Diretoria Técnica Superintendência de Operação do Sistema Gerência de Qualidade do Serviço.

Diretoria TécnicaSuperintendência de Operação do SistemaGerência de Qualidade do Serviço

Qualidade da Energia ElétricaQualidade da Energia Elétrica

Maria Jovita Villela Siqueira

““Uma Visão da ÁreaUma Visão da Área””““Uma Visão da ÁreaUma Visão da Área””

ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃOESTRUTURA DA APRESENTAÇÃOESTRUTURA DA APRESENTAÇÃOESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO

Conceitos Gerais

Harmônicos

Desequilíbrios de Tensão

Flutuação de Tensão e Efeito “Flicker”

Variações de Tensão de Curta Duração – VTCD’s

Transitórios

Impactos Econômicos

Procedimentos da Distribuição - PRODIST

1.1.

2.2.

3.3.

4.4.

5.5.

6.6.

7.7.

8.8.

Conceitos GeraisConceitos GeraisConceitos GeraisConceitos Gerais

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

está relacionado com qualquerestá relacionado com qualquer desvio desvio que possa que possa ocorrer naocorrer na magnitude, forma de onda ou freqüência magnitude, forma de onda ou freqüência

da tensãoda tensão e/oue/ou corrente elétricacorrente elétrica. . Esta designação também se aplica àsEsta designação também se aplica às interrupções interrupções de de

natureza permanente ou transitória que afetam o natureza permanente ou transitória que afetam o desempenho da transmissão, distribuição e utilização desempenho da transmissão, distribuição e utilização

da energia elétrica.da energia 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

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

Interrupção

Harmônicos Surtos

Interrupção

Harmônicos Surtos

EXEMPLOS DE PERDA DE QUALIDADE DA EXEMPLOS DE PERDA DE QUALIDADE DA TENSÃOTENSÃO

EXEMPLOS DE PERDA DE QUALIDADE DA EXEMPLOS DE PERDA DE QUALIDADE DA TENSÃOTENSÃO

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

A MOTIVAÇÃOA MOTIVAÇÃOA 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.

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000

0

50

100

150

200

250

Po

tên

cia

[GW

]

Ano

Crescimento das Cargas Eletrônicas nos EUA

Crescimento das Cargas Eletrônicas

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

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

E EQUIPAMENTOSE EQUIPAMENTOS

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

E EQUIPAMENTOSE EQUIPAMENTOS

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



Microcomputadores

0.001 0.50.01 1.00.1 6 10001003010

Tempo 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

CUSTOS ESTIMADOS PARA INTERRUPÇÃO DE PROCESSO POR UM INTERVALO INFERIOR A 1 MIN.

CUSTOS ESTIMADOS PARA INTERRUPÇÃO DE PROCESSO POR UM INTERVALO INFERIOR A 1 MIN.

Motor

Motor~~

20 40 60 80 100

5

10

1520

25

30

Vazão [%]P

otên

cia

Estrangulamento

Controle deVelocidade doMotor Primário

UM EXEMPLO DE RACIONALIZAÇÃO UM EXEMPLO DE RACIONALIZAÇÃO DA ENERGIADA ENERGIA

UM EXEMPLO DE RACIONALIZAÇÃO UM EXEMPLO DE RACIONALIZAÇÃO DA ENERGIADA ENERGIA

AS ORIGENS DOS PROBLEMASAS ORIGENS DOS PROBLEMAS DE QUALIDADEDE QUALIDADE

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%

HarmônicosHarmônicosHarmônicosHarmônicos

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: HARMÔNICOSHARMÔNICOSHARMÔNICOSHARMÔNICOS

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

TensãoTensão

CorrenteCorrente

(%) x100V

VDHV

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.

HARMÔNICOSHARMÔNICOSHARMÔNICOSHARMÔNICOS

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

V

nn

nmáx2

1

12

100(%)

DHIT

I

I

nn

nmáx2

1

12

100(%)


GERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR FONTES GERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR FONTES CHAVEADASCHAVEADAS

GERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR FONTES GERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR FONTES CHAVEADASCHAVEADAS

10090,02

71,5

48,1

26,7

8,92,9 7,9

128,03

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

0

20

40

60

80

100

120

140

10090,02

71,5

48,1

26,7

8,92,9 7,9

128,03

1 3 5 7 9 11 13 15 DHTI

Ordem harmônica -

0

20

40

60

80

100

120

140DII (%)

Forma de OndaForma de Onda

da Corrente Medidada Corrente Medida

DecompisiçãoDecompisição

HarmônicaHarmônica

GERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR UM INVERSOR DE FREQÜÊNCIAGERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR UM INVERSOR DE FREQÜÊNCIAGERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR UM INVERSOR DE FREQÜÊNCIAGERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR UM INVERSOR DE FREQÜÊNCIA





100

65,33

28,4720,44

15,3311,6810,58 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 (%)

GERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR UMA LÂMPADA FLUORESCENTE GERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR UMA LÂMPADA FLUORESCENTE COMPACTA (9W/220V) COM REATOR ELETRÔNICOCOMPACTA (9W/220V) COM REATOR ELETRÔNICO

GERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR UMA LÂMPADA FLUORESCENTE GERAÇÃO DE HARMÔNICOS POR UMA LÂMPADA FLUORESCENTE COMPACTA (9W/220V) COM REATOR ELETRÔNICOCOMPACTA (9W/220V) COM REATOR ELETRÔNICO





10086,44

71,5

45,76

22,0314,56 12,47

124,62

1 3 5 7 9 11 13 DHTI


0

20

40

60

80

100

120

140DII (%)

DEC

HARMÔNICOS

Medições de qualidade de energia realizadas, no período da copa, na Bandeirante, Enersul e Escelsa.

1º JOGO DO BRASIL - 13/06/2006 (Terça-feira) 16h00hs Brasil Brasil 11 x x 00 CroáciaCroácia

“The impact of FIFA World Cup 2006 on Power Quality in the electric distribution systems”

CIRED 2007 – 21 a 24 Maio em Viena

DEC

HARMÔNICOS

As medições harmônicas realizadas na ETD- Bonsucesso, durante o período da copa, indicou a presença da 3ª harmônica tão elevada quanto a 5ª harmônica.

Esta medição contribuiu para validação do termo de referência de medição harmônica do Operador Nacional do Sistema (ONS) , na contratação de serviço especializado para medição de harmônicos no Sistema Interligado Nacional (SIN).

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





100

26,2

5,33 8,213,14 4,89

2,53

28,68

1 5 7 11 13 17 19 DHTI


0

20

40

60

80

100

120

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

1

06/0

1/01

18:

45:0

6

06/0

1/01

19:

39:1

1

06/0

1/01

20:

33:1

6

06/0

1/01

21:

28:2

1

06/0

1/01

22:

22:2

6

06/0

1/01

23:

17:3

0

07/0

1/01

00:

11:3

5

07/0

1/01

01:

05:4

0

07/0

1/01

02:

00:4

5

07/0

1/01

02:

54:5

0

07/0

1/01

03:

49:5

5

07/0

1/01

04:

43:5

9

07/0

1/01

05:

38:0

4

07/0

1/01

06:

33:0

9

07/0

1/01

07:

27:1

4

07/0

1/01

08:

22:1

9

07/0

1/01

09:

16:2

4

07/0

1/01

10:

10:2

8

07/0

1/01

11:

05:3

3

07/0

1/01

11:

59:3

8

07/0

1/01

12:

54:4

3

07/0

1/01

13:

48:4

8

07/0

1/01

14:

43:5

3

07/0

1/01

15:

37:5

7

07/0

1/01

16:

32:0

2

07/0

1/01

17:

27:0

7

07/0

1/01

18:

21:1

2

07/0

1/01

19:

16:1

7

07/0

1/01

20:

10:2

2

07/0

1/01

21:

04:2

7

07/0

1/01

21:

59:3

1

07/0

1/01

22:

53:3

6

07/0

1/01

23:

48:4

1

08/0

1/01

00:

42:4

6

08/0

1/01

01:

36:5

1

08/0

1/01

02:

31:5

5

08/0

1/01

03:

26:0

0

08/0

1/01

04:

21:0

5

08/0

1/01

05:

15:1

0

08/0

1/01

06:

09:1

5

08/0

1/01

07:

04:2

0

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 TOTAL DE TENSÃOPERFIL TÍPICO DE DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL DE TENSÃOPERFIL TÍPICO DE DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL DE TENSÃOPERFIL TÍPICO DE DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL DE TENSÃO

EFEITOS DE HARMÔNICOSEFEITOS DE HARMÔNICOSEFEITOS 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.

Temperatura

Vida Útil

Ptotais P P Pferro joule adicionais

PERDAS EM TRANSFORMADORESPERDAS EM TRANSFORMADORESPERDAS EM TRANSFORMADORESPERDAS EM TRANSFORMADORES

EFEITOS HARMÔNICOS EM TRANSFORMADORESEFEITOS HARMÔNICOS EM TRANSFORMADORESEFEITOS HARMÔNICOS EM TRANSFORMADORESEFEITOS HARMÔNICOS EM TRANSFORMADORES

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

Tem

po

de

Vid

a Ú

til (

hor

as)

EFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORES DE INDUÇÃOEFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORES DE INDUÇÃOEFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORES DE INDUÇÃOEFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORES DE INDUÇÃO

ee

M.I.T

P P Ptotais in out

P P P P Ptotais ferro joule adicionais mecanicas

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

Per

das

Elé

tric

as [

%]

EFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORESEFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORESDE INDUÇÃODE INDUÇÃO

EFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORESEFEITOS HARMÔNICOS EM MOTORESDE INDUÇÃODE INDUÇÃO

EFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOSEFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOSEFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOSEFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOS

Constituição Física dos Cabos Isolados Cabo Tripolar (XLPE)

EFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS EFEITOS HARMÔNICOS EM CABOS ELÉTRICOSELÉTRICOS


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

Exp

ecta

tiva

de

Vid

a [%

]

0

20

40

60

80

100

120

0 3 6 9 12

THVD (%)



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

Exp

ecta

tiva

de

Vid

a [%

]

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25THID (%)

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 CAPACITORESEFEITOS HARMÔNICOS EM CAPACITORESEFEITOS HARMÔNICOS EM CAPACITORES

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 CAPACITORESEFEITOS HARMÔNICOS EM CAPACITORESEFEITOS HARMÔNICOS EM CAPACITORES

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

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

Desequilíbrios de TensãoDesequilíbrios de TensãoDesequilíbrios de TensãoDesequilíbrios de Tensão

TENSÕES TRIFÁSICAS DESEQUILIBRADASTENSÕES TRIFÁSICAS DESEQUILIBRADASTENSÕES TRIFÁSICAS DESEQUILIBRADASTENSÕES TRIFÁSICAS DESEQUILIBRADAS

Definição: DESEQUILÍBRIOS DE TENSÃODESEQUILÍBRIOS DE TENSÃODESEQUILÍBRIOS DE TENSÃODESEQUILÍBRIOS DE TENSÃO

100

(

(% x

V ou I)TrifásicasGrandezasdasMédia

V ou I)MédiadaMáximoDesvio

Desequilíbrio

100

(

(% x

V ou I) PositivaSequênciadeComponente

V ou I) NegativaSequênciadeComponenteDesequilíbrio

Alternativamente:

Exemplo do Perfil de Desequilíbrio em Distribuição

Tensão Nema Comp. Simétrica

Des

equi

líbr

io(%

)DESEQUILÍBRIOS DE TENSÃODESEQUILÍBRIOS DE TENSÃODESEQUILÍBRIOS DE TENSÃODESEQUILÍBRIOS DE TENSÃO

PRINCIPAIS FONTES GERADORAS PRINCIPAIS FONTES GERADORAS DE DESEQUILÍBRIOSDE DESEQUILÍBRIOS

PRINCIPAIS FONTES GERADORAS PRINCIPAIS FONTES GERADORAS DE DESEQUILÍBRIOSDE DESEQUILÍBRIOS

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

EFEITOS DE DESEQUILÍBRIOS EMEFEITOS DE DESEQUILÍBRIOS EM MOTORES DE INDUÇÃOMOTORES DE INDUÇÃO

EFEITOS 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

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

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

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 TENSÃOVARIAÇÕES DE TENSÃOVARIAÇÕES DE TENSÃO

Periódica

FLUTUAÇÕES DE TENSÃOFLUTUAÇÕES DE TENSÃOFLUTUAÇÕES DE TENSÃOFLUTUAÇÕES DE TENSÃO

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

PRINCIPAIS CAUSADORES DAS PRINCIPAIS CAUSADORES DAS FLUTUAÇÕES DE TENSÃOFLUTUAÇÕES DE TENSÃO

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 PERTURBADORASPRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORASPRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORAS

Tensão [kV]

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

PRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORASPRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORASPRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORASPRINCIPAIS CARGAS PERTURBADORAS Laminadores:

TensãoFluxo Luminoso

CINTILAÇÃO LUMINOSA (CINTILAÇÃO LUMINOSA (FLICKER)FLICKER)CINTILAÇÃO LUMINOSA (CINTILAÇÃO LUMINOSA (FLICKER)FLICKER)

PRINCIPAIS FATORES INFLUENTESPRINCIPAIS FATORES INFLUENTESPRINCIPAIS 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.

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

VARIAÇÃO LUMINOSA DE VARIAÇÃO LUMINOSA DE LÂMPADAS INCANDESCENTESLÂMPADAS INCANDESCENTES

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

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

Seja uma falta que ocorra no sistema da concessionária:

Ainda que tal falta sejaAinda que tal falta seja eliminada eliminada em poucos ciclos, ela pode em poucos ciclos, ela pode causarcausar afundamentos na tensão de alimentação do afundamentos na tensão de alimentação do consumidorconsumidor, , com a duração também de alguns poucos ciclos. com a duração também de alguns poucos ciclos.

CONSEQUÊNCIA: Tal afundamento pode causar oCONSEQUÊNCIA: Tal afundamento pode causar o desligamento desligamento de um inversor de uma indústria.de um inversor de uma indústria. Este Este problema pode ser monitoradoproblema pode ser monitorado á prioriá priori, , pela empresa pela empresa distribuidora?distribuidora?

POR QUÊ HÁ TANTA DIVERGÊNCIA DE OPINIÕES ENTRE POR QUÊ HÁ TANTA DIVERGÊNCIA DE OPINIÕES ENTRE CONSUMIDORES E CONCESSIONÁRIAS?CONSUMIDORES E CONCESSIONÁRIAS?

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


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

Exemplos de “Voltage Sag”



“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



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

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

AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOAFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOINVERSOR TIPO INVERSOR TIPO PWMPWM

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

AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOAFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOEM COMPUTADORESEM COMPUTADORES

AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOAFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOEM COMPUTADORESEM COMPUTADORES

AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃODE TENSÃO

EM COMPUTADOREM COMPUTADOR

AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃODE TENSÃO

EM COMPUTADOREM COMPUTADOR

TT

T

T

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

a)TT

T

T

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

a)

b)

a) Tensão de alimentação

b) Tensão na saída

Afundamento de 40% com duração de 100 ciclos

a) Tensão de alimentação

b) Tensão na saída

Afundamento de 50% com duração de 11 ciclos

AFUNDAMENTO AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOMOMENTÂNEO DE TENSÃO

EM REFRIGERADORES EM REFRIGERADORES DOMÉSTICOSDOMÉSTICOS

AFUNDAMENTO AFUNDAMENTO MOMENTÂNEO DE TENSÃOMOMENTÂNEO DE TENSÃO

EM REFRIGERADORES EM REFRIGERADORES DOMÉSTICOSDOMÉSTICOS

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

TransitóriosTransitóriosTransitóriosTransitórios

TRANSITÓRIOSTRANSITÓRIOSTRANSITÓRIOSTRANSITÓRIOS

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;

TRANSITÓRIO IMPULSIVOTRANSITÓRIO IMPULSIVOTRANSITÓRIO 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.

TRANSITÓRIO OSCILATÓRIOTRANSITÓRIO OSCILATÓRIOTRANSITÓRIO OSCILATÓRIOTRANSITÓRIO OSCILATÓRIO

Energização de bancos de capacitores através de disjuntores

(freqüência: entre 300 e 900 Hz, duração: 0,5 a 3 ciclos.)

Procedimentos da Distribuição de Procedimentos da Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Energia Elétrica no Sistema Elétrico

Nacional - PRODIST Nacional - PRODIST

Módulo 8 – Qualidade da Energia ElétricaMódulo 8 – Qualidade da Energia Elétrica

Procedimentos da Distribuição de Procedimentos da Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Energia Elétrica no Sistema Elétrico

Nacional - PRODIST Nacional - PRODIST

Módulo 8 – Qualidade da Energia ElétricaMódulo 8 – Qualidade da Energia Elétrica

http://www.aneel.gov.br/area.cfm?id_area=82

OBJETIVOSOBJETIVOSOBJETIVOSOBJETIVOS

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.

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

INDICADORES DE QUALIDADEINDICADORES DE QUALIDADEINDICADORES 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.

Valores de referência para as distorções harmônicas totais


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 ≤ 230kV 3

Valores de referência para as distorções harmônicas individuaisHARMÔNICOSHARMÔNICOSHARMÔNICOSHARMÔNICOS

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

FLUTUAÇÃO DE TENSÃOFLUTUAÇÃO DE TENSÃOFLUTUAÇÃO 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

VARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃOVARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃOVARIAÇÃO 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.

VARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃOVARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃOVARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃOVARIAÇÃO DE TENSÃO DE CURTA DURAÇÃO

Maria Jovita Villela [email protected].: (11) 2178-7124

FIMFIMDA APRESENTAÇÃODA APRESENTAÇÃO

Diretoria Técnica Superintendência de Operação do Sistema Gerência de Qualidade do Serviço.

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