENSIBILIDADE DE PEQUENAS CARGASDE PEQUENAS CARGAS

Microcomputadores

0.001 0.50.01 1.00.1 6 10001003010Tempo em Ciclos (60 Hz)

106%

87%100

115%

30%0

200

Ten

são

[%]

400

Nível de Tensão Passível de Ruptura

300

Envoltória da Tensão de Tolerância do Computador

Falta de Energia de Armazenamento

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

US$ (mil)

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V

Mín

imo

Méd

io

Máx

imo

0

100

200

300

400

500

600

CUSTOS ESTIMADOS PARA INTERRUPÇÃO CUSTOS ESTIMADOS PARA INTERRUPÇÃO DE PROCESSO POR UM INTERVALO DE PROCESSO POR UM INTERVALO

INFERIOR A 1 MIN.INFERIOR A 1 MIN.

M - EngenhariaN - Equip. de TransporteO - Orgãos de FinanciamentoP - Centros de NegóciosQ - Mineração

A - SaúdeB - GásC - PapelD - Orgãos PúblicosE - TransportadorasF - Comércio AtacadistaG - MadereirasH - QuímicasI - Plásticos/BorrachasJ - Extração de PetróleoK - Produtos AlimentíciosL - Computadores

R - Equip. EletrônicosS - Equip. InstrumentaçãoT - Refinarias de Petróleo

U - SiderúrgicasV - Textil

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Motor

Motor~~20 40 60 80 100

5

1015202530

Vazão [%]Po

tênc

ia

Estrangulamento

Controle deVelocidade doMotor Primário

UM EXEMPLO DE RACIONALIZAÇÃO UM EXEMPLO DE RACIONALIZAÇÃO DA ENERGIADA ENERGIA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

AS ORIGENS DOS PROBLEMASAS ORIGENS DOS PROBLEMAS DE QUALIDADEDE QUALIDADE

Ponto de Vista do Consumidor

Outros3%

Consumidor Adjacente

8%Consumidor Afetado

12%

Concessionária17%

Causas Naturais60%

Ponto de Vista do Concessionário

Outros0%

Consumidor Adjacente

8%

Consumidor Afetado25%

Concessionária1%

Causas Naturais66%

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

HarmônicosHarmônicos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

G ra p h 0

- 1 0 0 . 0

- 8 0 . 0

- 6 0 . 0

- 4 0 . 0

- 2 0 . 0

0 . 0

2 0 .0

4 0 .0

6 0 .0

8 0 .0

1 0 0 . 0

t ( s )0 . 0 0 .0 0 1 0 . 0 0 2 0 . 0 0 3 0 . 0 0 4 0 . 0 0 5 0 . 0 0 6 0 . 0 0 7 0 . 0 0 8 0 . 0 0 9 0 . 0 1 0 . 0 1 1 0 . 0 1 2 0 . 0 1 3 0 . 0 1 4 0 . 0 1 5 0 . 0 1 6 0 . 0 1 7

Conceito: HARMÔNICOSHARMÔNICOS

Correntes e tensões com freqüências correspondentes a múltiplos inteiros da frequência fundamental.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

TensãoTensão

CorrenteCorrente

(%) x100VVDHV

1

nI

(%) x100IIDHI

1

nI

Vn = valor eficaz da tensão de ordem n

In = valor eficaz da corrente de ordem n

V1 = valor eficaz da tensão fundamental

I1 = valor eficaz da corrente fundamental

n = ordem da componente harmônica

Definições: Distorção Individual de Tensão e de Corrente.

HARMÔNICOSHARMÔNICOS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

TensãoTensão

CorrenteCorrente

Vn = valor eficaz da tensão de ordem n

In = valor eficaz da corrente de ordem n

V1 = valor eficaz da tensão fundamental

I1 = valor eficaz da corrente fundamental

n = ordem da componente harmônica

Definições: Distorção Total de Tensão e de Corrente.

DHVT

V

Vnn

nmáx2

1

12

100(%)

DHIT

I

I

nn

nmáx2

1

12

100(%)

HARMÔNICOSHARMÔNICOS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia ElétricaGERAÇÃO DE HARMÔNICOS PORGERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR

FONTES CHAVEADASFONTES CHAVEADAS

10090,02

71,5

48,1

26,7

8,9 2,9 7,9

128,03

1 3 5 7 9 11 13 15 DHIOrdem harmônica - n e DHTI (%)

020406080

100120140

10090,02

71,5

48,1

26,7

8,9 2,9 7,9

128,03

1 3 5 7 9 11 13 15 DHTI

Ordem harmônica -

020406080

100120140

DII (%)

Forma de OndaForma de Ondada Corrente Medidada Corrente Medida

DecompisiçãoDecompisiçãoHarmônicaHarmônica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia ElétricaGERAÇÃO DE HARMÔNICOS PORGERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR

UM INVERSOR DE FREQÜÊNCIAUM INVERSOR DE FREQÜÊNCIA

Forma de OndaForma de Ondada Corrente Medidada Corrente Medida

DecompisiçãoDecompisiçãoHarmônicaHarmônica

100

65,33

28,4720,4415,3311,6810,58 7,66 8,03 6,57 5,84 5,11 4,74

78,92

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 DHTI

Ordem harmônica - n e DHTI (%)

0

20

40

60

80

100

120DII (%)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

GERAÇÃO DE HARMÔNICOS PORGERAÇÃO DE HARMÔNICOS PORUMA LÂMPADA FLUORESCENTE COMPACTAUMA LÂMPADA FLUORESCENTE COMPACTA

(9W/220V) COM REATOR ELETRÔNICO(9W/220V) COM REATOR ELETRÔNICO

Forma de OndaForma de Ondada Corrente Medidada Corrente Medida

DecompisiçãoDecompisiçãoHarmônicaHarmônica

10086,44

71,5

45,76

22,0314,56 12,47

124,62

1 3 5 7 9 11 13 DHTI

Ordem harmônica - n e DHTI (%)

020406080

100120140

DII (%)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

GERAÇÃO DE HARMÔNICOS PORGERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR “ “NO-BREAK’sNO-BREAK’s””

Forma de OndaForma de Ondada Corrente Medidada Corrente Medida

DecompisiçãoDecompisiçãoHarmônicaHarmônica

100

26,2

5,33 8,21 3,14 4,89 2,53

28,68

1 5 7 11 13 17 19 DHTI

Ordem harmônica - n e DHTI (%)

0

20

40

60

80

100

120

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Barramento 69 kV

Distorção Harmônica Total de Tensão

Van Vbn Vcn

06/0

1/01

16:

05:5

206

/01/

01 1

6:55

:57

06/0

1/01

17:

50:0

106

/01/

01 1

8:45

:06

06/0

1/01

19:

39:1

106

/01/

01 2

0:33

:16

06/0

1/01

21:

28:2

106

/01/

01 2

2:22

:26

06/0

1/01

23:

17:3

007

/01/

01 0

0:11

:35

07/0

1/01

01:

05:4

007

/01/

01 0

2:00

:45

07/0

1/01

02:

54:5

007

/01/

01 0

3:49

:55

07/0

1/01

04:

43:5

907

/01/

01 0

5:38

:04

07/0

1/01

06:

33:0

907

/01/

01 0

7:27

:14

07/0

1/01

08:

22:1

907

/01/

01 0

9:16

:24

07/0

1/01

10:

10:2

807

/01/

01 1

1:05

:33

07/0

1/01

11:

59:3

807

/01/

01 1

2:54

:43

07/0

1/01

13:

48:4

807

/01/

01 1

4:43

:53

07/0

1/01

15:

37:5

707

/01/

01 1

6:32

:02

07/0

1/01

17:

27:0

707

/01/

01 1

8:21

:12

07/0

1/01

19:

16:1

707

/01/

01 2

0:10

:22

07/0

1/01

21:

04:2

707

/01/

01 2

1:59

:31

07/0

1/01

22:

53:3

607

/01/

01 2

3:48

:41

08/0

1/01

00:

42:4

608

/01/

01 0

1:36

:51

08/0

1/01

02:

31:5

508

/01/

01 0

3:26

:00

08/0

1/01

04:

21:0

508

/01/

01 0

5:15

:10

08/0

1/01

06:

09:1

508

/01/

01 0

7:04

:20

08/0

1/01

07:

58:2

4

[%]

8

6

4

2

0

DHVT VAN [%] VBN [%] VCN [%]Máximo 7,10 4,60 7,10Mínimo 1,90 1,20 1,40Médio 4,36 2,87 4,25

PERFIL TÍPICO DE DISTORÇÃO HARMÔNICA PERFIL TÍPICO DE DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL DE TENSÃOTOTAL DE TENSÃO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

EFEITOS DE HARMÔNICOSEFEITOS DE HARMÔNICOS

Sobrecargas e sobreaquecimentos em equipamentos e redução da vida útil;

Sobretensões harmônicas e solicitações do isolamento dos dispositivos;

Operação indevida de equipamentos elétricos;

Aumento do consumo de energia elétrica.

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Temperatura

Vida Útil

Ptotais P P Pferro joule adicionais

PERDAS EM TRANSFORMADORESPERDAS EM TRANSFORMADORES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia ElétricaEFEITOS HARMÔNICOS EM TRANSFORMADORESEFEITOS HARMÔNICOS EM TRANSFORMADORES

Vida Útil de um Transformador em Função da Distorção Harmônica de Corrente

Tem

po d

e V

ida

Útil

(hor

as)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia ElétricaEFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORESEFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORES

DE INDUÇÃODE INDUÇÃO

ee

M.I.T

P P Ptotais in out

P P P P Ptotais ferro joule adicionais mecanicas

Page 29: UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica Qualidade da Energia

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Perdas Elétricas de Um Motor de Indução em Função da Distorção Harmônica de Tensão

Perd

as E

létr

icas

[%]

EFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORESEFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORESDE INDUÇÃODE INDUÇÃO

Page 30: UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica Qualidade da Energia

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

EFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOSEFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOS

Constituição Física dos Cabos Isolados Cabo Tripolar (XLPE)

Page 31: UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica Qualidade da Energia

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia ElétricaEFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOSEFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOS

Vida Útil de um Cabo em Função da Distorção Harmônica de Tensão

Exp

ecta

tiva

de V

ida

[%]

0

20

40

60

80

100

120

0 3 6 9 12THVD (%)

Page 32: UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA Faculdade de Engenharia Elétrica Qualidade da Energia

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia ElétricaEFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOSEFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOS

Vida Útil de um Cabo em Função da Distorção Harmônica de Corrente

Exp

ecta

tiva

de V

ida

[%]

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25THID (%)

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Normalização:• Valor eficaz da tensão 110%Vnominal (12/24hs);

• Valor de pico da tensão 120% VPico-nominal;

• Valor eficaz da corrente 131% Inominal;

• Potência reativa de operação 144% QC-nominal.

EFEITOS HARMÔNICOS EM CAPACITORESEFEITOS HARMÔNICOS EM CAPACITORES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

R L CC In

n (n)nono n

Y0=G

L C

BC

BL

Z=1/Y

Zmax

=f(n)Y

Y

Ressonância: EFEITOS HARMÔNICOS EM CAPACITORESEFEITOS HARMÔNICOS EM CAPACITORES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

EFEITOS HARMÔNICOS EMEFEITOS HARMÔNICOS EMMEDIDORES DE kWh – TIPO INDUÇÃOMEDIDORES DE kWh – TIPO INDUÇÃO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Desequilíbrios de TensãoDesequilíbrios de Tensão

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

TENSÕES TRIFÁSICAS DESEQUILIBRADASTENSÕES TRIFÁSICAS DESEQUILIBRADAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Definição: DESEQUILÍBRIOS DE TENSÃODESEQUILÍBRIOS DE TENSÃO

100

(

(% x

V ou I)TrifásicasGrandezasdasMédia

V ou I)MédiadaMáximoDesvioDesequilíbrio

100

(

(% x

V ou I) PositivaSequênciadeComponente

V ou I) NegativaSequênciadeComponenteDesequilíbrio

Alternativamente:

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia Elétrica

Exemplo do Perfil de Desequilíbrio em Distribuição

Tensão Nema Comp. Simétrica

Des

equi

líbrio

(%)

DESEQUILÍBRIOS DE TENSÃODESEQUILÍBRIOS DE TENSÃO

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PRINCIPAIS FONTES GERADORAS PRINCIPAIS FONTES GERADORAS DE DESEQUILÍBRIOSDE DESEQUILÍBRIOS

Fornos de Indução Fornos a Arco Linhas com Parâmetros Desequilibrados Cargas Monofásicas etc...

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAFaculdade de Engenharia ElétricaEFEITOS DE DESEQUILÍBRIOS EMEFEITOS DE DESEQUILÍBRIOS EM

MOTORES DE INDUÇÃOMOTORES DE INDUÇÃO

Efeitos do Desequilíbrio da Tensão na Corrente e Temperatura de um Motor de Indução Trifásico

0 2 3,5 5

Desequilíbrio de Corrente [%]

Elevação de Temperatura [ºC]0

20

40

60

80

100

Desequilíbrio de Tensão [%]

0 2 3,5 5

Desequilíbrio de Corrente [%]

Elevação de Temperatura [ºC]0

20

40

60

80

100

Desequilíbrio de Tensão [%]

Operação de Um Motor de Indução Trifásico

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Flutuação deFlutuação de Tensão Tensão e Efeito “e Efeito “FlickerFlicker””

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Amplitude

SobretensãoUn + 10%

Un

Un - 10%

1s10 ms 3 min 1 h

Interrupção Longa

Interrupção Curta

Afundamento de Tensão

Flutuação de Tensão

Tempo

VARIAÇÕES DE TENSÃOVARIAÇÕES DE TENSÃO

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Periódica

FLUTUAÇÕES DE TENSÃOFLUTUAÇÕES DE TENSÃO

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Fornos a Arco Elétrico.

Laminadores.

Máquina de Solda Elétrica.

Motores (partida, e cargas intermitentes pesadas).

Outros: aparelhos de raio-X, tomógrafos, entrada de banco de capacitores, ferrovias eletrificadas, etc.

PRINCIPAIS CAUSADORES DAS PRINCIPAIS CAUSADORES DAS FLUTUAÇÕES DE TENSÃOFLUTUAÇÕES DE TENSÃO

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AT M T BT

Transformadorda indústria

Transformadordo forno

I mpedância decabos de ligação

F iltros de harmônicos

FAE c.a.PAC

O utrosconsumidores

Sistema desuprimento

Forno à Arco: PRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORASPRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORAS

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Tensão [kV]

Comportamento da tensão de suprimento de um laminador - Barramento de 13,8 kV

PRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORASPRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORAS Laminadores:

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TensãoFluxo Luminoso

CINTILAÇÃO LUMINOSA (CINTILAÇÃO LUMINOSA (FLICKER)FLICKER)

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PRINCIPAIS FATORES INFLUENTESPRINCIPAIS FATORES INFLUENTES

Magnitude das variações de tensão: DV;

Freqüência: olho humano e lâmpadas;

Lâmpadas: tipos, mecanismos de resposta, características nominais;

Forma de onda da flutuação de tensão;

Outros: indivíduo, luz ambiente, duração/persistência, etc.

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Obs.: Lâmpadas fluorescentes são também afetadas, porém, em menor intensidade. Variações da tensão de ±0,5% resultam em alterações do fluxo luminoso entre ± 0,4 e 0,9 %.

VARIAÇÃO LUMINOSA DE VARIAÇÃO LUMINOSA DE LÂMPADAS INCANDESCENTESLÂMPADAS INCANDESCENTES

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Variações de Tensão de Curta Variações de Tensão de Curta Duração - VTCD’sDuração - VTCD’s

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Causas: Faltas, energização/desenergização de grandes cargas (como motores).

Classificação: • Perda temporária de tensão (interrupção temporária)

• Afundamento temporário de tensão (Voltage Sag)

• Elevação temporária de tensão (Voltage Swell)

VARIAÇÃO DE TENSÃO DEVARIAÇÃO DE TENSÃO DECURTA DURAÇÃOCURTA DURAÇÃO

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Efeito de uma falta tipo fase-terra Partida de um motor de indução

Exemplos de “Voltage Sag”

VARIAÇÃO DE TENSÃO DEVARIAÇÃO DE TENSÃO DECURTA DURAÇÃOCURTA DURAÇÃO

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“Voltage Swell”: • 110% £ VRMS £ 180%

• 0,5 ciclo £ Dt £ 1 minuto Causas:

Faltas assimétricas,desligamento de grandesmotores, etc.

Exemplo: Voltage Swell causado por uma falta fase-terra

VARIAÇÃO DE TENSÃO DEVARIAÇÃO DE TENSÃO DECURTA DURAÇÃOCURTA DURAÇÃO

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RESULTADOS DE MEDIÇÕES RESULTADOS DE MEDIÇÕES REALIZADAS EM UM SISTEMA REAL (CHESF)REALIZADAS EM UM SISTEMA REAL (CHESF)

Afundamentos de tensão em uma barra de 69 kV Histograma das ocorrências de 1998 e 1999, agregadas por nível

Afundamentos de tensão em uma barra de 69 kV Histograma das ocorrências de 1998 e 1999, agregadas por duração

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AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOAFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOINVERSOR TIPO INVERSOR TIPO PWMPWM

Tensão de Alimentação do Inversor

Tensão de Saída do Inversor

Afundamento de 30% por 3 ciclos

Tensão de Alimentação do Inversor

Tensão de Saída do Inversor

Afundamento de 20% por 6 ciclos

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AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOAFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOEM COMPUTADORESEM COMPUTADORES

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AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOAFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOEM COMPUTADOREM COMPUTADOR

TT

T

T

1) Ch 1: 50 V 200 ms 2) Ch 2: 2 V 200 ms

b)

a)TT

T

T

1) Ch 1: 50 V 200 ms 2) Ch 2: 2 V 200 ms

a)

b)

a) Tensão de alimentaçãob) Tensão na saída Afundamento de 40%

com duração de 100 ciclos

a) Tensão de alimentaçãob) Tensão na saída Afundamento de 50%

com duração de 11 ciclos

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AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOAFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOEM REFRIGERADORES DOMÉSTICOSEM REFRIGERADORES DOMÉSTICOS

0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

20

Tempo (S)

Tensão

Corrente

Tensão: 50V/div Corrente: 5A/div

Interrupção de Tensão com Interrupção de Tensão com duração de 7 ciclosduração de 7 ciclos

0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

Tempo (S)

Tensão Corrente

Tensão: 60V/div Corrente: 2A/div

Afundamento de 40% com Afundamento de 40% com duração de 10 ciclosduração de 10 ciclos

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TransitóriosTransitórios

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TRANSITÓRIOSTRANSITÓRIOS

Conceito: Fenômeno ou quantidade que varia entre dois regimes permanentes consecutivos que denota um evento indesejável e momentâneo em natureza.

Tipos: • Transitório Impulsivo - variação súbita e unidirecional

da tensão e/ou corrente;• Transitório Oscilatório - variação súbita e oscilatória

da tensão e/ou corrente;

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TRANSITÓRIO IMPULSIVOTRANSITÓRIO IMPULSIVO

Exemplo de Fenômeno Impulsivo

Podem ser bastante fortes em um local e não ter um grande efeito logo à frente (resistências, indutâncias e capacitâncias), em conjunto, podem atenuar (ou até amplificar) os efeitos.

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TRANSITÓRIO OSCILATÓRIOTRANSITÓRIO OSCILATÓRIO

Energização de bancos de capacitores através de disjuntores (freqüência: entre 300 e 900 Hz, duração: 0,5 a 3 ciclos.)

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Impactos EconômicosImpactos Econômicos

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Sistema Industrial Típico

7,5 MVA 7,5 MVA

3 MVA 3 MVA 2 MVA 2 MVA

800 CV 800 CV 300 CV1500 kVA 2,5 MW 1 MW1000 kVA

25 mm2 25 mm2 25 mm2 25 mm2

1,5 MVAr

ANÁLISE ECONÔMICAANÁLISE ECONÔMICA

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Potência Total na Entrada da Indústria Custos Financeiros Adicionais Anuais

*Custo do MWh: R$34,41Situações de Operação: Situação 1 - Sistema em condição normal de operação Situação 2 - Sistema submetido a 10 % de desequilíbrio Situação 3 - Sistema submetido a 10 % de sobretensão Situação 4 - Sistema apresentando 10 % de desequilíbrio e 10 % de sobretensão

ANÁLISE ECONÔMICAANÁLISE ECONÔMICA

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Procedimentos da DistribuiçãoProcedimentos da Distribuição PRODISTPRODIST

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OBJETIVOSOBJETIVOS

Estabelecer os procedimentos relativos à qualidade da energia elétrica – QEE;

Para a qualidade do produto, definir conceitos e parâmetros que possibilitem à ANEEL estabelecer valores-limite para os indicadores de QEE;

Para a qualidade dos serviços, estabelecer metodologia para apuração dos indicadores de continuidade, definindo limites e responsabilidades e, estabelecer metodologia de monitoramento automático dos indicadores de qualidade.

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Os aspectos da qualidade do produto em regime permanente ou transitório:

INDICADORES DE QUALIDADEINDICADORES DE QUALIDADE

a) tensão em regime permanente;

b) fator de potência;

c) distorções harmônicas;

d) desequilíbrio de tensão;

e) flutuação de tensão;

f) variações de tensão de curta duração.

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Valores de referência para as distorções harmônicas totais

HARMÔNICOSHARMÔNICOS

Tensão Nominal do Barramento

Distorção Harmônica Total de Tensão (DTT) [%]

VN ≤ 1kV 10

1kV < VN ≤ 13,8kV 8

13,8kV < VN ≤ 69kV 6

69kV < VN ≤ 13,8kV 3

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Valores de referência para as distorções harmônicas individuaisHARMÔNICOSHARMÔNICOS

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O processo de medição deve ser realizado com o medidor ajustado para o nível de tensão correspondente, em baixa tensão.

FLUTUAÇÃO DE TENSÃOFLUTUAÇÃO DE TENSÃO

Valor de Referência PstD95% PstS95%

Adequado <1 p.u./FT <0,8 p.u./FT

Precário 1 p.u. – 2 p.u./FT 0,8 – 1.6 p.u./FT

Crítico >2 p.u./FT >1,6 p.u./FT

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VARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃOVARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃO

Não são atribuídos padrões de desempenho a estes fenômenos;

As distribuidoras, devem acompanhar e disponibilizar, em bases anuais, o desempenho das barras de distribuição monitoradas. Tais informações poderão servir como referência de desempenho das barras de consumidores do Grupo A com cargas sensíveis a variações de tensão de curta duração.

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José Carlos de Oliveira

FIMDA APRESENTAÇÃO