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.
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.
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.
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.