QUALIDADE DE ENERGIA E DISTORÇÕES HARMÔNICAS

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

QUALIDADE DE ENERGIA E DISTORÇÕES HARMÔNICAS

Aparício Afonso dos Santos

Tópicos Especiais em Engenharia Elétrica

Belo Horizonte, 03 de outubro de 2002

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Qualidade de Energia e Distorções Harmônicas

Palestrante:         Prof. José Celso Borges de Andrade

        Professor da PUC - MG

        Mestrado: COPPE - UFRJ

Professor: Edgard Torres

Local da palestra: IPUC – Prédio 15 – Sala 402

Data da palestra: 3 de outubro de 2002

Data de entrega do relatório: 17 de outubro de 2002

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Resumo da Palestra

        Desde do início da década de 90         vem se aumentando cada vez mais a preocupação com a qualidade de energia, sendo um dos motivos a utilização de equipamentos sensíveis à qualidade da mesma.

        Estes equipamentos(eletrônicos, microprocessados, digitais entre outros) além de serem sensíveis são causadores de distúrbios na qualidade, equipamentos como inversores de freqüência, reatores eletrônicos, transformadores de alta freqüência e demais equipamentos eletrônicos de potência. Esses equipamentos ao contrario do que se pensa não prejudicam só a qualidade de energia para níveis industriais mas também a níveis residenciais.

        Assim a partir de 2000 passou a existir um protocolo para medição da qualidade de energia, que se tornará uma norma como já ocorre com a questão de fator de potência. A NOS está acelerando o processo normativo pois nos EUA as perdas financeiras ficaram na casa dos U$40 bilhões e no Brasil entorno dos U$5 bilhões.

        Os grandes problemas estão associados a distúrbios de tensão, e harmônicos ou perturbações na forma de onda em regime permanente, geralmente causados por raios ou em partida de motores nas industrias.

Distorções harmônicas.

        È um fenômeno de distúrbio ou perturbação na forma de onda da tensão em regime permanente por decomposição por série de Fourier(1ª ferramenta).

        Existem restrições normativas sobre cada ordem harmônica individual , até 50ª, restrições sobre o valor total da forma de onda. Os harmônicos de ordem par são o grande problema nos circuitos retificadores de onda completa monofásica pois os de ordem impar mantém uma simetria de meia-onda.

        As normas são mais severas com os harmônicos pares de 3ª ordem(IN > Ifase).Atualmente os condutores de neutro devem ser dimensionados para 170% da Ifase. Os harmônicos trazem como conseqüência;

• aquecimento de motores
• correntes induzidas que não realizam trabalho.

Fontes de harmônicos:

Equipamentos saturáveis = melhoria devido ao ferro silício

Fontes = dispositivos a arco, fornos à arcos, lâmpadas fluorescentes e eletrônica de potência.

PWM = distorções harmônica de ordem impar de 130% da fundamental

Lâmpadas fluorescentes com reatores eletrônicos

Televisores.

Propostas de soluções:

Medição – transformada de Fourier discreta onde é feita a análise de sinais não periódicos em transformada rápida discreta de Fourier.

Simulação – difícil em baixa tensão, possível em industrias com cargas concentradas.