Considerações Iniciais sobre Medição e Qualidade de Energia

Considerações Iniciais sobre Medição e Qualidade de Energia

A qualidade de energia tem se tornado um termo muito utilizado nos dias atuais, embora não exista ainda um consenso quanto ao seu emprego, podendo ter significados diferentes dependendo do referencial e ponto de vista. As concessionárias de energia elétricas têm definido atualmente a qualidade de energia com base a indicadores estatísticos de continuidade (DEC – Duração Equivalente de Interrupção e FEC – Freqüência Equivalente de Interrupção) e dos limites de variação de tensão estabelecidos pelas portarias da ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica.

Para o consumidor final a qualidade de energia é dispor do produto de forma contínua e eficiente. De um modo geral a qualidade de energia tem sido empregada para englobar uma grande variedade de distúrbios nos sistemas elétricos, os quais sempre foram objetos de preocupação das concessionárias e indústrias. 
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Os fabricantes de equipamentos podem definir a qualidade de energia como sendo as características de fornecimento de energia capazes de suprir as necessidades do equipamento, sendo que isto pode variar de fabricante para fabricante.

Com relação à conformidade dos níveis de tensão de energia elétrica em regime permanente, esta medição utiliza a Resolução Nº 505, de 26 de novembro de 2001, que define limites do valor eficaz da tensão no ponto de entrega ou conexão. Os valores podem ser classificados em adequada, precária e crítica, sendo que para uma análise preliminar, e em acordo ao Artigo 5º desta resolução, utilizamos que a tensão medida (leitura) deva situar-se entre 95% (noventa e cinco por cento) e 105% (cento e cinco por cento) da tensão nominal de operação do sistema no ponto de entrega ou de conexão.
A instalação de analisador em painel energizado é uma atividade e intenso risco. Somente deve ser executado por profissionais habilitados e com conhecimentos sobre os riscos do arco elétrico.
Nos dias de hoje a “medição” da qualidade de energia elétrica é determinada pela sensibilidade e desempenho dos equipamentos do consumidor. Assim, por este enfoque, a qualidade satisfatória é aquela que venha a garantir o funcionamento contínuo, seguro e adequado dos equipamentos elétricos e processos associados. Para uma avaliação mais adequada de um equipamento é sempre necessário verificar os limites de operação deste referido equipamento e comparar com os valores obtidos pelo monitoramento da energia elétrica.
Por exemplo, um afundamento momentâneo na tensão para 85% do seu valor nominal, que antigamente passaria despercebida, hoje pode afetar todo o processo industrial. Um outro exemplo é a ocorrência de ressonâncias com os capacitores de baixa tensão, causados pelos harmônicos gerados por controladores de velocidade (inversor de freqüência).
Principais Distúrbios Associados à Qualidade de Energia
Em qualquer ponto de um sistema elétrico trifásico ideal, as tensões deveriam ser, de forma permanente, perfeitamente senoidais, equilibradas com amplitude e freqüência constantes. Qualquer desvio na característica desses parâmetros é considerado um problema de qualidade de energia (distúrbios).
Logo, existindo problemas o que ocorre de fato é um desvio na forma de onda na tensão de alimentação, ou seja, qualidade de energia é igual a qualidade de tensão. Com este princípio, de que há normas para tensão, a “medição” de sua qualidade torna-se uma tarefa menos complicada.
O limite para a distorção harmônica total de tensão é obtido com referência a IEEE Std 519/1992 – HARMONIC CONTROL IN ELECTRIC POWER SYSTEMS. Onde, de um modo geral, possui um valor de 5% para tensão igual e inferior a 69 kV, entre 69 kV e 161 kV seu valor é de 2,5% e de 1,5% para tensão igual e superior a 161 kV.
Com relação a distorção harmônica total de corrente é utilizado o valor de referência de 15%, sendo que este é um valor empírico em que a vida útil de transformadores começa a ser reduzida, bem como sinaliza-se a tendência de eventuais problemas na instalação. Quando o valor medido chega próximo à referência e existem capacitores instalados no consumidor é recomendada à medição nos capacitores para verificar se a distorção não está afetando a vida útil destes equipamentos também.
Para esta medição em questão também utilizamos as seguintes considerações para avaliação do ponto de medição:
Tensão Nominal (fase-fase) Nominal do Transformador
(Resolução 505 da ANEEL, 26 de novembro de 2001)
Distorção harmônica total de tensão 5 %
(Recomendação inferior a 5% segundo IEEE Std 519-1992)
Distorção harmônica total de corrente 15 %
(Recomendação inferior a 15%, segundo fabricantes de transformadores)
Desequilíbrio de tensão 2 %
(Recomendação O.N.S., Submódulo 2.2 com de Fator K menor ou igual 2%, www.ons.org.br )
Desequilíbrio de corrente 10 %
(Recomendação inferior a 10%, segundo fabricantes de transformadores)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] IEEE Std 519-1992 “Recommended Practices and Requirements for Harmonics Control in Electric Systems”.
[2] Resolução ANEEL No 505, de 26 de novembro de 2001.
[3] “Padrões de Desempenho da Rede Básica”, ONS – Operador Nacional do Sistema Elétrico, Submódulo 2.2, 12/2002, Site: <www.ons.org.br>.
[4] DIAS, Guilherme A. D. – “Harmônicas em Sistemas Industrias”, Porto Alegre/RS, EDIPUCRS, 1998.
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