Como é definida a qualidade da energia elétrica?

qualidade da energia

Imagine um mundo onde tudo seja iluminado por lamparinas e que a forma de se transportar mais rápido seja com a utilização de carroças. Agora imagine um mundo sem computador, onde o automático não existe. Tenso, né?

Tudo isso já ficou para trás graças a grandes invenções, em particular uma que utilizamos a todo instante: a energia elétrica. Hoje vamos entender um pouco sobre a qualidade da energia elétrica e como a mesma impacta nossas vidas.

Fornecimento de energia elétrica

Talvez seja um dos serviços mais desafiantes da sociedade moderna. Acredite: existe um longo processo sendo executado quando você aciona o interruptor do seu quarto. O desafio das concessionárias de energia de equilibrar a produção de energia com o consumo não é pouco: iluminação, conservação de alimentos (refrigeração), eletrodomésticos, elevadores, transporte público… Só de pensar já dá pra imaginar o quanto o setor elétrico trabalha para manter tudo isso. A qualidade do fornecimento de energia elétrica é, portanto, uma preocupação central no planejamento e operação do setor elétrico.

Existem dois grandes desafios para assegurar a qualidade da energia elétrica. São eles:

  • Como assegurar a confiabilidade de um sistema no qual a responsabilidade pelo fornecimento é compartilhada por tantas empresas diferentes;
  • Como discernir o nível de qualidade almejável pelos consumidores para que seja compatível com as receitas tarifárias requeridas para prover o serviço.

Para o consumidor final a qualidade da energia elétrica é dispor do produto de forma contínua e eficiente. De um modo geral, a qualidade de energia tem sido empregada para englobar uma grande variedade de distúrbios nos sistemas elétricos, os quais sempre foram objetos de preocupação das concessionárias e indústrias.

Alguns dos principais aparelhos que utilizamos no dia-a-dia. (Créditos: www.clamper.com.br).
Alguns dos principais aparelhos que utilizamos no dia-a-dia. (Créditos: www.clamper.com.br).

Os fabricantes de equipamentos podem definir a qualidade de energia como sendo as características de fornecimento capazes de suprir as necessidades do equipamento, sendo que isto pode variar de fabricante para fabricante.

Com relação à conformidade dos níveis de tensão de energia elétrica em regime permanente, esta medição utiliza a Resolução Nº 505, de 26 de novembro de 2001, da ANEEL, que define limites do valor eficaz da tensão no ponto de entrega ou conexão. Os valores podem ser classificados em adequada, precária e crítica, sendo que para uma análise preliminar, e em acordo ao Artigo 5º desta resolução, utilizamos que a tensão medida (leitura) deva situar-se entre 95% (noventa e cinco por cento) e 105% (cento e cinco por cento) da tensão nominal de operação do sistema no ponto de entrega ou de conexão.

Limites práticos utilizados em medições de qualidade da energia

Abaixo, listamos alguns dos limites utilizados como parâmetros para a medição da qualidade da energia elétrica:

  • Distorção harmônica total de tensão 5% (recomendação inferior a 5% segundo IEEE Std 519-1992);
  • Distorção harmônica total de corrente 15% (recomendação inferior a 15%, segundo fabricantes de transformadores);
  • Desequilíbrio de tensão 2% (recomendação ONS, Submódulo 2.2 com de Fator K menor ou igual 2%, www.ons.org.br);
  • Desequilíbrio de corrente 10% (recomendação inferior a 10%, segundo fabricantes de transformadores);
  • Transitórios, dos tipos impulsivos ou oscilatórios;
  • Variações de tensão de curta duração, que podem ser instantâneas, momentâneas ou temporárias;
  • Variações de tensão de longa duração, que podem ser de três tipos: interrupções, subtensões ou sobretensões sustentadas;
  • Desequilíbrios de tensão, causados por má distribuição de cargas monofásicas, e que fazem surgir no circuito tensões de seqüência negativa;
  • Distorções da forma de onda, que podem ser classificadas em cinco tipos: nível cc, harmônicos, interharmônicos, “notching”, e ruídos;
  • Oscilações de tensão, que são variações sistemáticas dos valores eficazes da tensão de suprimento (dentro da faixa compreendida entre 0,95 e 1,05 pu), e que podem ser aleatórias, repetitivas ou esporádicas;
  • Variações da frequência do sistema, que são definidas como sendo desvios no valor da freqüência fundamental deste sistema (50 ou 60hz).

OBS.: os limites apresentados acima podem variar de acordo com as necessidade e características de cada instalação.

Identificando o problema

Uma lâmpada que apresenta variações luminosas, um motor que sofre vibrações mecânicas, sobreaquecimento de máquinas, proteção atuando de forma inoportuna e capacitores com sobretensões ou sobrecorrentes são indícios de que há problemas com a qualidade da energia elétrica.

Após a identificação do problema, se inicia um estudo para diagnosticar as causas. O primeiro passo é escolher corretamente instrumentos e locais de medida adequados. Cada tipo de fenômeno requer um tipo de analisador de qualidade de energia específico. A interpretação dos dados recolhidos é feita em seguida e exige conhecimento sobre as técnicas de medição. Finalmente é possível então diagnosticar o problema.

Instrumentos de medição utilizados na medição da qualidade. (Créditos: www.salcas.com.br).
Instrumentos de medição utilizados na medição da qualidade. (Créditos: www.salcas.com.br).

Depois de diagnosticado o problema, é preciso fazer uma avaliação acerca da causa do problema: se é de origem interna, ou seja, de dentro do ambiente do próprio consumidor, ou de origem externa, ou seja, da rede. Se a origem do problema for interna, é preciso buscar a origem e solucionar. Como exemplos de fatores internos que podem estar causando problemas podemos citar falhas de equipamentos, falha humana e erros de manobra.

Se a origem for externa, o consumidor deve notificar a distribuidora, que deverá instalar um equipamento de medição e entregar um laudo técnico do resultado. Caso tenha ocorrido algum tipo de violação, o consumidor tem o direito de receber uma compensação, e a distribuidora deve adotar providências para a regularização dos níveis de tensão.

Distribuição de energia elétrica. (Créditos: www.ebah.com.br).
Distribuição de energia elétrica. (Créditos: www.ebah.com.br).

Nos dias de hoje a medição da qualidade de energia elétrica é determinada pela sensibilidade e desempenho dos equipamentos do consumidor. Assim, por este enfoque, a qualidade satisfatória é aquela que venha a garantir o funcionamento contínuo, seguro e adequado dos equipamentos elétricos e processos associados. E claro que uma energia elétrica de qualidade irá proporcionar vida longa aos seus equipamentos e também bons momentos de lazer atividades diversas.

A energia elétrica proporciona bons momentos com os amigos. (Créditos: guiadecompras.com.br).A energia elétrica proporciona bons momentos com os amigos. (Créditos: guiadecompras.com.br).

Gostou? Então não deixe de conferir mais conteúdo interessante sobre Engenharia Elétrica aqui no blog ou no nosso site!

17 Dicas para conservar a instalação elétrica da sua casa

conservar a instalação elétrica

A manutenção de rotina da instalação elétrica da casa pode reduzir drasticamente o risco de incêndios e evitar disfunções, que podem levar a reparos dispendiosos no futuro.

Recentemente, o portal de notícias R7 divulgou que 29% das casas brasileiras não têm projeto elétrico e mais da metade dos imóveis com mais de 20 anos de construção nunca passaram por uma readequação na rede elétrica. Continue lendo “17 Dicas para conservar a instalação elétrica da sua casa”

Cientistas chineses criam painel solar que gera energia solar na chuva

energia solar na chuva

Energia solar na chuva? Quando se pensa em painel solar, obviamente, pensamos em geração de energia através do sol. O objetivo principal é esse, claro, mas que fica prejudicado em dias chuvosos e nublados. Foi pensando nessa problemática que cientistas chineses criaram um conceito diferenciado e muito funcional. Continue lendo “Cientistas chineses criam painel solar que gera energia solar na chuva”

Conheça os Semicondutores Bidimensionais

semicondutores bidimensionais

Um grupo de pesquisadores liderados pela Universidade Estadual da Carolina do Norte descobriu que agrupando materiais que têm a grossura de apenas 1 átomo pode criar junções semicondutoras capazes de transferir cargas uma à outra, não importando se a estrutura cristalina dos materiais são incompatíveis, o que pode abaixar significantemente o preço de células solares, lasers e LEDs. Conheça os semicondutores bidimensionais. Continue lendo “Conheça os Semicondutores Bidimensionais”

Conheça as vantagens das lâmpadas de LED na iluminação

vantagens das lâmpadas de LED

Provavelmente você já deve ter ouvido falar sobre as lâmpadas de LED, não é mesmo? Mas quais são as vantagens das lâmpadas de LED?

Utilizadas na iluminação de casas e estabelecimentos comerciais, essas lâmpadas surgiram no ano de 1962 e, nos dias atuais, já são consideradas uma das melhores opções. Isso acontece porque elas utilizam o LED, um componente eletrônico semicondutor, que transforma a energia elétrica em luz. Continue lendo “Conheça as vantagens das lâmpadas de LED na iluminação”

Painel elétrico com muitos componentes? Como resolver?

painel elétrico com muitos componentes

Máquina com mais funcionalidades, com mais inteligência, com mais componentes em campo, significa Painel Elétrico com muitos componentes, com mais cabos, com mais fios, com mais conexões, com mais montagem, com mais testes, com mais consumo de energia, com mais geração de calor… Onde isso vai parar?

Seu Painel Elétrico com muitos componentes está cada vez maior e você precisa fazer algo sobre isso.

Aumento de funcionalidades e inteligência de máquinas e equipamentos para atender processos produtivos cada vez mais exigentes, para atender clientes que precisam de maior produtividade e confiabilidade. Acreditamos que estas questões e exigências fazem parte do seu dia-a-dia, certo?

Porém, aumentando a quantidade de variáveis do processo produtivo, aumenta-se também a quantidade de componentes no que já é um painel elétrico com muitos componentes, responsável pelo controle e comunicação de toda esta inteligência. O que fazer então com um Painel Elétrico que não para de crescer? O que fazer para este ambiente não ficar abarrotado de “coisas” e acabar se tornando cada vez mais complexo de especificar, projetar, montar, testar e transportar para o cliente, remontar, testar… bom, você entendeu.

Primeira questão é: Pergunte se há necessidade de tudo que está dentro dele.

  • Todas as conexões devem sair do painel? – Se pensarmos em todos os sensores, válvulas, chaves, motores, medidores etc., podemos chegar a conclusão que SIM. Mas, se conectássemos os I/Os de diversos componentes diretamente em campo? Se tirássemos cartão de CLP, fios, bornes e relés do painel, enviando esta conexão para o corpo da máquina diretamente por um cabo de rede industrial (BUS)? A utilização de I/O Remoto responde esta questão. Você pode criar outros pequenos painéis ao longo da máquina ou ainda utilizar equipamentos de I/O Remoto IP67 descentralizando diversas conexões de componentes da máquina.
  • Organizar o painel diminuiria quais ações? – Tornar o Painel Elétrico mais organizado não é somente questão de beleza (Até porque não estamos falando somente de cortar direito os fios e passar os cabos de forma organizada). O principal avanço do Painel Elétrico está ligado à diminuição do tempo de diagnóstico de problemas, principalmente no que se refere às panes elétricas e curto circuitos. No artigo “Seu painel será organizado?” poderá entender melhor sobre o que estamos falando quanto a esta questão;
  • Modularizar minha máquina ajudaria no quê? – Você projeta máquinas e equipamentos, então já deve ter ouvido “muitas coisas” dos seus colegas que fazem a montagem, testes (em casa), desmontagem, transporte ao cliente, remontagem, tryout e entrega. Com certeza todos eles falam sobre as dificuldades encontradas no trabalho de campo. Modularizar máquinas é atuar diminuindo o tempo e custos de todo este processo, além de proporcionar ao cliente um nível superior de diagnóstico de falhas e atuação no reparo.

Confira mais conteúdo interessante sobre Engenharia Elétrica aqui no blog  ou no nosso site!

Materiais elétricos: entenda a função das cores dos fios e cabos

função das cores dos fios e cabos

Os fios elétricos são os responsáveis por conduzir a corrente elétrica gerada pela concessionária dentro de uma residência. Sem eles, não seria possível ligar lâmpadas, máquinas e outros itens que precisam de luz para funcionar.

Para garantir a segurança da edificação, os cabos e os fios são padronizados por cores. Mas afinal, você sabe qual é a função das cores dos fios e cabos elétricos? Então, descubra a seguir! Continue lendo “Materiais elétricos: entenda a função das cores dos fios e cabos”