O documento discute a conservação de energia no sistema elétrico brasileiro e alternativas para reduzir o desperdício de energia. Aborda medidas de incentivo à conservação como multas e equipamentos eficientes. Também explica os conceitos de cargas lineares e não lineares, qualidade de energia e harmônicos, suas causas e efeitos.
1. O SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO, E AS
ALTERNATIVAS PARA CONSERVAÇÃO
DE ENERGIA
2. CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
Conservar energia elétrica ou combater seu
desperdício é a fonte de produção mais barata e mais
limpa que existe, pois não agride o meio ambiente.
Melhorar a maneira de utilizar a energia, sem abrir
mão do conforto e das vantagens que ela proporciona.
Racionalizar o consumo, reduzindo custos, sem
perder a eficiência e a qualidade dos serviços.
3. A CONSERVAÇÃO DE ENERGIA NO SISTEMA
GERAÇÃO:
Gestão da fonte primária de energia: água
Tecnologias de operação ou desenvolvimento
TRANSMISSÃO:
Operação e desenvolvimento
DISTRIBUIÇÃO:
Sistema e seus componentes
CONSUMIDORES FINAIS
4. MEDIDAS DE INCENTIVO À
CONSERVAÇÃO MAIS ADOTADAS
Combate ao consumo: kW.h
Sobretaxas
Multas
Racionamento
Utilização de equipamentos ou
dispositivos de alta eficiência
energética ???????
5. Equipamentos eficiêntes
Instalações residenciais:
Eletroeletrônicos com fontes chaveadas de baixa
qualidade.
Utilização de LFC (reatores eletrônicos)
Instalações Comercias e Industriais.
Iluminação com lâmpadas de descarga
Controladores de velocidade com eletrônica de
potência
13. COMPONENTES HARMÔNICAS
“A presença de harmônicas é sinônimo de
uma onda de tensão ou de corrente
deformada”.
“A deformação da onda de tensão ou de
corrente significa que a distribuição de
energia elétrica é perturbada e que a
Qualidade de Energia não é ótima”.
14. Origem das harmônicas
"As correntes harmônicas são geradas pelas
cargas não-lineares conectadas a rede. A
circulação das correntes harmônicas geram
tensões harmônicas através das impedâncias
da rede, e então uma deformação da tensão
de alimentação".
15. Áreas com presença de informática
Ambientes de redes
No breaks
Computadores
Copiadoras/impressoras
Processos automatizados.
PLC’s
17. Graf harm.
Fig. 1: exemplo de correntes comportando harmônicas, e decomposição da
corrente global em seus componentes harmônicos de ordem 1 (fundamental),
3, 5, 7 e 9.
19. ex1
Exemplos de Harmônicos
Geração de Harmônicos por Fontes Chaveadas
DII (%)
140
128,03
120
100
100 90,02
DHI
80 71,5
60
48,1
40
26,7
20 8,9 7,9
2,9
0
1 3 5 7 9 11 13 15 n
Ordem harmônica - n e DHI (%)
Forma de onda da corrente medida Decomposição harmônica
20. ex2 Exemplos de Harmônicos
Geração de Harmônicos por “No-Break’s”
120
100
100
80
60
DHI
40
26,2 28,68
20
5,33 8,21 3,14 4,89 2,53
0
1 5 7 11 13 17 19 n
Ordem harmônica - n e DHI (%)
Forma de onda da corrente medida Decomposição harmônica
21. ex3
Exemplos de Harmônicos
Geração de Harmônicos por uma Lâmpada Fluorescente
Compacta (9W/220V) com Reator Eletrônico
DHI (%)
140
124,62
120
100
100
86,44
80 71,5
60
DHI
45,76
40
22,03
20 14,56 12,47
0
1 3 5 7 9 11 13 DTI
Ordem harmônica - n e DHI (%)
Forma de onda da corrente medida Decomposição harmônica
24. Harmônicas
causas
x Causas: Harmônicos
BCargas conectadas via
BCargas de conexão
conversores
direta ao sistema
•retificadores/motores
•Geradores/motores CA
CC controlados;
•transformadores;
•inversores/motores de
•lâmpadas de descarga; indução;
•fornos a arco; •Eletrólise p retificação;
•Compensadores tipo •cicloconversores/motor
reator saturado es síncronos;
•computadores; •fornos de indução;
•Etc..
25. Efeitos e conseqüências dos
harmônicos
Aquecimentos excessivos
Disparos de dispositivos de proteção
Ressonância
Vibrações e acoplamentos
Aumento da queda de tensão
e diminuição do fator de potência
BAumento do consumo de energia elétrica.
redução da vida útil;
26. Indicadores monitorados
(DEC, FEC, DIC e FIC) relativos à duração e à
freqüência das interrupções, por conjunto de
consumidores e por consumidor individual; e os de
níveis de tensão
(DRP,DRC e ICC) relativos à entrega de energia com
tensões fora dos padrões de qualidade definidos pela
ANEEL.
O consumidor brasileiro apresenta, em média, 14,8
interrupções, num total de 18 horas.
27. Indicadores de PQ
Existem indicadores que permitem
quantificar e avaliar a distorção harmônica
das ondas de tensão e de corrente.
- o fator de potência,
- o fator de crista,
- a potência de distorção,
- o espectro em freqüência,
- a taxa de distorção harmônica.
Estes indicadores são indispensáveis para determinação das
ações corretivas eventuais".
30. harmexe1
Harmônicos
Corrente de Alimentação de um transformador à vazio (%)
DII
140
120
100
100
80
60 53,0
48,5
40
20,0
20
5,7 3,03
0
1 3 5 7 9 11 13 DTI
Ordem harmônica - n e DTI (%)
Decomposição
Forma de onda da corrente medida
harmônica
31. Harmonicos: causas
x Cargas de conexão direta ao sistema
• geradores e motores CA;
• transformadores;
• lâmpadas de descarga;
• fornos a arco;
• compensadores tipo reator saturado
• etc.
B Cargas conectadas via conversores
• retificadores/motores CC controlados;
• inversores/motores de indução;
• eletrólise por retificação;
• cicloconversores/motores síncronos;
• fornos de indução;
• etc.
B Reguladores
• fornos de indução controlados por reatores
saturados;
• cargas de aquecimento controladas por tiristores;
• velocidade dos motores CA controlados por tensão
de estator;
• reguladores de tensão a núcleo saturado;
• computadores;
• eletrodomésticos com fontes chaveadas
• etc.
32. Harmônicos
conseqx Consequências:
B Sobrecargas e sobreaquecimentos
em equipamentos e subsequente
redução da vida útil;
B Sobretensões harmônicas e
solicitações do isolamento dos
dispositivos com subsequente
“stress” e redução da vida útil;
B Operação indevida de equipamen-
tos elétricos;
B Aumento do consumo de energia
elétrica.
