Eleições 2010

Eleições 2010

O pleito está chegando, este momento todos nós temos que ter muita consciência em quem colocaremos lá na presidência, pois para continuarmos com crescimento sustentável.
O Brasil está no rumo das grandes nações desenvolvidas do mundo, pois bem não podemos pára com esse ritmo de crescimento nem retrocedermos nas conquistas. Na minha opinião para que tudo isso aconteça o melhor voto é na Dilma.

Wokshop sobre Eficiência Energética

Contribuições do INEE ao: “Workshop sobre Incentivos Financeiros para que as Concessionárias de Eletricidade Invistam em Eficiência nos Usos Finais de Energia” no Instituto de Eletrotécnica e Energia da Universidade de São Paulo em 23 de Julho de 2007

.

Jayme Buarque de Hollanda

Diretor-Geral INEE

Registramos a seguir duas propostas que, pela experiência do INEE, poderão aumentar o interesse das concessionárias elétricas em investirem no aumento da eficiência energética no uso final.

1. Medição de resultados

“When you can measure what you are speaking about, and express it in numbers, you know something about it...”

Sir William Thompson, Lord Kelvin (1824-1907)

Embora ainda haja resistências para que uma concessionária elétrica patrocine o emprego de equipamentos mais eficientes, de seus consumidores, as empresas estão cada vez mais conscientes de que a ineficiência no uso final de seus consumidores tende a ser um péssimo negócio em longo prazo e de que há mecanismos que podem transformar estas imperfeições de mercado em receita.

Uma das principais dificuldades associadas a qualquer programa de conservação de uso final de energia, no entanto, é o de medir e avaliar o “gasto de energia que deixa de acontecer”. A idéia é difícil de ser absorvida em um ambiente de negócios em que a receita depende da venda de kWh.

Em essência, é preciso definir duas questões: como medir e quem medem.

Como medir

Em certos casos o aumento da eficiência ocorre em uma instalação bem definida o que facilita a mensuração. Entretanto, é preciso considerar o efeito de fatores que, eventualmente condicionam os valores de referência (caso base). Assim, por exemplo, na troca de um sistema de refrigeração ambiental antigo por um mais eficiente, se a medição “ex-ante” (base) for feita no verão de um ano excepcionalmente quente e a “ex-post” também no mesmo período, mas em um ano com temperaturas amenas, o “salto” de eficiência avaliado pode ser muito maior do que o real.

Empresas de Serviços de Energia ESCO têm como atividade-fim ganhar com o aumento de eficiência energética de seus clientes. Para consolidar a atividade, elas precisaram aperfeiçoar o tema da medição, básico para sua atividade. Para tanto, elas criaram a Efficiency Valuation Organization – EVO[1] (www.evo-world.org), uma organização sem fins lucrativos com a missão de “desenvolver e promover o uso de protocolos, métodos e ferramentas padronizados que quantifiquem e gerenciem os riscos e benefícios de desempenho (performance) associados aos negócios relacionados à eficiência no uso final de energia e de água e energia renovável (“develop and promote the use of standardized protocols, methods and tools to quantify and manage the performance risks and benefits associated with end-use energy efficiency, renewable energy, and water efficiency business transactions.”).

Assim, diante deste tipo de problema, estas normas podem proporcionar uma excelente base para que as concessionárias se orientem quanto à avaliação de resultados em projetos específicos.

Um segundo grupo importante de atuações ocorre de forma mais extensiva em programas de troca de lâmpadas fluorescentes compactas ou de geladeiras, onde o fenômeno a ser medido acontece em milhares de pontos e os efeitos dependem de decisões individuais sobre hábitos de uso e das características de qualidade dos novos equipamentos. 

Como considerar os resultados do programa em termos de consumo de energia e em redução de demanda de potência? Neste caso a única forma para avaliar o resultado é usando ferramentas estatísticas em que o exame de uma amostra permite avaliar os parâmetros para o universo analisado.

Assim, como no caso acima, é importante desenvolver protocolos e padrões estatísticos de análise que estabeleçam os níveis de erros que podem ser aceitos, metodologias de amostragem etc.[2].

Quem mede

Um princípio básico de gestão é o de criar independência entre quem executa uma tarefa e quem a avalia.

No caso da eficiência energética isto é particularmente importante pois a referência sobre “o que teria acontecido” fica aberta à imaginação e a escolha de critérios. A tendência é que a pessoa simpática ao tema tenda a exagerar na avaliação de resultados positivos. 

Nessas circunstâncias, além das normas externas, é de todo conveniente que haja também, uma organização externa e independente, com capacidade para auditar os números e fornecer um parecer. Este caminho foi adotado, por exemplo, pelo PROESCO, programa de financiamento de ESCOS e consumidores finais do BNDES, que visa mitigar os riscos assumidos pelo banco, cuja garantia é o fluxo de “não despesas” (= receita) gerado pelas economias de energia observadas.

Resumo e Propostas:

1.      Estudar formas de adotar no Brasil a metodologia EVO (ou de outra organização assemelhada) com as eventuais adaptações às circunstâncias que prevalecem no Brasil

2.      Desenvolver metodologia estatística para os programas de eficentização que ocorrem em um número grande de pontos

3.      Credenciar instituições para desempenhar o papel de auditoria externa de Medidas e Verificações.

Note-se que o objetivo aqui são as próprias empresas interessadas em obter uma avaliação real dos resultados de ações de aumento de eficiência no uso final. Embora seja conveniente a presença da ANEEL, na prática estas atividades têm mais sentido se lideradas por uma entidade como a ABRADEE, que congrega as empresas de distribuição.

2. Aplicando a eficiência a todas as formas de energia

Desde a criação do PROCEL, o conceito de eficiência energética, aplicado aos programas de uso final, tem-se limitado àqueles em que há ganho de eficiência de energia elétrica.

Esta visão exclui situações em que o aumento da eficiência, no sentido mais amplo e importante do conceito[3], decorre da troca de equipamento que substitui eletricidade por outra fonte ou, vice versa, nos casos em que outra forma de energia substitui a energia elétrica. Dentre os diversos exemplos, apresentamos pelo menos três que afetam diretamente as concessionárias elétricas e onde os resultados do aumento de eficiência podem ser avaliados. 

Incentivo ao uso de Veículos Elétricos (VE)

Por definição, são veículos acionados por, pelo menos um motor elétrico. Por uma série de fatores este acionamento é bem mais eficiente[4] que o realizado diretamente por motores de combustão interna.

Há diversos tipos de VE, mas interessam, para o presente, os que dependem da rede elétrica. Os mais simples são os VEB - veículos elétricos a bateria e os VEHP - veículo elétrico híbrido “plug-in”. O último é um veículo elétrico cuja bateria é dimensionada para proporcionar uma autonomia que atenda as necessidades diárias mais freqüentes dos consumidores, normalmente em trajetos urbanos (nos EUA, por exemplo, mais de 50% dos deslocamentos diários é de até 40 km). Tais veículos têm a bordo um gerador que garante uma autonomia maior caso tenha que se deslocar por uma distância maior.

Ora, o uso de energia elétrica em transportes é o único novo mercado para as concessionárias elétricas cujas cargas tradicionais tenderão a reduzir com o aumento da eficiência energética no uso final. O salto de eficiência também deve atrair os consumidores com a redução do custo operacional do veículo:

Com efeito, usando as tecnologias atuais, um VEB sedã usa 17 kWh para percorrer 100 km, a um custo aproximado de R$ 8,00 (tarifa residencial com impostos). Para fazer o mesmo percurso, com um carro a gasolina deve usar uns 8 litros a um custo (na bomba) aproximado de R$ 24,00!

Tanto VEB quanto VEHP para uso individual ainda são relativamente caros. Os progressos tecnológicos, no entanto têm sido enormes e as projeções apontam pelo crescimento do seu uso, pois o acionamento é tecnicamente mais simples e os preços dos componentes com tendência a reduzir custos. No entanto, há diversos veículos elétricos no mercado cuja viabilidade é perfeitamente determinada[5] cujo pode ser estimulado pelas concessionárias elétricas. Equipamentos de logística são candidatos importantes em curto prazo: uma empilhadeira elétrica consome 7 vezes menos energia que a empilhadeira acionada com GLP. 

Co-geração

O uso mais eficiente para o GN é, sem sombra de dúvida, a co-geração que pode transformar em energia útil (calor / frio e energia elétrica) até 85% da energia do gás e independe de escalas[6]. Na geração central ela não passa dos 40% quando se computam as perdas da conversão e as de transmissão e distribuição.

Em uma análise puramente energética[7], a energia elétrica adquirida a um co-gerador pode ser mais interessante que a comprada de uma geradora central, com custos de transmissão crescentes para a concessionária. Normalmente a unidade de co-geração é dimensionada para suprir a energia térmica; a geração elétrica otimizada é muitas vezes superior às necessidades do consumidor e a concessionária tem como usar esta geração distribuída.

Aquecedores solares e painéis

Há diversos estudos mostrando a conveniência para a concessionária de usar a energia solar, diretamente, junto ao ponto de consumo, pois assim se consegue aumentar o uso dos sistemas de distribuição e evitar os custos de transmissão com perspectivas crescentes, tendo em vista que o uso de chuveiros elétricos, freqüentemente no horário de ponta, se apresenta muito disseminado. Assim, o aquecimento com a energia solar ajudaria a reduzir a ponta de carga e economizar GLP ou GN. Isto é verdade tanto para os sistemas passivos (que substitui o chuveiro elétrico) como o foto-voltáico cujos custos vêm se reduzindo.

As tecnologias acima, micro-cogeração, solar, foto-voltáica e VEHP (que tem a bordo um gerador de 10-20 kW e que quando estacionado fica conectado com a rede elétrica), são formas de geração distribuída. O uso destes equipamentos tem efeito direto na rede da concessionária e no seu mercado. Essas tecnologias têm perspectivas de custos decrescentes e as concessionárias devem criar, o mais cedo possível, uma estratégia que as prepare para o  momento em que venham a se tornar competitivas com os custos de fornecimento das concessionárias, podendo então alterar seu mercado cativo.

Por outro lado, há detalhes com os quais o consumidor não pretende se envolver pois, a rigor, busca soluções para os problemas energéticos e a própria concessionária poderá incorporar, como vantagens, suas novas soluções e seu leque de opções de atendimento do mercado. Entender as novidades pode gerar diversas oportunidades de ganho para as concessionárias, se não de forma direta, através de empresas do grupo com uma aptidão mais focada nestes negócios descentralizados. Hoje apenas as concessionárias de gás estão usando esta estratégia.

Neste cenário, as concessionárias correm o risco de, ainda que gradualmente, se tornarem “back-up” de sistemas descentralizados em parte expressiva do mercado. A alternativa de ganhar com as novas oportunidades – através do serviço regulado ou a partir de empreendimentos não regulados – é mais fácil de perceber com antecedência a partir de um exame neutro das oportunidades e ameaças que se colocam.

---

[1] Esta associação deu seqüência a uma organização anterior denominada IPMVP cujo antigo protocolo foi traduzido para o Português pelo INEE.

[2] O INEE, junto com SBE – Sociedade Brasileira de Estatística , a pedido de uma concessionária preparou uma proposta de metodologia. A UNICAMP, em 1998, fez estudo desta natureza para o PROCEL no Ceará (coordenação do prof. Gilberto Januzzi).

[3] Onde se visa a redução da energia primária.

[4] Opera melhor no regime de “arranca e pára” que caracteriza o uso veicular urbano; a eficiência é elevada em uma faixa grande de velocidades; não gasta energia quando parado no sinal ou no trânsito e permite implementar o “freio regenerativo” (o motor é transformado em gerador, parando o veículo enquanto carrega a bateria para uso futuro) que recupera parte da energia inercial normalmente desperdiçada pelo freio dissipativo.

[5] Sobretudo veículos pesados (onde as pesadas baterias chumbo ácido não são um problema), que rodam em circuitos fechados de algumas dezenas de km. .

[6] A Honda tem uma linha de co-geração doméstica que produz 3kW térmicos e 1 kW elétrico com eficiência de 85%.

[7] Supondo, por exemplo, a remoção de algumas aberrações como, por exemplo, a oferta de tarifas reduzidas a clientes que querem instalar geração de ponta, uma prática ilegal (fere a isonomia pois consumidores recebem o mesmo serviço com tarifas diferentes) e que representa um “tiro no pé” para a concessionária.

FILTROS

1.Filtros

Até aqui estudamos o comportamento dos circuitos RLC mistos (série e paralelo) em regime permanente (freqüência constante), a resposta em freqüência dos componentes passivos e a ressonância que ocorre nos circuitos.

Existem várias configurações simples de circuitos, também chamadas de redes, que são de grande importância principalmente para os circuitos eletrônicos. Estas redes (circuitos) são chamadas de Filtros.

Na sua definição mais simples, Filtro é um circuito que apresenta um comportamento típico em função da freqüência do sinal a ele aplicado, permitindo a passagem de sinais com certas freqüências, enquanto suprime sinais com outras freqüências.

Os filtros são basicamente compostos por impedâncias interligadas (redes) e o comportamento destes circuitos depende do valor das resistências, capacitâncias e indutâncias envolvidas e da maneira como são interligadas.

Os filtros são classificados quanto à tecnologia e componentes empregados na sua construção e quanto à função que deverá ser executada por ele num circuito eletrônico.

1.1. Tipos de filtros quanto à tecnologia empregada:

a) Filtros Passivos: São os filtros construídos apenas com os elementos passivos dos circuitos,

ou seja, resistores, capacitores e indutores.

1.2. Tipos de Filtros quanto à função executada:

a) Filtros Passa-Baixas;

b) Filtros Passa-Altas;

c) Filtros Passa-Faixa (Passa-Banda);

d) Filtros Rejeita-Faixa (Rejeita-Banda);

Neste trabalho estudaremos em maiores detalhes os Filtros Passivos que, como vimos, é aqueles circuitos capazes de selecionar determinadas faixas de freqüências usando apenas componentes passivos.

O ganho dos filtros passivos é geralmente menor ou igual a 1, com algumas exceções.

1.3. Filtro Passa-Faixa Série:

Um circuito RLC como o apresentado na figura 1 pode comportar-se como um Filtro Passivo Passa-Faixa real.

Figura 1 – Circuito de um Filtro Passivo Passa-Faixa Série

Um Filtro Passa-Faixa é baseado na Ressonância que ocorre entre indutores e capacitores em circuitos CA.

Para sinais de freqüências baixas o indutor do circuito da figura 1 apresenta baixa reatância indutiva e tende a comportar-se como um curto-circuito, porém, o capacitor apresenta alta reatância capacitiva e tende a comportar-se como um circuito aberto. Desta forma, a maior parcela da tensão de entrada estará sobre o capacitor e a tensão sobre o resistor de saída será muito baixa, ou seja, o sinal será atenuado. Podemos dizer que o circuito “impede a passagem” de sinais de baixa freqüência.

Para sinais de freqüências altas o capacitor apresenta baixa reatância capacitiva e tende a comportar-se como um curto-circuito, porém, o indutor apresenta alta reatância indutiva e tende a comportar-se como um circuito aberto. Desta forma, a maior parcela de tensão de entrada estará sobre o indutor e a tensão sobre o resistor de saída será muito baixa, ou seja, o sinal será atenuado. Podemos dizer que o circuito “impede a passagem” de sinais de alta freqüência.

Para sinais de freqüências intermediárias, ou seja, sinais cujas freqüências estiverem numa faixa próxima à Freqüência de Ressonância do circuito, o indutor e o capacitor juntos apresentarão baixa reatância e tenderão a comportarem-se como um curto circuito, como estudado no capítulo sobre Ressonância. Desta forma, a maior parcela da tensão de entrada estará sobre o resistor de saída. Podemos dizer, então, que o circuito “deixa passar” sinais dentro de uma determinada faixa de freqüência.

1.4 Freqüência Central

A chamada Freqüência Central de um Filtro Passa-Faixa ocorre justamente na Freqüência de Ressonância.

Como sabemos, para haver Ressonância Série é necessário que as Reatâncias Capacitiva e Indutiva do circuito se anulem e se comportem como um curto-circuito, ou seja:

Nesta situação o ganho será unitário, pois, como podemos perceber no circuito da figura 1 toda a tensão de entrada estará disponível na saída. Assim,

Como esperado, obtivemos para a Freqüência Central a mesma expressão já conhecida para o cálculo da Freqüência de Ressonância.

2. Filtro Passa-Faixa Paralelo

Um circuito RLC como o apresentado na figura 2 pode comportar-se como um Filtro Passa-Faixa Real.

Figura 2 - Circuito de um Filtro Passa-Faixa RLC Paralelo

Para sinais de freqüências baixas, o capacitor da figura 2 apresenta reatância elevada e seu comportamento tende a um circuito aberto, porém, o indutor apresenta baixa reatância e seu comportamento tende a um curto-circuito. Desta forma, a maior parcela da tensão de entrada estará sobre o resistor e a tensão de saída será muito baixa, ou seja, o sinal será atenuado.

Podemos dizer que o circuito “impede a passagem” de sinais de baixa freqüência.

Para sinais de freqüências altas, o indutor apresenta reatância elevada e seu comportamento tende a um circuito aberto, porém, o capacitor apresenta baixa reatância e seu comportamento tende a um curto-circuito. Desta forma, a maior parcela da tensão de entrada estará sobre o resistor e a tensão de saída será muito baixa, ou seja, o sinal será atenuado. Podemos dizer que o circuito “impede a passagem” de sinais de alta freqüência.

Porém, para sinais de freqüências intermediárias, ou seja, sinais cujas freqüências estiverem próximas ao valor da Freqüência de Ressonância do circuito, o indutor e o capacitor juntos apresentarão alta reatância e seus comportamentos tenderão a um circuito aberto, como estudado no capítulo sobre Ressonância Paralela. Desta forma, a maior parcela da tensão de entrada estará sobre o circuito LC ressonante de saída. Podemos dizer, então, que o circuito “deixa passar” sinais dentro de uma determinada faixa de valores de freqüências.

2.1 Freqüência Central

A chamada Freqüência Central de um Filtro Passa-Faixa ocorre justamente na Freqüência de Ressonância.

Como sabemos, para haver Ressonância Paralela, é necessário que a impedância equivalente do circuito ressonante seja infinita, ou seja, um circuito aberto. Para que isso ocorra é necessário que as reatâncias capacitiva e indutiva do circuito se anulem:

tal que:

Nesta situação o Ganho do circuito da figura 7.6 é unitário, então;

Como esperado, obtivemos para a Freqüência Central a mesma expressão já conhecida para a Freqüência de Ressonância de um circuito RLC.

3. Filtragem passiva com cargas não lineares tipo fonte de correntes Harmônicas

A solução clássica para a redução da contaminação harmônica de correntes em sistemas elétricos consiste no uso de filtros sintonizados (LC série) conectados em derivação (paralelo) com a rede.

As células LC são sintonizadas nas proximidades das freqüências que se deseja eliminar, em geral, os componentes harmônicos de ordem inferior. Para as freqüências mais elevadas é usado um banco de capacitores funcionando como filtro passa-altas.

Nesta abordagem a carga é considerada do tipo fonte de corrente harmônica e é similar à que se obtém, por exemplo, com o uso de um retificador tiristorizado trifásico, alimentando uma carga indutiva, como um motor CC e que normalmente possuem reatores série na conexão com a rede. Ou seja, trata-se de uma situação típica de uma carga industrial.

Como vimos anteriormente, na freqüência fundamental os filtros apresentam característica capacitiva, de modo a contribuir para a correção do fator de potência (na freqüência fundamental), supondo que a carga alimentada seja indutiva.

A impedância em série com a fonte de energia CA tem um papel essencial na eficácia do filtro. Se a rede for considerada uma fonte CA ideal, qualquer filtro é inócuo, dado que a impedância de uma fonte de tensão é nula, ou seja, o caminho preferencial para os componentes harmônicos da corrente da carga sempre será a fonte e não o filtro.

3.1. Filtragem passiva em cargas não lineares tipo fonte de tensão harmônica

O caso anterior considerava carga com comportamento de fonte de corrente harmônica, que é típica em ambientes industriais. Por outro lado, se consideradas as fontes de alimentação com filtro capacitivo na saída, a tensão na entrada do retificador é imposta pelo capacitor do lado CC durante o intervalo de tempo em que os diodos estiverem em condução. Estas diferentes situações são ilustradas pela Figura 3.

Figura 3 - Filtro passivo em derivação para cargas tipo

                                 fonte de corrente (esq.) e fonte de tensão (dir.).

No caso de a carga poder ser modelada como uma fonte de corrente, a relação entre a corrente da carga e a corrente da fonte CA é dada por um divisor de corrente. Daí a conclusão de que a eficácia da filtragem depende da impedância da rede.

Já no caso de uma carga com comportamento de fonte de tensão, a eficácia do filtro LC, conectado em paralelo com a carga, pode ser expressa pela admitância equivalente:

Esta equação mostra quanto uma componente harmônica de tensão produzida pela carga produz de corrente na rede. A compensação depende tanto da impedância da carga quanto da fonte CA. Se Zo for nula (a carga se comporta como uma fonte de tensão ideal), o filtro em paralelo é inútil. O mesmo ocorre se a impedância da rede for nula.

Redes que alimentam consumidores residenciais e comerciais apresentam, majoritariamente, cargas do tipo fonte de tensão harmônica, compostas por retificadores monofásicos com filtro capacitivo. Tais cargas são essencialmente compostas por lâmpadas fluorescentes compactas, computadores, monitores de vídeo e eletrodomésticos em geral.

Do ponto de vista de aplicação de filtros passivos, em tais situações torna-se mais efetivo o uso de filtros conectados em série com a alimentação, numa associação LC paralela, de modo a bloquear a passagem das parcelas das correntes indesejadas .

3.2 Especificação do filtro passivo

A distribuição da capacitância total entre os diferentes ramos pode ser feita de diversas maneiras: 1) proporcional à corrente total que deve fluir por cada ramo; 2) em função da ordem harmônica do ramo do filtro ou 3) igualmente distribuída entre os filtros. A primeira tenderia a igualar as perdas nos capacitores, a segunda igualaria as impedâncias harmônicas enquanto a terceira visaria apenas facilitar a manutenção e baixar custos por serem todos os capacitores iguais.

No entanto, a distribuição da capacitância afeta a capacidade global do filtro, e não é possível generalizar uma solução, pois os diferentes métodos produzem resultados melhores ou piores, a depender de vários fatores, como o nível de curto-circuito local, a distorção presente na tensão ou a existência de harmônicos não característicos. Um outro aspecto relevante é que os filtros não devem ser sintonizados exatamente nas freqüências harmônicas, pois na eventualidade da tensão da rede apresentar distorções, poderiam surgir componentes elevadas de corrente nas freqüências de sintonia impostas pela rede.

Para escolher a “dessintonia” também existem diferentes proposições. Alguns autores sugerem que a sintonia seja 5% abaixo da harmônica. Já outros indicam uma dessintonia constante de 18Hz abaixo, em todos os ramos.

Um outro ponto importante a considerar é o fator de qualidade do filtro. Recomenda-se um fator de qualidade entre 20 ≤ Q ≤ 50 onde:

Filtros com valores muito elevados de Q podem apresentar oscilações excessivas durante manobras e transitórios por falta de atenuação. Valores muito baixos, por outro lado, limitam a eficácia do filtro.

3.3 Ações no caso de ultrapassagem dos valores

Limites

3.4 Filtro passivo

n Aplicações típicas:

o instalações industriais com um conjunto de geradores de harmônicas de potência total superior a 200 kVA

(inversores de freqüência, alimentações sem interrupções, retificadores,...),

o instalação apresentando uma necessidade de compensação de energia reativa,

o necessita de redução da taxa de distorção em tensão para evitar a perturbação de receptores sensíveis,

o necessita de redução da taxa de distorção em corrente para evitar as sobrecargas.

n Princípio de funcionamento:

Substituímos um circuito LC ajustado sobre cada freqüência de harmônica a filtrar, em paralelo sobre o gerador de harmônicas.

Este circuito de derivação absorve as harmônicas e evita que elas circulem na alimentação.

Em geral, o filtro passivo é ajustado sobre uma ordem de harmônica próxima da harmônica a eliminar. Várias ligações de filtros em paralelo podem ser utilizadas quando desejamos uma redução forte da taxa de distorção sobre várias ordens.

                                             Figura 4: filtro passivo

3.5 Critérios de escolha

n O filtro passivo permite (ao mesmo tempo):

o a compensação de energia reativa,

o uma grande capacidade de filtragem em corrente.

A instalação onde substituímos o filtro deve apresentar uma estabilidade suficiente, com pouco de flutuação da carga.

Se a potência reativa fornecida é importante, é aconselhado colocar fora de tensão o filtro passivo durante os períodos de fraca carga.

O estudo de ligação de um filtro deve levar em conta a presença eventual de um banco de compensação e pode conduzir a sua supressão.

n O compensador ativo permite a filtragem das harmônicas sobre uma larga faixa de freqüência. Ele se adapta a não importa qual carga. Entretanto, sua potência harmônica é limitada.

4. As soluções para atenuar as harmônicas

“O mercado propõe uma oferta de serviço completa para o tratamento das harmônicas”:

n uma experiência em análise,

n dispositivos de medição e supervisão,

n dispositivos de “filtragem”.

4.1 Diagnóstico

A escolha da solução a mais apropriada, tanto do ponto de vista técnico como econômico, é o resultado de um estudo aprofundado.

O diagnóstico MT e BT

As etapas do diagnóstico serão:

n a medição das perturbações em corrente e em tensão simples e composta aos níveis de receptores poluidores, saídas perturbadas e fontes de alimentação,

n uma modelização sobre o programa dos fenômenos é realizada permitindo uma explicação precisa de suas causas e uma determinação otimizada das soluções possíveis,

n uma relação de diagnóstico completo é proposto colocando em evidência:

o os níveis de perturbações atuais,

o os níveis de perturbação máxima admissível (IEC 61000, IEC34,...),

n uma garantia de desempenho sobre as soluções é proposta,

n implementação, ao menos de materiais adaptados.

4.2 Produto específico (marca Schneider).

4.2.1 Filtro passivo

Figura 5: filtro passivo

Inter-Harmônicas: Teoria e Modelamento

Inter-harmônicas: Teoria e
Modelamento
Força-tarefa da IEEE em Simulação e
Modelamento das Harmônicas
Testa, M., F. Akram, R., Burch, G.,
Carpinelli, G., Chang, V., Dinavahi, C.,
Hatziadoniu, W., M. Grady, E., Gunther, M.,
Halpin, PÁG., Lehn, Y., Liu, R., Langella,
M., Lowenstein, A., Medina, T., Ortmeyer,
S., Ranade, PÁG., Ribeiro, N., Watson, J.,
Wikston, e W., Xu
ALUNO:
Marco Antônio Diniz
QEE- PÓS-GRADUAÇÃO EM ENG. ELÉTRICA
PROF. Dr. Paulo José Amaral Serni

I. OBJETIVO
Alguns dos assuntos mais notáveis relacionada à teoria de
modelamento da inter-harmônica são apresentados. Partindo dos
conceitos e definições básicas, é dedicada atenção primeira na
fonte de inter-harmônica. Então, a avaliação da inter-harmônica é
considerada com atenção particular ao problema da freqüência de
resolução com uma carga computacional associado com a
análise da formas de onda periódica. Finalmente, modelando os
tipos diferentes de fontes de inter-harmônica e como extensões
dos modelos clássicos desenvolvido para análise de sistema de
potência para as harmônicas e são incluída na discussão as interharmônicas.
Resultados numéricos para os assuntos
apresentados são determinados com referências para os estudos
de caso constituído por esquemas populares de dispositivos de
velocidade ajustáveis.

II. INTRODUÇÃO
HARMÔNICAS são componentes espectrais de freqüências que
são múltiplos inteiros de um sistema AC de freqüência
fundamental. Inter-harmônicas são componentes espectrais das
freqüências que não são múltiplos inteiros da freqüência
fundamental. Além dos problemas típicos causados por
harmônicas como aquecimento excessivo e a redução da vida
útil, as inter-harmônicas criam alguns problemas novos, como
oscilações de sub-sincronismo, flutuações da tensão, flicker, até
mesmo para níveis de baixa amplitude.

Um limite de baixo valor garantiria complacência da distorção da tensão
inter-harmônica em sistemas de iluminação, motores de indução,
tiristores, sistemas de controle remoto. Devido às dificuldades em
mensurar uma solução alternativa, podemos discutir a respeito:
1) limitar individualmente as componentes inter-harmônica de distorção
da tensão para menos de 1%, 3%, ou 5% (dependendo de nível da
tensão de 0 Hz até 3 kHz, exatamente como para as harmônicas;
2) adotar limites correlatos dos valores de curto prazo da severidade do
flicker, Pst, igual a 1.0, ser conferido através de flickermeter de IEC para
freqüências às quais estes limites são mais restritivo que esses
previamente comprovados;
3) desenvolver limites apropriados para equipamento e efeitos de
sistema, como gerador de sistemas mecânicos, sistemas de sinalização
e comunicação, filtros, caso a caso com usar conhecimento específico
básico para fazer previsão de cargas do usuário conectadas ao sistema.
Então, limites diferentes são necessários para gamas diferentes de
freqüência e dois tipos de medidas (i.e., componentes de inter-harmônica
e flicker) são simultaneamente precisos.
Inter-harmônicas podem ser observadas em um número
crescente de cargas além das harmônicas. Estas cargas incluem
conversores de freqüência estática, cicloconversores,
conversores de sub-sincronismo em cascata, dispositivos de
velocidade ajustável para motores de indução ou síncronos,
fornos à arco, como todas as cargas que não pulsam nenhum
sincronismo com a freqüência fundamental do sistema de
potência [1], [2].

III. CONCEITO E FONTES DE INTER-HARMÔNICAS

DO SISTEMA DE POTÊNCIA

causadoras das distorções da corrente

senoidal e formas de onda de tensão em um

sistema de potência AC normal.

Cargas não-lineares podem ser as fontes

caracterizada por umas séries de

componentes senoidais com freqüências

harmônicas e de componentes senoidais com

freqüências não harmônicas.

IV. CONCLUSÕES
Algumas questões mais notáveis relacionadas à teoria
inter-harmônica e a modelagem foram apresentadas;
O começo das definições básicas e conceitos, a
atenção foi primeiramente dedicada a fontes interharmônicas;
Então, a avaliação inter-harmônica foi considerada
com a determinada atenção ao problema da
freqüência de resolução e da carga computacional
associado com a análise de forma de onda estável
periódica.

Finalmente, modelagem de espécie diferente de fontes
inter-harmônicas e a extensão dos modelos clássicos
desenvolvidos para a análise das harmônicas do
sistema de potência e inclusão das inter-harmônicas
foram discutidas.
Os resultados numéricos das questões apresentadas
foram dados com referência aos estudos de casos
constituídos por esquemas populares de dispositivos
de velocidade ajustáveis (ADS).

A Distorção desta forma de onda pode ser