Os Indicadores para Tensão em Harmônicos

1. Indicadores para Tensão em Harmônicos

Os seguintes indicadores são essenciais para a determinação das ações corretivas requeridas.

1.1. Fator de Potência

Neste documento o fator de potência será abordado pela sigla Fp. Este é definido como a relação entre a potência ativa (P) e a potência aparente (S).

 ;[pic 1]

Na linguagem da elétrica, o fator de potência é regularmente confundido com o cosseno phi (cosφ), cuja definição é dada por:

 ; [pic 2]

Sendo:

                P1 – Potência ativa do fundamental

                S1 – Potência aparente do fundamental

Por conseguinte, o ‘cosφ’ refere-se apenas à frequência fundamental, e na presença de harmônicos, é diferente do fator de potência (Fp).

Obs.: Uma primeira indicação de uma presença significativa de harmônicas é quando o fator de potência medido é diferente do ‘cosφ’ (o fator de potência tornará-se inferior ao ‘cosφ’).

1.2. Fator de Crista

O fator de crista será abordado pela sigla (Fc). Este define-se particularmente como a relação entre o valor pico do sinal de corrente ou de tensão (Ip ou Vp) e o seu valor eficaz (rms).

 ;[pic 3]

Para uma vibração/sinal senoidal, o fator de crista é igual a √2. Para um sinal não senoidal, o fator de crista pode ter um valor superior ou inferior a √2.

[pic 4]

Figura 1 – Demonstração das formas de sinais e seus respectivos valores em rms.

Tal fator é principalmente útil para encontrar a presença de valores de crista excepcionais com relação ao dado valor eficaz.

Obs.: O fator de crista característico de correntes absorvidas por cargas não lineares é muito maior que √2; pode tomar valores iguais a 1,5 ou 2, chegando inclusive ao valor de 5 em casos críticos.

Obs 2.: Compreende-se por cargas não lineares, cargas as quais distorcem as formas de onda de corrente e/ou tensão. Como por exemplo: Retificadores, inversores de frequência, microcomputadores, entre outros.

Entende-se, portanto, que um fator de crista muito elevado implica em sobre intensidades pontuais importantes. Estas sobre intensidades são detectadas pelos dispositivos de proteção de tempo instantâneo, como disjuntores, que podem ser a origem de desligamentos indesejados.

1.3. Potência Ativa (P)

A potência ativa (P) de um sinal distorcido por harmônicos é qualificado pela somatória das potências ativas correspondentes às tensões e intensidades da mesma ordem. A decomposição da tensão e a intensidade em seus componentes (harmônicos) é descrita como: 

cosφh ; [pic 5]

Sendo φh a defasagem entre a tensão e a intensidade do harmônico de ordem h.

Obs.: Nas análises supõe-se que o sinal não contém componente contínua: Vdc= Idc = 0. Além disso, considera-se que na ausência de harmônicos, a equação cosφ1 indica a potência de um sinal senoidal, onde cos φ1 é igual a cosφ.[pic 6]

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