Cinase

A Necessria Integrao dos Indicadores de Qualidade de Energia e Aspectos de Eficincia Energtica

Eng. Jose Starosta; MScjstarosta@acaoenge.com.br

Qualidade da Energia Eltrica - Starosta2Est associada a uma grande variedade de fenmenos eletromagnticos que caracterizam a tenso e corrente em um determinado instante, em um determinado local, em um sistema de potncia(*)

Qualquer problema no suprimento da energia, verificado por desvios de tenso, corrente ou frequncia, que resulta em falha ou m operao da carga/equipamento alimentado (**)

(*) IEEE Std1159(**)Adaptao de Dugan e outrosQUALIDADE DE ENERGIA:

2

PROPOSTA:Avaliar as condies de operao e principais indicadores de TODOS os barramentos de uma instalao.Aspectos a serem avaliados: variveis relativas a qualidade de energia e eficincia energtica.

Alguns Indicadores Propostos A. Regulao de tenso (regime permanente) e aspectos de eficincia energtica B. Fator de Potncia: C. Harmnicos de Tenso (DTT) D. Desequilbrio de tenso: FD% (V-/V+) E. Flutuao de tenso. PltS95% F. Variao de tenso de curta durao (VTCD) G. Transientes H. Frequncia

Aspectos de algumas variveis eltricas

Regulao de tenso

Modelagem das cargas

Carga resistiva com V=1,05V0P=P0 x 1,052=1,1025.P0Ref:Marcelo Silva NevesUFJF

60 segundosPerfil de carga nervoso energia reativa + Harmnicas

Espectro das Harmnicas da carga

!!!!!

QUALIDADE DE ENERGIA E EFICINCIA ENERGTICAV=f(Q) Pico de potencia reativa - afundamento de tenso.TAP dos trafos ajustados para tenses acima das nominais; situaes transitrias. P=f(V) se Vregime>>VidealPconsumida>PtimaCompensao reativa adequada pode:Evitar afundamentos evitando ajuste de TAPs em tenses superioresReduo da circulao de correntes (fundamentais e harmnicas) reduzindo as perdas no cobre na proporo do quadrado da reduo destas correntesEm outras palavras: Obteno de EE devido a operao em tenses adequadas e reduo da circulao das correntes

Reduo do TAP em 10 % com comp reat Medies e simulaes

Comportamento da Potncia Ativa em funo do ajuste de tenso em projetoDESCRIOPOTNCIADIFFERENCESEM COMPENSAO E ANTES DA REDUO DOS TAPS9.706MWCOM EQ55MVAR E DEPOIS DA REDUO DO TAP (-2.5%)9.965MW +2.67% COM EQ55MVAR E DEPOIS DA REDUO DO TAP(-5%)9.447MW-2.67%COM EQ55MVAR E DEPOIS DA REDUO DO TAP (-7.5%)8.969MW-7.59%COM EQ55MVAR E DEPOIS DA REDUO DO TAP (-10%)8.378MW-13.68%

Aspectos das harmnicas nas Instalaes EltricasCargas no lineares so necessrias operao confivel e econmica das instalaes eltricas e automao dos processos.Por sua caracterstica de operao estas cargas (inversores de 6 pulsos/12 pulsos/etc) produzem correntes harmnicas.A circulao das correntes harmnicas nos componentes das instalaes eltricas produzem tenses harmnicas e outros impactos/perdas.Compensao de energia reativa com a insero de capacitores definem uma frequncia de ressonncia, que se estiver prxima as frequncias das correntes tpicas das cargas no lineares, causar ressonncia harmnica.A ressonncia harmnica caracterizada pelo aumento da circulao de corrente na rede e nos capacitores, e por consequncia no aumento da distoro de tenso a valores no aceitveis causando m operao, queima de componentes e acidentes. (*)(*) ver: O milagre da multiplicao dos amperes O Setor Eltrico Nov/2010http://www.osetoreletrico.com.br/web/colunistas/jose-starosta/483-o-milagre-da-multiplicacao-dos-amperes-aspectos-de-ressonancia-harmonica-parte-i.html

O QUE FAZER?

TO FORA !!!Qualidade da energia

Harmnicas - Como surgem as tenses harmnicas?

cargaDistr.

carga

carga

carga

carga

carga

zdztrzcircztrztr

IhIhU1U2U3IhtrU1U2U3U0Ih1Ih0Uh0=Zd*Ih0Uh1=Uh0+ztr*Ih1U1.1Uh1.1=Uh1+zcirc*IhtrUh2=Uh1.1+ztr*Ih

THDV

Pela circulao das correntes harmnicas atravs das impedncias das instalaesU0Semelhantes s quedas de tenso

E o fluxo da potencia reativa? Fator de Potncia?

cargaDistr.

carga

carga

carga

carga

carga

U1U2U3

consumoQ fonte cargaQuanto mais prximo for a compensao reativa da carga; menores sero as perdas

compensaoQ carga fonte

VTCD - AFUNDAMENTOS:INTERNOS OU EXTERNOS? SEMPRE A CONCESSIONRIA?

80%90%100%Voltage

T2T1M

MC

MCT2T1M

First EventFirst EventSecond Event

Second Event

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Anlise multipontoAnlise temporal e de propagaoTime synchronization allows time delay analysis

0.1 Sec/Div

80%90%100%Voltage

3421

First Event

16

A

AB

C

Qualidade da Energia Eltrica - Starosta18

Medies O que se deseja medir?Metros ou micra?

Qualidade da Energia Eltrica - Starosta19

de USD 20 a USD 70,000

Qualidade da Energia Eltrica - Starosta20

S SE GERENCIA AQUILO QUE SE PODE MEDIR

Qual o comportamento da carga e fonteExistem filtros? Como? Quais?O que fazer?Medio adequada? Voc esta medindo o que?

As variveis eltricas so interdependentes.... e as intervenes interferem em todas

Proposta:Nem sempre (ou quase nunca) o comportamento das V.E. no QGBT semelhante aos dos quadros de distribuio ou terminais; da mesma forma e evidentemente em transformadores que alimentem distintas cargas.Considerao de no somente quais seriam os limites aceitveis e no aceitveis, mas a definio de valores relativos entre estes limites de forma a se ranquear o comportamento destes indicadores em graus de qualidade, conferindo ao barramento analisado uma viso geral de comportamento e a qualidade de alimentao das cargas em perodo a ser definido conforme convenincia. A proposta considera:Definir a monitorao contnua de variveis elegveis nos diversos barramentos da instalaoDefinir escala de valores relativos entre os aceitveis e os no aceitveis como ponderadores da qualidade e variveis eltricas; e como foco principal.Definir uma metodologia de avaliao e gesto das variveis eltricas (V.E.) dos barramentos das instalaes; perseguindo a melhoria continua nos moldes da ISO 50.001

Alguns BenefciosIdentificao de efeitos devido s intervenes em determinado barramento da instalao que esteja impactando o comportamento de outros.Compatibilidade entre fontes, cargas e filtros em analise qualitativa.Anlise de confiabilidade operacional e recorrncia de paradas.Aspectos de manuteno preditiva, identificando desvios de comportamento das variveis.Garantias de operao das cargas com alimentao em limites adequados sob os aspectos de eficincia energtica.Melhor entendimento sobre as responsabilidades das fontes (distribuidoras) e interferncias internasTraduzir as ocorrncias em mtricas normalizadas (0 a 100%).

Ponderaes propostasregulao de tensoPonderao:0,93.Uref95%:7,595%>FP>92%:5FP