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CONJUNTO PARA ESTUDO DE
GERAÇÃO, TRANSMISSÃO E
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA
ELÉTRICA
MODELO XL36
LABTRIX INDÚSTRIA DE BANCADAS TÉCNICAS LTDA
Rua Joaquim Sanfins, 170/180 - Pq. Empresarial A. Corradini
Itatiba/ SP - CEP: 13.257-587 - Fone / Fax: (11)4534-4292
2014
CONJUNTO GTDE XL36MA01-0
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SUMÁRIO
1. ESTUDO QUALITATIVO DA BANCADA ....................................................................................... 5
1.1. Descrição dos elementos da bancada.............................................................................. 6
1.2. Familiarização com os elementos da planta. ............................................................... 12
1.3. Operação Básica ..................................................................................................................... 13
2. PROCEDIMENTOS PRÁTICOS....................................................................................................... 18
2.1. Gerador Síncrono – relação entre velocidade e frequência gerada .................... 18
2.2. Controle de Tensão e Frequência de Geração ............................................................ 21
2.3. Analisadores de Energia Industriais – PM1200 ........................................................... 24
2.4. Analisadores de Energia Industriais – PM850 ............................................................. 26
2.5. Potência Complexa – Potência ativa, reativa e aparente ......................................... 28
2.6. Correção de fator de potência .......................................................................................... 31
2.7. Sistema Trifásico – visualização das três fases e da defasagem ........................... 35
2.8. Linhas de Transmissão Trifásicas ...................................................................................... 40
2.9. Eficiência Energética em Iluminação ............................................................................... 44
TERMO DE GARANTIA ............................................................................................................................ 47
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LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1.1 – BANCADA BASE ................................................................................................................................ 6
FIGURA 1.2 – MÓDULO SECCIONAMENTO E PROTEÇÃO ........................................................................... 7
FIGURA 1.3 – MÓDULO CONJUNTO GERADOR .............................................................................................. 7
FIGURA 1.4 – MÓDULO INSTRUMENTAÇÃO E EXCITAÇÃO DO GERADOR .......................................... 8
FIGURA 1.5 – MÓDULO LINHA DE TRANSMISSÃO ........................................................................................ 8
FIGURA 1.6 – MÓDULO MULTIMEDIDOR DE ENERGIA PM1200............................................................... 8
FIGURA 1.7 – MÓDULO MULTIMEDIDOR DE ENERGIA PM850 ................................................................. 9
FIGURA 1.8 – MÓDULO CORREÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA ................................................................. 9
FIGURA 1.9 – MÓDULO CARGA RLC .................................................................................................................. 10
FIGURA 1.10 – MÓDULO TRANSFORMADOR TRIFÁSICO .......................................................................... 10
FIGURA 1.11 – MÓDULO ILUMINAÇÃO ............................................................................................................ 10
FIGURA 1.12– MÓDULO INVERSOR DE FREQUÊNCIA ................................................................................. 11
FIGURA 1.13 – MÓDULO RETIFICADOR TRIFÁSICO ..................................................................................... 11
FIGURA 1.14 – BANCADA BASE E MÓDULOS - FOTO ................................................................................. 13
FIGURA 1.15 – CONEXÃO DE MÓDULOS ADJACENTES ............................................................................. 14
FIGURA 1.16 – MÓDULO GERADOR – CONEXÃO DELTA ........................................................................... 14
FIGURA 1.17 – CONEXÃO DO MOTOR EM DELTA ........................................................................................ 15
FIGURA 1.18 – CONEXÃO MÓD.SECCIONAMENTO, INVERSOR E INSTRUM. - 1 ............................. 16
FIGURA 1.19 – CONEXÃO MÓD.SECCIONAMENTO, INVERSOR E INSTRUM - 2 .............................. 17
FIGURA 2.2.1 – TENSÃO GERADA VERSUS CORRENTE DE EXCITAÇÃO ............................................... 23
FIGURA 2.5.1 – TRIÂNGULOS DE POTÊNCIA ................................................................................................... 28
FIGURA 2.5.2 – MÓDULO RLC – CONEXÃO Y ................................................................................................. 29
FIGURA 2.5.3 –MÓDULO RLC – CONEXÃO .................................................................................................. 30
FIGURA 2.6.1 – TRIÂNGULOS DE POTÊNCIA ................................................................................................... 31
FIGURA 2.6.2 – CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA ................................................................................ 32
FIGURA 2.6.3 – CONEXÃO SECCIONAMENTO / MULTIMEDIDOR / CORREÇÃO FP ........................ 33
FIGURA 2.6.4 – CONEXÃO DO MOTOR AC EM DELTA. ............................................................................... 33
FIGURA 2.6.5 – CORREÇÃO DE FATOR DE POTÊNCIA – MONTAGEM COMPLETA. ......................... 34
FIGURA 2.7.1 – ONDAS TRIFÁSICAS SENOIDAIS DE 220VEF / 60 HZ. ................................................... 35
FIGURA 2.7.2 – DIAGRAMA FASORIAL TRIFÁSICO DE TENSÕES. ............................................................ 36
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FIGURA 2.7.3 – COMPUTADOR E CONVERSOR USB/485. .......................................................................... 37
FIGURA 2.7.3 – COMPUTADOR E CONVERSOR USB/485. .......................................................................... 37
FIGURA 2.7.4 – TELA PM850 .................................................................................................................................. 38
FIGURA 2.7.5 – TELA OPERAÇÃO DO SOFTWARE STRUXTURE COM INTERFACE LABTRIX ....... 38
FIGURA 2.7.6 – SELEÇÃO DE OSCILOGRAMAS ............................................................................................... 39
FIGURA 2.8.1 – CÉLULA E T ................................................................................................................................ 40
FIGURA 2.8.2 – OBTENÇÃO DO MODELO DE LINHA TRIFÁSICA EM CÉLULA ................................ 41
FIGURA 2.8.3 – MODELO COMPLETO DE LINHA DE TRANSMISSÃO TRIFÁSICA .............................. 41
FIGURA 2.8.4 – CONEXÃO DOS MÓDULOS PARA ENSAIO DE LINHA DE TRANSMISSÃO ........... 42
FIGURA 2.8.5 – ALIMENTAÇÃO DOS MÓDULOS PM1200 E PM850 ...................................................... 43
FIGURA 2.9.1 – MONTAGEM EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM LÂMPADAS .............................................. 45
TABELA 2.9.1 – EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE LÂMPADAS .......................................................................... 46
LISTA DE TABELAS
TABELA 2.1.1 – RESULTADOS FREQUÊNCIA VERSUS VELOCIDADE ....................................................... 20
TABELA 2.2.1 – RESULTADOS: TENSÃO GERADA VERSUS CORRENTE DE EXCITAÇÃO .................. 22
TABELA 2.9.1 – EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE LÂMPADAS .......................................................................... 46
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1. Estudo Qualitativo da Bancada
Serão apresentados a seguir os elementos que compõe a planta didática XL36 e suas
características técnicas.
Esta bancada atende a diversos conteúdos da área de Geração, Transmissão e Distribuição de
Energia Elétrica, Sistemas Elétricos de Potência, Eficiência Energética e Medição e Qualidade de
Energia.
Áreas adicionais como Redes Industriais também utilizar esta bancada para configuração de
rede de comunicação em ambiente industrial.
De forma geral, podem ser realizadas as práticas abaixo, separadas por área. Na relação
apresentada pode-se ainda notar que alguns dos guias experimentais podem atende a mais de uma
área de aplicação.
ÁREA: Geração e Transmissão de Energia Elétrica
Gerador Síncrono – relação entre velocidade e frequência da rede Controle de Tensão e de Frequência na Geração Sistema Trifásico – visualização das três fases e da defasagem Linhas de Transmissão Monofásicas Linhas de Transmissão Trifásicas (Curta, Média e Longa) Transformadores Trifásicos – operação como abaixador e elevador
ÁREA: Eficiência Energética e Qualidade de Energia
Eficiência Energética em Iluminação – Comparação entre lâmpadas incandescentes convencionais, fluorescentes e halógenas Eficiência Energética – comparação entre motor de indução monofásico e trifásico Análise de harmônicos - cargas não lineares Cargas trifásicas equilibradas e desequilibradas
ÁREA: Sistema de Medição e Controle Elétricos
Controle de Tensão e de Frequência na Geração Analisadores de Energia Industriais Fator de Potência – medida de potência ativa, reativa e aparente com analisador de energia. Correção de fator de potência Análise de Harmônicos – harmônicos individuais e distorção harmônica total
ÁREA: Redes de Comunicação Industrial
Rede de Comunicação ModBus sobre RS485 – Endereçamento e configuração de velocidade Visualização dos sinais diferenciais em rede RS485
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1.1. Descrição dos elementos da bancada
A bancada XL36 foi concebida para auxiliar no ensino de disciplinas de Sistemas Elétricos de
Potência, Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica, Máquinas Elétricas e Eletricidade
Aplicada.
A bancada é concebida em uma estrutura modular à qual podem ser acrescentados módulos de
estudo de áreas específicas e suas interações.
Os diversos módulos podem ser acoplados entre si utilizando-se cabos com bornes de
segurança sem partes energizadas expostas.
Os módulos disponíveis são:
Bancada Base – bancada utilizada como base para instalação de todos os
módulos e suas interligações. Constituída de uma base inferior para o módulo
Gerador, três secções para instalação dos módulos de canaleta e um tampo para
módulos de sobrepor.
Figura 1.1 – Bancada Base
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Seccionamento e Proteção – módulo com um interruptor diferencial residual
(IDR), disjuntor trifásico, botão de emergência, chave geral rotativa e duas
tomadas.
Figura 1.2 – Módulo Seccionamento e Proteção
Geração de Energia Elétrica:
o Conjunto Gerador – módulo composto por um gerador síncrono trifásico
acionado por um motor de indução simulando a fonte primária de
energia.
Figura 1.3 – Módulo Conjunto Gerador
o Conjunto Instrumentação e Excitação do Gerador – este módulo é
formado pelo conjunto de instrumentos necessários ao monitoramento
do gerador:
Excitação: Voltímetro CC e Amperímetro CC;
Estator: Analisador de Energia trifásico, disjuntor e IDR
Tacômetro para velocidade do eixo
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Figura 1.4 – Módulo Instrumentação e Excitação do Gerador
Linha de Transmissão – módulo de simulação de linha de transmissão trifásica
curta cuja interligação com outro módulo similar permite simular linhas médias e
longas.
Figura 1.5 – Módulo Linha de Transmissão
Multimedidor de Energia PM1200 - analisador de energia de uso industrial
PM1200 marca Schneider Eletric que permite análises gerais de um sistema de
alimentação trifásico com medição das tensões, correntes, potências ativa,
reativas e aparentes das três fases, cálculo da THD (“Total Harmonic Distortion”)
e integração do consumo.
Figura 1.6 – Módulo Multimedidor de Energia PM1200
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Multimedidor de Energia PM850 – analisador de energia de uso industrial PM850
marca Schneider Eletric que, além das medições do PM1200, permite análises
complexas de sistemas trifásicos como registro da forma de onda da tensão e da
corrente, cálculo da THD (“Total Harmonic Distortion”) e análise FFT das três
tensões e correntes.
Figura 1.7 – Módulo Multimedidor de Energia PM850
Correção de Fator de Potência – módulo composto por capacitores e chaves que
permite adicionar cargas capacitivas com o objetivo de corrigir o fator de
potência de cargas indutivas como motores.
Figura 1.8 – Módulo Correção de Fator de Potência
Carga RLC – conjunto de resistores, indutores, capacitores e chaves que permitem
a aplicação de cargas equilibradas, desequilibradas, puramente resistivas,
predominantemente indutivas ou capacitas nos sistemas trifásicos.
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Figura 1.9 – Módulo Carga RLC
Transformador Trifásico – transformador trifásico que pode operar como
transformador elevador ou abaixador, ligação e ligação Y.
Figura 1.10 – Módulo Transformador Trifásico
Eficiência Energética – Iluminação – módulo composto por lâmpadas diferentes
para análise da eficiência energética em sistemas de iluminação
Figura 1.11 – Módulo Iluminação
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Inversor de Frequência – módulo com inversor de frequência para acionamento
de motores de indução trifásicos de até 2,5CV em 220 Vca. Acesso a todos os
bornes de configuração.
Figura 1.12– Módulo Inversor de Frequência
Retificador Trifásico – módulo retificador para verificação da transmissão de
energia em linhas CC.
Figura 1.13 – Módulo Retificador Trifásico
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1.2. Familiarização com os elementos da planta.
Ao utilizar a planta pela primeira vez, recomenda-se seguir o procedimento abaixo para
familiarizar-se com os módulos, possibilidades de interligações, controles, ajustes e ligações
inadequadas.
ATENÇÃO
AS CONEXÕES PARA OS EXPERIMETOS SOMENTE DEVEM SER
REALIZADAS COM O EQUIPAMENTO DESENERGIZADO
Antes de ligar o equipamento na rede elétrica verifique:
Se a tensão da rede elétrica no local de instalação é compatível com o
equipamento
Se a potência disponível na tomada no local de instalação é compatível com o
equipamento
Se todos os disjuntores estão desligados
Antes de iniciar a operação do equipamento certifique-se:
Que todos os rodízios estão devidamente travados
Que não há nenhum pino banana conectado a bancada
Que o fechamento do motor está na tensão correta
Que o fechamento do gerador está na tensão correta
De estar usando os óculos de proteção individual
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Identificação visual
Na Figura 1.14 podem ser visualizados os diversos módulos instalados na bancada base. Os
cabos de conexão estão sobre a bancada assim como alguns acessórios fornecidos com o conjunto.
Os transformadores também têm os terminais de segurança sem acesso do usuário a partes
elétricas expostas.
Note que os módulos podem ser posicionados em qualquer ponto das três canaletas da
bancada. Recomenda-se que o módulo de seccionamento e proteção seja instalado na canaleta
inferior no lado esquerdo.
Figura 1.14 – Bancada Base e Módulos - foto
1.3. Operação Básica
Note que os bornes de conexão são todos bornes de segurança e os cabos também são
montados com bornes banana isolados.
São fornecidos ainda jumpers de segurança para acoplar módulos adjacentes, como pode ser
visto na Figura 1.15.
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Figura 1.15 – Conexão de Módulos Adjacentes
Para familiarizar-se com o equipamento segue abaixo uma sugestão de procedimento:
Gerador:
o Instale o conjunto motor/gerador na parte de baixo da bancada base;
o Conecte os terminais de saída do gerador em DELTA, conforme Figura
1.16;
o Posicione chave da Excitação em COMPOUND;
o Conecte o cabo de instrumentação no conector CPC e,
o Passe os cabos para a parte de cima da bancada base pelo furo de
passagem no tampo.
Figura 1.16 – Módulo Gerador – Conexão DELTA
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Motor
o Conecte o motor de acionamento do gerador em DELTA, conforme
Figura 1.17. O esquema da conexão está na placa do motor e,
o Passe os cabos de conexão pelo furo de passagem no tampo.
Figura 1.17 – Conexão do Motor em DELTA
Instale na bancada base o módulo Seccionamento e Proteção na canaleta inferior
na extremidade esquerda, seguido pelo Módulo Inversor e então o Módulo
Instrumentação do gerador conforme Figura 1.18;
Inversor de Frequência:
ATENÇÃO !!! MÓDULO DE INVERSOR DE FREQUÊNCIA
XL36DE04.02
UTILIZE O MÓDULO DE INVERSOR DE
FREQUÊNCIA SOMENTE PARA ACIONAMENTO DO
MOTOR TRIFÁSICO COM FECHAMENTO EM
TRIANGULO.
NUNCA UTILIZE O MÓDULO DE INVERSOR DE
FREQUÊNCIA COM CARGAS CAPACITIVAS (MÓDULO
DE CORREÇÃO DE FATOR POTÊNCIA, MÓDULO DE
CARGAS RLC, MÓDULOS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO
E ETC) POIS CAUSARÁ DANOS IRREVERSÍVEIS NÃO
COBERTOS PELA GARANTIA.
SEMPRE LIGUE OS TERRAS DOS MÓDULOS PARA
GARANTIR O CORRETO FUNCIONAMENTO DO iDR.
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o Utilize os jumpers de segurança para alimentar o inversor pelas linhas L1,
L2 e L3 e,
o Conecte os cabos provenientes do motor nas saídas U1, V1 e W1 do
inversor conforme Figura 1.18.
Figura 1.18 – Conexão dos Módulos Seccionamento, Inversor e Instrumentação - 1
Módulo Instrumentação do Gerador:
o Conecte o cabo CPC;
o Conecte os cabos provenientes do gerador nos ABC do módulo
Instrumentação. Recomenda-se manter a sequência ABC do gerador com
sequência ABC da Instrumentação, ainda conforme Figura 1.18;
o Utilize dois cabos amarelos para alimentar o módulo Instrumentação com
as linhas L1 e L2, agora conforme Figura 1.19.
Certifique-se que o módulo de Seccionamento está com a Chave Geral desligada;
Conecte o cabo de alimentação na tomada tetra polar 3F+T;
Gire a Chave Geral para a posição ON. Neste momento os instrumentos devem
acender e caso não ocorra:
o Verifique se o IDR está acionado ou;
o Se o Botão de Emergência está destravado. Para destravar, gire o botão
no sentido horário.
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Figura 1.19 – Conexão dos Módulos Seccionamento, Inversor e Instrumentação - 2
No Inversor, pressione o botão verde RUN e, no botão de referência do Inversor,
gire aumentando a velocidade do conjunto;
Aumente gradativamente a velocidade e, acompanhando a medida da Corrente
de Excitação, verifique a rotação aproximada em que o gerador entra em
operação;
Acompanhe as medidas de pertinentes ao gerador no módulo Instrumentação
do gerador (Figura 1.19) e,
Estando familiarizado com a operação e conexão dos módulos, reduza a
velocidade a zero, pressione o botão STOP e desligue a Chave Geral.
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2. PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
PRÁTICA 1
2.1. Gerador Síncrono – relação entre velocidade e frequência gerada
Objetivo
Verificar experimentalmente a relação entre a velocidade mecânica no eixo do gerador e a
frequência da rede trifásica gerada.
Considerações Teóricas
Geradores síncronos são máquinas elétricas síncronas usadas para converter energia mecânica
em energia elétrica.
As máquinas síncronas, operando como motor ou como gerador, possuem duas partes
fundamentais:
Parte fixa ou estator – onde estão os enrolamentos dos quais será obtida a energia
elétrica gerada e,
Parte móvel ou rotor – onde está o enrolamento de excitação da máquina e precisará ser
energizado para criação do campo magnético.
Para funcionamento como gerador, é aplicada uma corrente contínua no rotor cujo enrolamento
produzirá um campo magnético.
O rotor é então acionado por uma fonte primária de energia (turbina hidráulica, eólica, à vapor
e etc.) passando a girar e produzindo um campo girante no interior da máquina.
Este campo girante induzirá uma tensão no estator, que geralmente possui um conjunto de
enrolamentos para formar um sistema trifásico. As tensões trifásicas nos terminais do enrolamento do
estator são então aproveitadas como fontes de energia elétrica.
Termo “gerador síncrono” é proveniente da relação linear entre velocidade angular do eixo e da
frequência da tensão gerada, ou matematicamente:
𝜔𝑚𝑒𝑐 =2 ∙ 𝜔𝑒𝑙𝑒𝑡𝑟
𝑃 (𝑟𝑎𝑑/𝑠)
P – número de pólos
Quando a velocidade angular estiver em RPM e a frequência gerada em Hz, a relação será:
𝑓𝑒𝑙𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 =𝑃 ∙ 𝜔𝑚𝑒𝑐𝑎𝑛𝑖𝑐𝑎 𝑅𝑃𝑀
120 (𝑟𝑎𝑑/𝑠)
Assim, teoricamente, a frequência gerada será proporcional à velocidade angular da máquina.
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Procedimento experimental
Preparação:
a) Certifique-se que a Chave Geral está DESLIGADA;
b) Monte o conjunto de acordo com o item 1.3 – Familiarização;
c) Manipule o Analisador de Energia do Módulo Instrumentação do Gerador de forma
a mostrar a Frequência da Rede f e tensão Fase Neutro UN;
Experimento:
a) No Conjunto Gerador, posicione a chave de excitação na posição COMPOUND;
b) Energize o sistema acionando a Chave Geral;
c) Aumente gradativamente a velocidade acompanhando a Corrente de Excitação até
que o gerador entre em funcionamento. Isto será caracterizado pelo aparecimento
de tensão no gerador, tensão de excitação e corrente de excitação;
d) Reduza a velocidade pelo inversor até 25 Hz, sempre acompanhando se o gerador
permanece em funcionamento;
e) Este será o primeiro ponto de medida a ser anotado na Tabela 2.1.1;
f) Completar a Tabela 2.1.1 aumentando a velocidade gradativamente até a velocidade
nominal do gerador e,
g) A frequência do gerador é indicada no Analisador de Energia PM1200 acoplado ao
módulo Instrumentação do Gerador.
Resultados e Análises
Construir um gráfico de acordo com a Figura 2.1.1 e ajustar manualmente uma reta passando
pelos pontos experimentais. Obtenha a equação da reta, determine seu coeficiente angular e compare
com o modelo teórico.
O mesmo procedimento pode ser realizado com auxílio de uma planilha eletrônica ou pelo
método dos mínimos quadrados.
Determine o coeficiente angular da reta e então o número de pólos do gerador, lembrando-se
de utilizar as unidades adequadas.
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Tabela 2.1.1 – Resultados Frequência versus Velocidade
Inversor
(Hz)
Velocidade
(rpm)
Frequência Gerador
(Hz)
Figura 2.1.1 – Curva experimental
Freq
uen
cia
Ger
ad
or
(Hz)
Velocidade (rpm)
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PRÁTICA 2
2.2. Controle de Tensão e Frequência de Geração
Objetivo
Estudar o comportamento de tensão e frequência do gerador síncrono.
Considerações Teóricas
Na Prática 1 foi estudado que a frequência da tensão gerada é proporcional à velocidade
mecânica do eixo e do número de pólos do gerador.
Já a tensão de saída depende também do fluxo e portanto da corrente do enrolamento de
excitação. A tensão gerada será:
𝑉𝑔 = 𝐾 ∙ 𝜔 ∙
Onde: K – constante de proporcionalidade
- velocidade angular
- fluxo
O fluxo é gerado pelo enrolamento de excitação e na região de linearidade do material
magnético (não saturado), tem-se que:
= 𝐾1 ∙ 𝐼𝑒𝑥𝑐
Substituindo tem-se que:
𝑉𝑔 = 𝐾𝑒 ∙ 𝜔 ∙ 𝐼𝑒𝑥𝑐
Preparação:
a) Certifique-se que a Chave Geral está DESLIGADA;
b) Monte o conjunto de acordo com o item 1.3 – Familiarização
c) Posicione a chave de excitação do gerador na posição EXTERNO
d) Conecte a fonte auxiliar variável nos terminais de excitação e aplique tensão nula na
excitação
Experimento:
a) Energize o sistema acionando a Chave Geral;
b) Aumente gradativamente a velocidade pelo inversor até 60Hz;
c) Aumente gradativamente a tensão aplicada ao enrolamento de excitação
completando a tabela 2.2.1
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Tabela 2.2.1 – Resultados: Tensão Gerada Versus Corrente de Excitação
FREQ. INVERSOR = Hz
VELOCIDADE = RPM
TENSÃO EXCITAÇÃO
(V)
CORRENTE EXCITAÇÃO
(A)
TENSÃO GERADOR
(V)
Resultados e Análises
Construir um gráfico de acordo com a Figura 2.2.1.
Defina visualmente a região de operação linear e ajuste manualmente uma reta passando pelos
pontos experimentais.
Obtenha a equação da reta, determine seu coeficiente angular e estime o valor da constante de
proporcionalidade.
O mesmo procedimento pode ser realizado com auxílio de uma planilha eletrônica ou pelo
método dos mínimos quadrados.
Refaça o experimento com velocidades menores e compare os comportamentos.
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Figura 2.2.1 – Tensão Gerada versus Corrente de Excitação
Ten
são
do
Ger
ad
or
(Vrm
s)
I excitação (A)
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PRÁTICA 3
2.3. Analisadores de Energia Industriais – PM1200
Objetivo
Familiarizar-se com o analisador de Energia PM1200 Schneider Eletric.
Considerações Teóricas
Os analisadores de energia são sistemas compactos de medição de energia elétrica e são
largamente utilizados nas indústrias como forma de monitoramento e registro de diversas grandezas
elétricas como Demanda, Energia Ativa, Energia Reativa, Potência Aparente e Fator de Potência.
O Analisador PM1200 tem capacidade de monitorar um sistema trifásico completo.
Preparação:
a) Certifique-se que a Chave Geral está DESLIGADA;
b) Monte um conjunto de acordo com os seguintes itens:
Conjunto Seccionamento e Proteção
Conjunto Analisador de Energia PM1200
Conjunto Cargas RLC
c) Utilizando os jumpers e os cabos de segurança, faça o acoplamento dos módulos;
d) Posicione todas as chaves do Módulo RLC na posição desligado;
e) Consulte detalhadamente o Manual do Usuário do PM1200 fornecido juntamente
com a documentação da bancada ou obtenha uma cópia em:
http://www.powerlogic.com/literature/PLSED309039EN_PM1000_UG.d15.pdf
ATENÇÃO !!!
MÓDULO MULTIMEDIDOR DE ENERGIA XL36DE04.06
UTILIZE O MÓDULO MULTIMEDIDOR DE ENERGIA SOMENTE
PARA MEDIÇÃO DE CORRENTE E TENSÃO ALTERNADA.
PARA A MEDIÇÃO DAS GRANDEZAS ELÉTRICAS EM
CORRENTE CONTÍNUA UTILIZE SEMPRE UM MULTÍMETRO.
NUNCA UTILIZE OS MÓDULOS DE MULTIMEDIDORES DE
ENERGIA EM CORRENTE CONTÍNUA POIS CAUSARÁ DANOS
IRREVERSÍVEIS AOS MESMOS NÃO COBERTOS PELA GARANTIA.
SEMPRE LIGUE OS TERRAS DOS MÓDULOS PARA GARANTIR O
CORRETO FUNCIONAMENTO DO iDR.
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Experimento:
a) Energize o sistema acionando a Chave Geral;
b) O PM1200 entrará em operação;
c) Altere a configuração das chaves do Módulo RLC e acompanhe a mudança nos
indicadores para se familiarizar com o módulo de cargas RLC;
d) Faça as seguintes verificações:
Alterne as cargas RLC trifásicas de forma EQUILIBRADA e note que as medições
são similares para as três fases e,
Alterne as cargas RLC trifásicas de forma a tornarem-se DESEQUILIBRADAS e
acompanhe a medições.
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PRÁTICA 4
2.4. Analisadores de Energia Industriais – PM850
Objetivo
Familiarizar-se com o analisador de Energia PM850 Schneider Eletric.
Considerações Teóricas
O Analisador PM850, além das medições providas pelo modelo PM1200, tem capacidade de
monitorar um sistema trifásico completo e permite operações avançadas como Análise de Harmônicos
e obtenção de oscilogramas das três tensões e três correntes trifásicas.
Preparação:
a) Certifique-se que a Chave Geral está DESLIGADA;
b) Monte um conjunto de acordo com os seguintes itens:
Conjunto Seccionamento e Proteção
Conjunto Analisador de Energia PM850
Conjunto Cargas RLC
c) Utilizando os jumpers e os cabos de segurança, faça o acoplamento dos módulos;
d) Posicione todas as chaves do Módulo RLC na posição desligado;
e) Consulte detalhadamente o Manual do Usuário do PM850 fornecido juntamente
com a documentação da bancada ou obtenha uma cópia simplificada em:
http://www.schneider-electric.com/download/ww/en/details/20368859-PowerLogic-
Series-800-Power-Meter-PM810-PM820-PM850--PM870-User-Guide-EN/
ATENÇÃO !!!
MÓDULO MULTIMEDIDOR DE ENERGIA XL36DE04.06
UTILIZE O MÓDULO MULTIMEDIDOR DE ENERGIA SOMENTE
PARA MEDIÇÃO DE CORRENTE E TENSÃO ALTERNADA.
PARA A MEDIÇÃO DAS GRANDEZAS ELÉTRICAS EM
CORRENTE CONTÍNUA UTILIZE SEMPRE UM MULTÍMETRO.
NUNCA UTILIZE OS MÓDULOS DE MULTIMEDIDORES DE
ENERGIA EM CORRENTE CONTÍNUA POIS CAUSARÁ DANOS
IRREVERSÍVEIS AOS MESMOS NÃO COBERTOS PELA GARANTIA.
SEMPRE LIGUE OS TERRAS DOS MÓDULOS PARA GARANTIR O
CORRETO FUNCIONAMENTO DO iDR.
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Experimento:
a) Energize o sistema acionando a Chave Geral e o PM850 entrará em operação;
b) Altere a configuração das chaves do Módulo RLC e acompanhe a mudança nos
indicadores;
c) Faça as seguintes verificações:
a) Alterne as cargas RLC trifásicas de forma EQUILIBRADA e note que as medições
são similares para as três fases e,
b) Alterne as cargas RLC trifásicas de forma a tornarem-se DESEQUILIBRADAS e
acompanhe a medições.
c) Para medições avançadas, instale o Software do Fabricante fornecimento com
o equipamento.
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PRÁTICA 5
2.5. Potência Complexa – Potência ativa, reativa e aparente
Objetivo
Estudo de Potência em Corrente Alternada.
Considerações Teóricas
A potência em corrente alternada se divide em duas parcelas importantes:
Potência Ativa – parcela da potência que é efetivamente convertida em trabalho e é dada
em Watts (W).
Potência Reativa – parcela da potência que não é convertida em trabalho devido a
presença de componentes reativos, mais especificamente, capacitores e indutores e é
dada em Volt-Ampere Reativo (VAR)
Estas duas potências estão em quadratura, ou seja, estão a 90º entre si. Por convenção, a
Potência Ativa P é marcada no eixo X e é sempre positiva e a Potência Reativa Q é marcada no eixo Y
sendo a Indutiva (VAR ind) para cima (ou positiva) e a capacitiva (VAR cap) para baixo (negativa).
Alguns autores preferem não utilizar os termos “positivo” ou “negativo” para potências.
A Potência Aparente S é então a hipotenusa do chamado triângulo de potências, conforme pode
ser visto na Figura 2.5.1
S Q indutivo
P
S
Q capacitivo
P
Figura 2.5.1 – Triângulos de Potência
Preparação:
a) Certifique-se que a Chave Geral está DESLIGADA;
b) Monte um conjunto de acordo com os seguintes itens:
Conjunto Seccionamento e Proteção
Conjunto Analisador de Energia PM1200
Conjunto Cargas RLC
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c) Utilizando os jumpers e os cabos de segurança, faça o acoplamento dos módulos
utilizando as linhas de rede L1, L2 e L3 para alimentar o sistema;
d) Posicione todas as chaves do Módulo RLC na posição desligado;
e) Conecte os jumpers de segurança de forma que as cargas do Módulo RLC esteja
conectado em Y, lembrando de conectar o condutor neutro N;
f) Consulte detalhadamente o Manual do Usuário do PM1200 fornecido juntamente
com a documentação da bancada ou obtenha uma cópia em:
http://www.powerlogic.com/literature/PLSED309039EN_PM1000_UG.d15.pdf
Experimento:
a) Energize o sistema acionando a Chave Geral;
b) O PM1200 entrará em operação;
c) Altere a configuração das chaves do Módulo RLC e acompanhe a mudança nos
indicadores;
d) Faça as seguintes verificações:
Inicie com um sistema monofásico deixando duas das três cargas desativadas
pelas chaves e acompanhe as medidas indicadas no PM1200;
Manipule o PM1200 de forma a indicar as correntes nas três fases I1, I2 e I3;
Com o Módulo RLC em Y (Figura 2.5.2):
Figura 2.5.2 – Módulo RLC – Conexão Y
o Atue nas chaves de uma das fases e note que somente a corrente
daquela fase é alterada;
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o Atue de forma a deixar a carga EQUILIBRADA e note que as correntes
nas três fases são similares;
o Alterne as cargas RLC trifásicas de forma a tornarem-se
DESEQUILIBRADAS e acompanhe a medições e,
o Compare os valores medidos com os esperados teoricamente
Com o Módulo RLC em . Neste caso não há acesso ao neutro N:
Figura 2.5.3 –Módulo RLC – Conexão
o Atue nas chaves de uma das fases e note que as correntes de duas fases
são alteradas;
o Atue de forma a deixar a carga EQUILIBRADA e note que as correntes
nas três fases são similares;
o Alterne as cargas RLC trifásicas de forma a tornarem-se
DESEQUILIBRADAS e acompanhe a medições e,
o Compare os valores medidos com os esperados teoricamente
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PRÁTICA 6
2.6. Correção de fator de potência
Objetivo
Analisar uma carga elétrica e propor a correção do fator de potência.
Considerações Teóricas
A potência em corrente alternada se divide em duas parcelas importantes:
Potência Ativa – parcela da potência que é efetivamente convertida em trabalho e é dada
em Watts (W).
Potência Reativa – parcela da potência que não é convertida em trabalho devido a
presença de componentes reativos, mais especificamente, capacitores e indutores e é
dada em Volt-Ampere Reativo (VAR)
Estas duas potências estão em quadratura, ou seja, estão a 90º entre si. Por convenção, a
Potência Ativa P é marcada no eixo X e é sempre positiva e a Potência Reativa Q é marcada no eixo Y
sendo a Indutiva (VAR ind) para cima (ou positiva) e a capacitiva (VAR cap) para baixo (negativa).
Alguns autores preferem não utilizar os termos “positivo” ou “negativo” para potências.
A Potência Aparente S é então a hipotenusa do chamado triângulo de potências, conforme pode
ser visto na Figura 2.6.1
S Q indutivo
P
S
Q capacitivo
P
Figura 2.6.1 – Triângulos de Potência
A legislação brasileira estabelece limites de fator de potência nas instalações industriais e
consumidores de grande porte em geral.
Assim, quando o fator de potência está abaixo de deste limite recomenda-se a correção do
mesmo para que não incida a cobrança de reativos na fatura de energia elétrica.
De forma geral, as cargas industriais são predominantemente indutivas e correção do fator de
potência se dá pela adição de capacitores em paralelo com a carga principal. Esta correção deve
ocorrer nas três fases no caso de cargas trifásicas.
Na Figura 2.6.2 pode ser avaliada a influência de capacitores em paralelo no triângulo de
potências.
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Note que não será alterada a Potência Ativa P e será reduzida a Potência Aparente S. Assim é
reduzida a corrente de linha, aliviando os cabos do alimentador.
final
Sinicial Qind
P
inicial
Sfinal
Qfinal
P
+ Qcap =
Figura 2.6.2 – Correção do Fator de Potência
Conhecendo o triângulo de potências inicial e tendo o fator de potência final como objetivo (e
portanto conhecido), a carga capacitiva a ser acrescentada será definida por:
𝑄𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑃 ∙ 𝑡𝑔 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑄𝑐𝑎𝑝 = 𝑄𝑖𝑛𝑑 − 𝑄𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
Considerando um sistema em 60Hz:
𝑄𝑐𝑎𝑝 =𝑉𝑒𝑓
2
𝑋𝑐=
𝑉𝑒𝑓2
2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝐶
𝐶 =𝑉𝑒𝑓
2
2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝑄𝑐𝑎𝑝
Preparação:
a) Certifique-se que a Chave Geral está DESLIGADA;
b) Monte um conjunto de acordo com os seguintes itens:
Conjunto Seccionamento e Proteção
Conjunto Analisador de Energia PM1200
Conjunto Correção de Fator de Potência
Conjunto Motor Trifásico/Motor CC
c) Utilizando os jumpers e os cabos de segurança, faça o acoplamento dos módulos
utilizando as linhas de rede L1, L2 e L3 para alimentar o módulo Multimedidor de
Energia (Figura 2.6.3);
d) Posicione todas as chaves do Módulo Correção de Fator de Potência na posição
desligado;
e) Alimente o módulo Motor Trifásico/Motor CC através de derivações em L1 e L2;
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Figura 2.6.3 – Conexão Seccionamento / Multimedidor / Correção FP
f) Posicione o Conjunto Motor Trifásico/Motor CC sobre a bancada base, conecte o
motor trifásico em DELTA e conecte à linha de alimentação no lado direito do
módulo Correção de Fator de Potência (Figura 2.6.4);
Figura 2.6.4 – Conexão do Motor AC em DELTA.
g) Alimente as linhas L1 e L2 do Conjunto Motor Trifásico/Motor CC, conforme Figura
2.6.5, finalizando a montagem.
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Figura 2.6.5 – Correção de Fator de Potência – montagem completa.
h) Consulte detalhadamente o Manual do Usuário do PM1200 fornecido juntamente
com a documentação da bancada ou obtenha uma cópia em:
http://www.powerlogic.com/literature/PLSED309039EN_PM1000_UG.d15.pdf
Experimento:
a) Energize o sistema acionando a Chave Geral;
b) O PM1200 entrará em operação e o motor AC partirá;
c) Faça as seguintes verificações com o motor AC em vazio (sem carga no motor DC):
Manipule o PM1200 de forma a indicar a Potência Ativa (W), a Potência
Aparente (UA), o fator de potência (fp) e anote estes valores;
Manipule o PM1200 de forma a apresentar as correntes de fase I1, I2 e I3 e
anote seus respectivos valores;
Acrescente inicialmente os capacitores de 1F e anote os valores de W, UA,
fp, I1, I2 e I3.
Acrescente capacitores e acompanhe a evolução das medições.
Compare os valores medidos com os calculados teoricamente.
d) Conecte o Motor DC como carga para o Motor AC e refaça as medidas anteriores.
Note que o fator de potência do motor AC é maior quando o mesmo está sob carga.
Consulte a folha de dados do fabricante do motor AC e compare com os valores
medidos experimentalmente.
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PRÁTICA 7
2.7. Sistema Trifásico – visualização das três fases e da defasagem
Objetivo
Visualizar as tensões e correntes trifásicas.
Considerações Teóricas
O fornecimento de energia elétrica, na sua forma usual, se dá através de sistemas trifásicos
senoidais. No Brasil, o fornecimento ocorre na forma de fontes de tensão senoidais com frequência
de 60 Hz e defasagem de 120º entre as fases.
Matematicamente, as tensões podem ser expressas como:
𝑣𝑎𝑛(𝑡) = 𝑉𝑝 ∙ cos(2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝑡)
𝑣𝑏𝑛(𝑡) = 𝑉𝑝 ∙ cos(2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝑡 − 120𝑜)
𝑣𝑐𝑛(𝑡) = 𝑉𝑝 ∙ cos(2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝑡 + 120𝑜)
Onde Vp é a tensão de pico e sabendo que para sinais senoidais 𝑉𝑅𝑀𝑆 = 𝑉𝑝/√2, as tensões
podem ser reescritas na forma de suas tensões eficazes:
𝑣𝑎𝑛(𝑡) = √2 ∙ 𝑉𝑅𝑀𝑆 ∙ cos(2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝑡)
𝑣𝑏𝑛(𝑡) = √2 ∙ 𝑉𝑅𝑀𝑆 ∙ cos(2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝑡 − 120𝑜)
𝑣𝑐𝑛(𝑡) = √2 ∙ 𝑉𝑅𝑀𝑆 ∙ cos(2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 ∙ 𝑡 + 120𝑜)
Na Figura 2.7.1 podem ser visualizadas as três fases no domínio do tempo.
Figura 2.7.1 – Ondas Trifásicas Senoidais de 220Vef / 60 Hz.
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
0 5 10 15 20 25 30
Ten
são
Inst
ântâ
nea
(V
)
Tempo (ms)
SISTEMA TRIFÁSICO - 220Vef - 60HZ
van
vbn
vcn
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O diagrama fasorial das tensões será então composto três fasores de mesma amplitude
defasados de 120º, conforme pode ser visto na Figura 2.7.2.
Figura 2.7.2 – Diagrama Fasorial Trifásico de Tensões.
Preparação:
a) Certifique-se que a Chave Geral está DESLIGADA;
b) Monte um conjunto de acordo com os seguintes itens:
Conjunto Seccionamento e Proteção
Conjunto Analisador de Energia PM850
Conjunto Carga RLC
c) Posicione todas as chaves do Módulo RLC na posição desligado;
d) Utilizando os jumpers e os cabos de segurança, faça o acoplamento dos módulos
utilizando as linhas de rede L1 e L2 para alimentar o módulo Multimedidor de
Energia PM850;
e) Conecte o Conversor USB/485 no computador no qual estão instalados os
programas da Labtrix e do PM850 da Schneider. Consulte a documentação destes
programas que acompanham a bancada (Figura 2.7.3);
f) Ligue o computador e abra o programa da Labtrix;
Van
Vbn
Vbn
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
250
-250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250
jIm
Re
Diagrama Fasorial (RMS)
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Figura 2.7.3 – Computador e Conversor USB/485.
g) Selecione a aba Configuração de Rede 485 e clique no botão TESTE REDE RS-485;
h) O link ADDR12 deverá mudar para o status (Figura 2.7.4);
Figura 2.7.3 – Computador e Conversor USB/485.
i) Mude para a aba Módulo Multimedidor PM850 (Figura 2.7.4).
Experimento:
a) Energize o sistema acionando a Chave Geral;
b) O PM850 entrará em operação e as medições aparecerão simultaneamente no
programa de monitoramento confirmando a comunicação entre o computador e o
PM850;
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Figura 2.7.4 – Tela PM850
c) Volte para a tela de Configuração de Rede 485 e selecione o botão
PROGRAMA PME 7.2 (Schneider);
d) Ao abrir o software Schneider, aparecerá a tela mostrada na Figura 2.7.5. Esta tela somente
aparecerá se a instalação do software Schneider obedeceu às diretrizes sugeridas no
arquivo do Guia de Instalação PME_7_V-LABTRIX.pdf
Figura 2.7.5 – Tela operação do software Struxture com interface Labtrix
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e) Selecionar as cargas desejadas no Módulo RLC;
f) Para fazer a aquisição dos oscilogramas, pressione o botão Waveform/Sequence of
Events e aguarde até o indicador de Arquivo Transferido mude para YES;
g) A aquisição dura em torno de 5 min;
h) Para visualizar os oscilogramas, acompanhe a sequência da Figura 2.7.6, e selecione as
formas de onda que pretende visualizar (círculos 1 da Figura);
i) Fique atento à primeira coluna que mostra a Data/Hora de realização do ensaio;
j) Pressione o botão com os oscilogramas (círculo 2 da Figura);
Figura 2.7.6 – Seleção de Oscilogramas
k) Visualize os oscilogramas onde aparecerão as três fases sobrepostas;
l) Selecione as abas Harmonic Analysis e Phasor Diagrams e,
m) Refaça o experimento utilizando o gerador síncrono e compare as formas de onda com
as formas obtidas da rede. (Para fins de comparação, localize no manual a pasta
Resultados onde podem ser vistos os resultados obtidos neste experimento)
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PRÁTICA 8
2.8. Linhas de Transmissão Trifásicas
Objetivo
Verificar a influência de linhas de transmissão no fator de potência visto pela carga.
Considerações Teóricas
O fornecimento de energia elétrica, na sua forma usual, se dá através de sistemas trifásicos
senoidais. No Brasil, o fornecimento ocorre na forma de fontes de tensão senoidais com frequência
de 60 Hz.
As linhas de transmissão têm grande influência na carga vista pelo gerador, no fator de potência
e nas perdas que ocorrem na transmissão de energia elétrica.
A linhas curtas podem ser representadas através de parâmetros concentrados em células ou
T, sendo as células as mais comumente utilizadas, conforme Figura 2.8.1 que mostra o modelo para
linhas monofásicas.
Figura 2.8.1 – Célula e T
Para linhas de transmissão de energia, as condutâncias Linha/Terra e Linha/Linha são
desprezíveis, restando somente a capacitância da admitância 𝑌 2⁄ .
As impedâncias dependem de diversos fatores como espaçamento entre cabos, distância da
linha ao solo, tipo da torre de sustentação, condutividade do solo e características elétricas do cabo
utilizado.
Considerando então uma célula , para representar os parâmetros concentrados são utilizados
o comprimento da linha 𝑛 e a estimativa dos parâmetros distribuídos:
𝐿 = 𝑛 ∙ 𝑙 (𝐻) - 𝑙 é a indutância da linha [H/km]
𝐶 = 𝑛 ∙ 𝑐 (𝑛𝐹) - 𝑐 é capacitância em paralelo da linha [nF/km]
𝑅 = 𝑛 ∙ 𝑟 (Ω) - 𝑟 é a resistência da linha [Ω/km]
𝐺 = 𝑛 ∙ 𝑔 (S) - 𝑔 é a condutância em paralelo da linha [S/km]
A modelagem de uma linha trifásica é mostrada na Figura 2.8.2 onde as capacitâncias entre as
fases foram substituídas por uma única por simplicidade. As capacitâncias entre linhas são menores
que a capacitância entre linha e terra.
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Figura 2.8.2 – Obtenção do Modelo de Linha Trifásica em célula
A condutância G é geralmente desprezada e um modelo para uma linha trifásica de 100 km é o
mostrado na Figura 2.8.3 onde foi adotado:
𝑛 = 100 𝑘𝑚
𝑐𝐿𝑇 = 4,7 𝑛𝐹/𝑘𝑚 - capacitância entre linha e terra
𝑐𝐿𝐿 = 1,0 𝑛𝐹/𝑘𝑚 - capacitância entre linhas adjacentes
𝑟𝐿 = 0,033 Ω/km - resistência da linha
𝑟𝐺 = 0,068 Ω/km - resistência do condutor de guarda (aterrado)
𝑔 = ∞ 𝑆/𝑘𝑚 - condutância em paralelo
Figura 2.8.3 – Modelo Completo de Linha de Transmissão Trifásica
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Preparação:
a) Certifique-se que a Chave Geral está DESLIGADA;
b) Monte um conjunto de acordo com os seguintes itens:
Conjunto Seccionamento e Proteção
Conjunto Analisador de Energia PM1200
Conjunto Analisador de Energia PM850
Conjunto Linha de Transmissão Trifásica
Conjunto Carga RLC em Y
c) Utilizando os jumpers, conecte quantos módulos em série de Linha de Transmissão
pretende ensaiar, juntamente aos módulos PM1200 e PM850 (Figura 2.8.4);
d) Conecte a saída do PM850 ao Módulo RLC com os cabos de ligação. Note que os
cabos podem passar por trás da bancada (Figura 2.8.4)
Figura 2.8.4 – Conexão dos módulos para ensaio de Linha de Transmissão
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e) Posicione todas as chaves do Módulo RLC na posição desligado;
f) Alimente os módulos PM1200 e PM850 através de derivações em L1 e L2;
Figura 2.8.5 – Alimentação dos módulos PM1200 e PM850
Experimento:
a) Energize o sistema acionando a Chave Geral;
b) O PM1200 e o PM850 entrarão em operação. Inicialmente o PM850 indicará
correntes nulas pois as cargas RLC estão desligadas;
c) O PM1200 indicará a corrente consumida pela linha;
d) Acione as cargas RLC e acompanhe as medidas nos dois Multimedidores e,
e) Altere a ligação das cargas RLC de Y para e refaça o experimento.
Resultados e Análises:
Com as cargas RLC desligadas, o PM850 deverá indicar corrente nula e o PM1200 indicará a
corrente consumida pela linha de transmissão. Note que esta corrente é predominantemente
capacitiva.
Ao serem acionadas as cargas RLC, verifique o impacto das mesmas no PM1200 e no PM850.
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PRÁTICA 9
2.9. Eficiência Energética em Iluminação
Objetivo
Comparar a eficiência luminosa entre três tipos de lâmpadas.
Considerações Teóricas
A iluminação é uma das maiores formas de consumo de energia elétrica e a alguns anos houve
uma grande campanha nacional para favorecer a troca de lâmpadas incandescentes para lâmpadas
fluorescentes.
A motivação principal foi a maior eficiência energética e vida útil oferecida pelas lâmpadas
fluorescentes, em especial as com reatores eletrônicos integrados a mesma base E27 das
incandescentes tradicionais. A desvantagem foi o preço que significou um investimento inicial maior.
Na página do Inmetro pode ser obtida a relação de lâmpadas incandescentes regulamentadas
em http://www.inmetro.gov.br/consumidor/pbe/incandecente.pdf (no endereço “incandescente” está
grafado incorretamente como “incandecente”).
Preparação:
a) Certifique-se que a Chave Geral está DESLIGADA;
b) Monte um conjunto de acordo com os seguintes itens:
Conjunto Seccionamento e Proteção;
Conjunto Analisador de Energia PM850;
Luxímetro;
Conjunto Lâmpada Halógena;
Conjunto Lâmpada Incandescente e,
Conjunto Lâmpada Fluorescente;
c) Utilizando os jumpers, faça o acoplamento dos módulos Seccionamento e Proteção
com o Módulo PM850;
d) Com os cabos de segurança módulos utilize as linhas de rede L1 e L2 (amarelos) para
alimentar o módulo Multimedidor de Energia PM850 e os Módulos de Lâmpadas
(Figura 2.9.1);
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Figura 2.9.1 – Montagem Eficiência Energética em Lâmpadas
e) Posicione todas as chaves dos Módulos de Lâmpadas na posição desligado;
Experimento:
f) Energize o sistema acionando a Chave Geral;
g) O PM1200 entrará em operação e ligue uma das lâmpadas;
ATENÇÃO - Não olhe diretamente para o orifício de medida
h) Posicione o Luxímetro à 30 cm de distância do bocal e acerte o ângulo de visada até
que a indicação seja máxima e anote o valor;
i) Verifique a potência elétrica indicada no PM850 e,
j) Refaça para as outras lâmpadas completando a Tabela 2.9.1.
Resultados e Análises:
Compare a potência nominal informada pelo fabricante com a potência (W) indicada no PM850,
lembrando-se de verificar a tensão nominal da lâmpada.
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Tabela 2.9.1 – Eficiência energética de lâmpadas
LÂMPADA Potência Nominal
(W)
Potência Medida
(W)
Iluminância
(lux)
Incandescente
Fluorescente
Halógena
Compare a relação Iluminância / Potência de cada uma das lâmpadas e verifique qual apresenta
melhor eficiência.
Verifique ainda o fator de potência em cada caso e analise as diferenças.
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