O conceito de Qualidade de Energia está relacionado a um conjunto de alterações que podem ocorrer no sistema elétrico. Uma boa definição para o problema de qualidade de energia é: “Qualquer problema de energia manifestada na tensão, corrente ou nas variações de frequência que resulte em falha ou má operação de equipamentos de consumidores”. Tais alterações podem ocorrer em várias partes do sistema de energia, seja nas instalações de consumidores ou no sistema supridor da concessionária.
Estes problemas vem se agravando rapidamente em todo o mundo por diversas razões, das quais destacamos duas:
- instalação cada vez maior de cargas não-lineares. O crescente interesse pela racionalização e conservação da energia elétrica tem aumentado o uso de equipamentos que, em muitos casos, aumentam os níveis de distorções harmônicas e podem levar o sistema a condições de ressonância.
- maior sensibilidade dos equipamentos instalados aos efeitos dos fenômenos (distúrbios) de qualidade de energia.
Em alguns ramos de atividade, como as indústrias têxtil, gráficas, siderúrgica , petroquímica e Shopping Center os impactos econômicos da qualidade da energia são enormes. Nestes setores, uma interrupção elétrica de até 1 minuto pode ocasionar prejuízos de até US$ 500 mil. E diante deste potencial de prejuízos possíveis, fica evidente a importância de uma análise e diagnóstico da qualidade da energia elétrica, no intuito de determinar as causas e as consequências dos distúrbios no sistema, além de apresentar medidas técnica e economicamente viáveis para solucionar o problema preventivamente.
CAUSAS, EFEITOS E SOLUÇÕES
Distúrbio | Descrição | Causas | Efeitos | Soluções |
Interrupções | Interrupção total da alimentação elétrica | Curto-circuitos, descargas atmosféricas, e outros acidentes que exijam manobras precisas de fusíveis, disjuntores, etc. | Queda do sistemaDanificação de componentesPerda de produção | UPSGeradores de emergência (interrupções de longa duração) |
Transientes | Distúrbio na curva senoidal, resultando em rápido e agudo aumento de tensão | Descargas atmosféricasManobras da concessionáriaManobras de grandes cargas e bancos de capacitores | Travamento, perda de memória e erros de processamentoQueima de placas eletrônicas, danificação de materiais de isolação e de equipamentos | Supressores de transientesUPS com supressores de transientesTransformadores de isolação |
Sag / Swell | Subtensões (sags) ou sobretensões (swells) curtas (meio ciclo até 3 segundos)Sags respondem por cerca de 87% de todos os distúrbios elétricos | Queda/Partida de grandes equipamentosCurto-circuitosFalha em equipamentos ou manobras da concessionária | Perda de dados e erros de processamentoDesligamento de equipamentosOscilações em motores com redução de vida útil | UPSReguladores de tensão |
Ruídos | Sinal indesejado de alta freqüência que altera o padrão normal de tensão (onda senoidal) | Interferência de estações de rádio e TVOperação de equipamentos eletrônicos | Travamentos, perda de dados e erros de processamentoRecepções distorcidas (audio e video) | UPSTransformadores de isolaçãoFiltros de linha |
Harmônicos | Alteração do padrão normal de tensão (onda senoidal), causada por freqüências múltiplas da fundamental (50-60Hz) | UPS, Reatores eletrônicos, inversores de freqüência, retificadores e outras cargas não-lineares. | Sobreaquecimento de cabos e equipamentosDiminuição da performance de motoresOperação errônea de disjuntores, relés e fusíveis | Filtros de harmônicasReatores de linhaMelhorias na fiação e no aterramentoTransformadores de isolação |
Variações de Tensão de Longa Duração | Variações de tensão com duração acima de 1 minuto | Equipamentos e fiação sobrecarregadosUtilização imprópria de transformadoresFiação subdimensionada ou conexões mal feitas | Desligamento de equipamentosSobreaquecimento de motores e lâmpadasRedução de vida útil ou de eficiência dos equipamentos | UPSVerificar conexões e fiações elétricasTransferência de equipamentos para outros circuitos |