anÁlise tarifÁria e da qualidade da energia elÉtrica no prÉdio sede da justiÇa federal do...

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO

CENTRO TECNOLGICO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICA

PROJETO DE GRADUAO

ANLISE TARIFRIA E DA QUALIDADE DA ENERGIA

ELTRICA NO PRDIO SEDE DA JUSTIA FEDERAL DO

ESPRITO SANTO

DANIEL CARLETTI

VITRIA ES MARO/2012

DANIEL CARLETTI



ESPRITO SANTO

Parte manuscrita do Projeto de Graduao

do aluno Daniel Carletti, apresentado ao

Departamento de Engenharia Eltrica do

Centro Tecnolgico da Universidade

Federal do Esprito Santo, para obteno

do grau de Engenheiro Eletricista.

VITRIA ES MARO/2012

DANIEL CARLETTI



ESPRITO SANTO

COMISSO EXAMINADORA:

___________________________________

Prof. MsC Hlio Marcos Andr Antunes

Orientador

___________________________________

Prof. Dr. Paulo Jos Mello Menegaz

Co-orientador

___________________________________

Prof. Dr. Lucas Frizera Encarnao

Examinador

___________________________________

Prof. MsC Tiara Rodrigues Smarssaro de

Freitas

Examinadora

Vitria - ES, 14/03/2012

4

DEDICATRIA

Aos meus amigos do curso de Engenharia Eltrica da UFES e minha famlia.

5

AGRADECIMENTOS

Agradeo a todos os meus amigos que me ajudaram durante o curso, desde os

primeiros perodos e que continuaram comigo at o final. Agradeo tambm a todos os

colegas de PET que fizeram parte da minha formao durante bons anos na faculdade.

Aos professores que se mostraram dispostos a ajudar no que eu precisasse e que so

parte desse trabalho. Agradeo ao professor Hlio, por ter me orientado nessa reta final

e aos meus amigos de Justia Federal, por terem me ajudado no que eu precisasse para

continuar meu trabalho. E finalmente agradeo a minha famlia por ter dado o suporte

necessrio para que eu continuasse firme no caminho rumo formatura me dando

foras para seguir em frente.

6

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 - Formas de onda tpicas dos parmetros de qualidade de energia [5]. ..... 22

Figura 2.2 - Impulso transitrio de tenso em p.u [6]. ................................................ 23

Figura 2.3 - Transitrio proveniente do chaveamento de um banco de capacitores

[8]. ................................................................................................................................ 24

Figura 2.4 - Interrupo momentnea devido a um curto-circuito e subseqente

religamento [8]. ............................................................................................................ 28

Figura 2.5 - Afundamento de tenso na ordem de 0,8 p.u. [6]. ................................... 29

Figura 2.6 - Aumento de tenso na ordem de 1,2 p.u. [6]. .......................................... 30

Figura 2.7 - Forma de onda de tenso v(t) distorcida pela presena de harmnicos e

formas de ondas v1(t), v3(t) e v5(t), representando individualmente as componentes

harmnicas 1, 3e 5 respectivamente [6]. .................................................................. 35

Figura 2.8 - Espectro harmnico da forma de onda distorcida com a presena de

harmnicos da Figura 2.7. A amplitude percentual utiliza a frequncia fundamental

como base [6]. .............................................................................................................. 35

Figura 2.9 - Entalhes na corrente produzida por um conversor trifsico presente no

sistema eltrico grandezas em p.u. [6]. ........................................................................ 41

Figura 2.10 - Rudo eltrico presente na forma de onda de tenso em p.u. [6]. .......... 42

Figura 2.11 - Oscilaes de tenso oriundas de um laminador [8]. ............................. 43

Figura 4.1 - Modelo tradicional utilizado para estudo do FP [16]. ............................. 61

Figura 4.2 - Paraleleppedo de potncias [15]. ............................................................ 62

Figura 4.3 - Curva de aumento de perdas no condutor com o aumento do fator de

potncia [15]. ............................................................................................................... 64

Figura 4.4 - Reduo percentual das perdas em funo do fator de potncia [15]. ..... 68

Figura 5.1 - Formas de ressonncias [15]. ................................................................... 76

Figura 6.1 - Fachada principal da nova sede da Justia Federal do Esprito Santo

[20]. .............................................................................................................................. 86

Figura 6.2 - Diagrama unifilar da instalao ............................................................... 88

Figura 6.3 - Embrasul RE6000 [21]. ........................................................................... 90

7

Figura 6.4 - Esquema de ligao utilizado [21]. .......................................................... 91

Figura 6.5 - Medidor de energia utilizado na instalao [23]. ................................... 111

Figura 6.6 - Banco de capacitores semi-automtico .................................................. 114

8

LISTA DE GRFICOS

Grfico 1.1 - Crescimento de cargas eletrnicas [2]. .................................................. 17

Grfico 6.1 - Distoro Total de corrente no PAC 1 ................................................... 94

Grfico 6.2 - Harmnicas mpares individuais na corrente do PAC 1 ........................ 94





Grfico 6.7 - Distoro Total de tenso no PAC 1 ...................................................... 98



Grfico 6.10 - Harmnicas mpares individuais na corrente do PAC 2 ...................... 99

Grfico 6.11 - Distoro Total de corrente no PAC 3 ............................................... 100

Grfico 6.12 - Harmnicas mpares individuais na corrente do PAC 3 .................... 100

Grfico 6.13 - Desequilbrio de tenso no PAC 1 ..................................................... 102



Grfico 6.16 - Variao de frequncia no PAC 1 ...................................................... 104



Grfico 6.19 - Tenses das 3 fases no PAC 1............................................................ 106



Grfico 6.22 - Demandas registradas durante os ltimos 7 meses ............................ 109

Grfico 6.23 - Variao do custo da demanda em funo da demanda contratada ... 110

Grfico 6.24 - Consumo gerado pelo excesso de reativo .......................................... 111

Grfico 6.25 - Distoro individual de tenso no perodo de um dia ........................ 113

Grfico 6.26 - Fator de potncia trifsico da instalao durante uma semana .......... 115

Grfico 6.27 - Fator de potncia durante o dia 06/02/2012 ....................................... 115

9

Grfico 6.28 - Fator de potncia com o acrscimo de 10 kVar na instalao ........... 116

Grfico 6.29 - Fator de potncia com o acrscimo de 20 kVar na instalao ........... 117

10

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 - Faixas de variao da tenso para tenso nominal inferior a 1 kV

(220/127) [4]. ............................................................................................................... 30

Tabela 2.2 - Faixas de variao da tenso para tenso nominal inferior a 1 kV

(380/220) [4]. ............................................................................................................... 30

Tabela 2.1 - Limites de distoro de tenso segundo IEEE Std. 519-1992 [3]. .......... 37

Tabela 2.2 - Limites de distoro de corrente para cargas no lineares segundo a

IEEE std. 519-1992 [3]. ............................................................................................... 37

Tabela 2.3 - Valores de referncia globais das distores harmnicas totais (em

porcentagem da tenso fundamental) de acordo com o Mdulo 8 do PRODIST [4]. . 38

Tabela 2.4 - Nveis de referncia para distores harmnicas individuais de tenso

(em percentagem da tenso fundamental) de acordo com o Mdulo 8 do PRODIST

[4]. ................................................................................................................................ 38

Tabela 3.1 - Opes de contratao para consumidores de mdia e alta tenso [11]. . 48

Tabela 4.1 - Variao da potncia do transformador em funo do F.P. para uma

carga de 100 kW [15]................................................................................................... 65

Tabela 4.2 - Variao da seo do cabo em funo do fator de potncia [15]. ........... 66

Tabela 4.3 - As vantagens para o consumidor e para a concessionria do aumento do

fator de potncia [16]. .................................................................................................. 69

Tabela 5.1 - Perdas dieltricas [16]. ............................................................................ 79

Tabela 6.1 - Tabela dos transformadores da instalao ............................................... 89

Tabela 6.2 - Especificaes tcnicas do analisador de energia utilizado [21]. ............ 90

Tabela 6.3 - Definio dos PAC e razo de corrente de curto por corrente de carga

para cada um ................................................................................................................ 93

11

SUMRIO

DEDICATRIA........................................................................................................... 4

AGRADECIMENTOS ................................................................................................ 5

LISTA DE FIGURAS .................................................................................................. 6

LISTA DE GRFICOS ............................................................................................... 8

LISTA DE TABELAS ............................................................................................... 10

SUMRIO .................................................................................................................. 11

RESUMO .................................................................................................................... 16

1 INTRODUO .............................................................................................. 17

1.1 Motivao.......................................................................................................... 17

1.2 Objetivo ............................................................................................................. 19

1.3 Organizao do Texto ....................................................................................... 19

2 ANLISE DA QUALIDADE DA ENERGIA ELTRICA ....................... 21

2.1 Definies dos Parmetros de Qualidade de Energia Eltrica .......................... 21

2.1.1 Transitrios .............................................................................................. 22

2.1.1.1 Transitrio Impulsivo ................................................................. 23

2.1.1.2 Transitrio Oscilatrio ............................................................... 23

2.1.2 Variaes de Tenso de Longa Durao ................................................. 24

2.1.2.1 Sobretenso ................................................................................ 25

2.1.2.2 Subtenses .................................................................................. 25

2.1.2.3 Interrupes Sustentadas ............................................................ 26

2.1.3 Variaes de Tenso de Curta Durao .................................................. 26

2.1.3.1 Interrupes de Curta Durao ................................................... 27

2.1.3.2 Afundamento de Tenso (Sag) ................................................... 28

2.1.3.3 Elevao de Tenso (Swell) ....................................................... 29

2.1.4 Faixas de classificao de tenses em regime permanente ..................... 30

2.1.5 Desequilbrio de Tenso .......................................................................... 31

2.1.6 Distoro da Forma de Onda ................................................................... 32

12

2.1.6.1 Nvel CC ..................................................................................... 33

2.1.6.2 Harmnicos ................................................................................ 33

2.1.6.3 Inter-Harmnicos ....................................................................... 40

2.1.6.4 Entalhe ou Corte (Notch) ........................................................... 40

2.1.6.5 Rudo .......................................................................................... 41

2.1.6.6 Flutuao de Tenso ................................................................... 42

2.1.7 Variaes na Frequncia ......................................................................... 44

2.1.8 Interferncia Eletromagntica (EMI) ...................................................... 44

3 ANLISE TARIFRIA ................................................................................. 46

3.1 Estrutura Tarifria ............................................................................................. 46

3.2 Tarifa Convencional .......................................................................................... 48

3.2.1 Clculo do Consumo de Energia Ativa ................................................... 49

3.2.2 Calculo do Excedente de Energia Reativa .............................................. 49

3.2.3 Clculo da Demanda Ativa...................................................................... 50

3.2.4 Clculo do Excedente de Demanda Reativa ........................................... 50

3.2.5 Clculo da Tarifa de Ultrapassagem ....................................................... 51

3.3 Grupo Tarifrio A ............................................................................................. 51

3.3.1 Tarifa Horo-sazonal Verde ...................................................................... 52

3.3.1.1 Clculo do Consumo de Energia Ativa ...................................... 52

3.3.1.2 Clculo do Excedente de Energia Reativa ................................. 53

3.3.1.3 Clculo da Demanda Ativa ........................................................ 54

3.3.1.4 Clculo do Excedente de Demanda Reativa .............................. 54

3.3.1.5 Clculo da Tarifa de Ultrapassagem .......................................... 55

3.3.2 Tarifa Horo-sazonal Azul ........................................................................ 55

3.3.2.1 Clculo do Consumo de Energia Ativa ...................................... 55

3.3.2.2 Clculo do Excedente de Energia Reativa ................................. 56

3.3.2.3 Clculo da Demanda Ativa ........................................................ 57

3.3.2.4 Clculo do Excedente de Demanda Reativa .............................. 57

3.3.2.5 Clculo da Tarifa de Ultrapassagem .......................................... 58

13

3.4 Grupo Tarifrio B ............................................................................................. 58

3.5 ICMS: Cobrana ............................................................................................... 59

4 CORREO DE REATIVOS ...................................................................... 60

4.1 Definio de Fator de Potncia ......................................................................... 60

4.2 Causas e consequncias de um baixo fator de potncia .................................... 62

4.2.1 Causas de um baixo fator de potncia ..................................................... 62

4.2.1.1 Motores de induo operando em vazio ou superdimensionado62

4.2.1.2 Transformadores operando em vazio ou com pequenas cargas . 63

4.2.1.3 Lmpadas de descarga ................................................................ 63

4.2.1.4 Tenso acima da nominal ........................................................... 63

4.2.2 Consequncias de um baixo fator de potncia ........................................ 63

4.2.2.1 Perdas na instalao ................................................................... 63

4.2.2.2 Aumento da queda de tenso ...................................................... 64

4.2.2.3 Subutilizao da capacidade instalada ....................................... 64

4.2.2.4 Sobrecarga nos equipamentos de manobra, proteo e controle 65

4.2.2.5 Aumento da seo nominal dos condutores ............................... 65

4.3 Vantagens da correo do fator de potncia ..................................................... 66

4.3.1 Melhoria na tenso .................................................................................. 67

4.3.2 Reduo de perdas ................................................................................... 67

4.4 Compensao de potncia reativa ..................................................................... 69

4.4.1 Banco de capacitores ............................................................................... 69

4.4.2 Mquinas sncronas ................................................................................. 70

4.4.3 Filtros Ativos ........................................................................................... 70

5 PROJETO DE COMPENSAO DE REATIVOS USANDO BANCO

DE CAPACITORES .................................................................................................. 72

5.1 Determinao do fator de potncia da instalao ............................................. 72

5.2 Bancos de capacitores fixos e com vrios estgios de correo ....................... 72

5.2.1 Tipo clssico de banco fixo ..................................................................... 72

5.2.2 Sistemas semi-automticos e automticos .............................................. 73

14

5.3 Determinao do sistema de compensao de reativos .................................... 74

5.3.1 Clculo da potncia do banco em presena de harmnicas .................... 74

5.4 Instalao e manuteno do banco de capacitores ............................................ 77

5.4.1 Principais parmetros dos capacitores ..................................................... 78

5.4.1.1 Limites de tenso ........................................................................ 78

5.4.1.2 Mxima corrente permitida ........................................................ 78

5.4.1.3 Perdas dieltricas ........................................................................ 79

5.4.1.4 Mxima corrente de surto ........................................................... 79

5.4.1.5 Utilizao de capacitores com tenso nominal reforada .......... 79

5.4.2 Instalao de capacitores ......................................................................... 80

5.4.2.1 Queima do indutor pr-carga do contator especial .................... 81

5.4.2.2 Queima de fusvel ....................................................................... 81

5.4.2.3 Expanso da unidade capacitiva ................................................. 81

5.4.2.4 Corrente especificada abaixo da nominal .................................. 81

5.4.2.5 Aquecimento nos terminais da unidade capacitiva (vazamento

da resina pelos terminais) ....................................................................... 82

5.4.2.6 Tenso acima da nominal ........................................................... 82

5.4.2.7 Corrente acima da nominal ........................................................ 82

5.4.3 Manuteno de capacitores ..................................................................... 82

5.4.3.1 Manuteno preventiva .............................................................. 83

5.4.3.2 Aspectos de segurana antes da realizao de intervenes ...... 83

6 ESTUDO DE CASO NO PRDIO SEDE DA JFES ................................... 86

6.1 INTRODUAO ................................................................................................ 86

6.2 Descrio da instalao eltrica a ser estudada ................................................ 86

6.3 O analisador de energia Embrasul RE6000 ...................................................... 89

6.4 Anlise dos parmetros da QEE medidos ......................................................... 91

6.4.1 Anlise da distoro harmnica .............................................................. 91

6.4.1.1 Definio do ponto de acoplamento comum de acordo com o

IEEE ....................................................................................................... 92

15

6.4.1.2 Distoro de corrente no PAC .................................................... 92

6.4.1.3 Distoro de tenso no PAC ...................................................... 98

6.4.2 Desequilbrio de tenso ......................................................................... 101

6.4.3 Medidas de desvio na Frequncia ......................................................... 103

6.4.4 Tenso em regime permanente .............................................................. 105

6.5 Anlise tarifria das faturas de energia ........................................................... 108

6.5.1 Otimizao do contrato de demanda ..................................................... 109

6.6 Anlise do fator de potncia da instalao ...................................................... 110

6.6.1 Projeto da compensao de reativos tima ........................................... 114

6.6.2 Viabilidade econmica da instalao do banco..................................... 118

7 CONCLUSO .............................................................................................. 119

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS................................................................... 122

16

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo, a partir de medies realizadas com um

analisador de energia e dados obtidos da memria de massa do medidor eletrnico de

energia, dar sua contribuio ao estudo da Qualidade da Energia Eltrica (QEE), alm

de realizar uma anlise tarifria e desenvolver uma futura compensao de reativos nas

instalaes da nova sede da Justia Federal do Esprito Santo.

Elaborou-se um trabalho de campo a fim de possibilitar a medio durante

uma semana em cada ponto dos nveis de QEE com a ajuda do analisador RE6000 da

Embrasul. So introduzidos os conceitos bsicos pertinentes aos diferentes fenmenos

que afetam a qualidade da energia bem como a normatizao presente atualmente em

relao a tais fenmenos. Tambm feito um panorama atual da tarifao da energia

eltrica no cenrio brasileiro contemporneo levando em conta as normas vigentes.

Uma abordagem terica do fator de potncia feita e junto com ela tambm so

abordadas as diferentes formas de se corrigir o fator de potncia, como feito o

projeto da correo de reativos e quais so as precaues a serem tomadas quanto a

instalao e manuteno de um banco de capacitores. A partir do estudo e das

medies realizadas, a qualidade da energia eltrica da instalao encontrada

analisada de forma geral e, como forma de melhorar um dos aspectos da qualidade,

proposta uma melhoria no fator de potncia da instalao atravs da compensao de

reativos feita por um banco de capacitores.

17

1 INTRODUO

1.1 Motivao

A Qualidade da Energia Eltrica (QEE) entregue pelas empresas distribuidoras

aos consumidores sempre foi objeto de interesse. Porm, at h algum tempo atrs, a

qualidade tinha a ver, sobretudo, com a continuidade dos servios, ou seja, a principal

preocupao era que no houvesse interrupes de energia, e que a tenso e frequncia

fossem mantidas dentro de determinados limites considerados aceitveis.

Durante muito tempo, a grande maioria das cargas eltricas ligadas s redes de

energia eltrica consistiam em cargas lineares. Por essa razo, e uma vez que as

tenses da alimentao so senoidais as correntes consumidas eram tambm senoidais

e de mesma frequncia, podendo apenas encontrar-se defasadas relativamente tenso.

Com o desenvolvimento da eletrnica de potncia, os equipamentos ligados

aos sistemas eltricos evoluram melhorando em rendimento, controlabilidade e custo,

permitindo ainda a execuo de tarefas no possveis anteriormente. Contudo, esses

equipamentos tm a desvantagem de no funcionarem como cargas lineares,

consumindo correntes no senoidais, e dessa forma poluindo a rede eltrica com

harmnicos [1]. O Grfico 1.1 ilustra o crescimento do nmero de cargas eletrnicas

frente carga total instalada ao longo das dcadas presentes no sistema das

concessionrias distribuidoras de energia dos Estados Unidos.

Grfico 1.1 - Crescimento de cargas eletrnicas [2].

18

Alm dos harmnicos de tenso e corrente existem outros problemas

relacionados QEE que afetam diretamente os consumidores finais, entre eles:

variaes de frequncia, desequilbrio de tenso e corrente, fator de potncia indutivo

ou capacitivo e os transitrios e afundamentos de tenso, sendo que estes ltimos tm

se colocado em posio de destaque causando a maior quantidade de interrupes

parciais e totais de processos industriais.

Os prejuzos econmicos resultantes destes e de outros problemas dos sistemas

eltricos so muito elevados, e por isso a questo da QEE entregue aos consumidores

finais hoje, mais do que nunca, objeto de grande preocupao.

Normas e recomendaes internacionais relativas ao consumo de energia

eltrica tais como IEEE 519 [3] e o Mdulo 8 do Prodist (Procedimentos de

distribuio) da ANEEL [4], limitam o nvel de distoro harmnica nas tenses com

os quais os sistemas eltricos podem operar, e impem que os novos equipamentos no

introduzam harmnicos de corrente de amplitude superior a determinados valores na

rede.

Ao mesmo tempo em que aumenta a preocupao com a QEE, tambm vem

aumentando a necessidade de grandes empresas e indstrias adequarem suas faturas de

energia no que diz respeito ao consumo de energia eltrica mensal e de demanda

contratada quanto s modalidades tarifrias praticadas pelas concessionrias de

energia, levando assim ao menor faturamento possvel e na reduo dos gastos com

energia eltrica.

importante destacar que, muitas vezes, o contrato de demanda est

desatualizado e o consumidor arca com custos desnecessrios de demanda no

utilizada ou com multas por ultrapassagem da demanda contratada. Este fato verifica-

se, principalmente, pela inexistncia de uma conscincia por parte dos consumidores

de energia eltrica, a respeito dos benefcios provenientes da correta utilizao da

prpria legislao.

19

1.2 Objetivo

O objetivo deste trabalho realizar uma anlise preliminar da QEE presente na

instalao eltrica da nova sede da Justia Federal do Esprito Santo, bem como um

levantamento da memria de massa do medidor de energia presente na instalao para

obter dados de potncia e fator de potncia. Os dados obtidos por levantamento de

campo e medies disponveis serviro de base para a realizao de um panorama

acerca da situao da Qualidade da Energia Eltrica e tambm para estudar possveis

propostas de melhoria do fator de potncia e o ajuste do contrato de fornecimento de

energia. O desenvolvimento deste trabalho no tem pretenso de abordar todas as

ramificaes desse assunto ou elaborar um diagnstico definitivo e completo da QEE

da instalao, mas servir de ponto de partida para futuras melhorias e novos estudos

que venham para somar no que diz respeito s condies energticas da nova sede.

A partir da realizao deste trabalho, tem-se como outro objetivo um amplo

levantamento bibliogrfico dos temas abordados, deixando este texto como referncia

de pesquisa para futuros trabalhos de graduao e outros tipos de dissertao no que

tange a assuntos como Qualidade de Energia, Correo do Fator de Potncia e Anlise

Tarifria.

1.3 Organizao do Texto

Aps este captulo introdutrio, este trabalho ser divido em sete captulos. Os

pargrafos a seguir apresentam as principais ideias de cada um destes.

No captulo 2 so apresentados os principais ndices de Qualidade da Energia

Eltrica, em conjunto com as principais normas que limitam alguns destes parmetros.

O captulo 3 expe as modalidades tarifrias e de tarifao praticadas

atualmente pelas concessionrias de energia assim como explica brevemente como

feito o clculo das tarifas que sero aplicadas aos consumidores.

No Captulo 4 abordado um pouco da teoria relacionada correo de

reativos, levando em conta as causas e as vantagens de se corrigir o fator de potncia

de uma instalao.

20

No Captulo 5 apresentada a forma mais usual de correo de reativos, por

meio da instalao de bancos de capacitores, em conjunto com a metodologia de

projeto da compensao.

Por fim, o Captulo 6 discute a instalao a ser estudada e faz uma discusso

acerca dos dados levantados, enquanto o Captulo 7 apresenta as concluses do

trabalho.

21

2 ANLISE DA QUALIDADE DA ENERGIA ELTRICA

O conceito de Qualidade da Energia Eltrica est relacionado a um conjunto

de alteraes que podem ocorrer no sistema eltrico, sendo que tais alteraes podem

ocorrer em vrias partes do sistema de energia. Estas alteraes podem ter origem na

energia eltrica entregue pela concessionria de energia, ou na rede interna de

distribuio (incluindo equipamentos ali instalados) do prprio consumidor [5].

Tendo em vista as possveis origens dos distrbios da energia eltrica, a QEE

pode ter diferentes definies, dependendo do foco em que este conceito est sendo

observado. Podemos dividir essas definies em duas basicamente:

Ponto de vista das concessionrias:

Qualidade de Energia o grau de proximidade que a tenso fornecida

pela concessionria, tem com o caso ideal, em termos de forma de

onda, amplitude, frequncia, distoro zero, confiabilidade, estabilidade

e fontes livres de distrbios [6].

Ponto de vista dos consumidores:

Qualquer problema de energia manifestada em desvio de tenso,

corrente ou frequncia e que resulte em falha ou mau funcionamento de

equipamento considerado um problema de Qualidade de Energia [7].

2.1 Definies dos Parmetros de Qualidade de Energia Eltrica

Os acadmicos e especialistas classificam os itens de qualidade ("distrbios")

conforme segue:

Transitrios, dos tipos impulsivos ou oscilatrios;

Variaes de tenso de curta durao, que podem ser instantneas,

momentneas, ou temporrias como por exempo o sags (afundamento

de tenso) e o swell (elevao de tenso);

Variaes de tenso de longa durao, que podem ser de trs tipos:

interrupes, subtenses ou sobretenses sustentadas;

22

Desequilbrios de tenso, causados por m distribuio de cargas

monofsicas, e que fazem surgir no circuito tenses de sequncia

negativa;

Distores da forma de onda, que podem ser classificadas em cinco

tipos: nvel cc, harmnicos, interharmnicos, "notching", e rudos;

Oscilaes da tenso em regime permanente, que so variaes

sistemticas dos valores eficazes da tenso de suprimento (dentro da

faixa compreendida entre 0,95 e 1,05 pu), e que podem ser aleatrias,

repetitivas ou espordicas;

Variaes da frequncia do sistema, que so definidas como sendo

desvios no valor da frequncia fundamental (50 ou 60hz).

A Figura 2.1 mostra as formas de onda tpicas dos itens mais comuns que

afetam a QEE:

Figura 2.1 - Formas de onda tpicas dos parmetros de qualidade de energia [5].

2.1.1 Transitrios

O termo transitrio muito usado na anlise de variaes no sistema eltrico.

Denota um evento que ocorre em um perodo de tempo, sendo indesejvel e de

natureza momentnea, refletindo na forma de onda da tenso ou corrente.

Os transitrios podem ser classificados em duas categorias: impulso (no

domnio do tempo) e oscilao (no domnio da frequncia).

23

2.1.1.1 Transitrio Impulsivo

Um transitrio impulsivo uma sbita mudana nas condies em regime

permanente de tenso e/ou corrente, caracterizado por um pulso estreito com

amplitude variando entre 50 V a 6 kV, conforme exemplo mostrado na Figura 2.2.

A maior causa de impulsos transitrios so descargas eltricas provocadas por

raios nos sistemas eltricos, porm comutaes de cargas de grande potncia, arcos

eltricos produzidos por equipamentos de solda, tambm podem provocar impulsos

transitrios [7]. Os impulsos transitrios podem excitar a frequncia natural dos

circuitos do sistema de potncia de modo a produzir oscilaes transitrias

indesejveis.

Figura 2.2 - Impulso transitrio de tenso em p.u [6].

2.1.1.2 Transitrio Oscilatrio

Uma oscilao transitria uma sbita mudana nas condies em regime

permanente de tenso e/ou corrente. caracterizada pelo seu contedo espectral,

durao e magnitude, podendo ser classificado em transiente oscilatrio de alta, mdia

ou baixa frequncia.

Um exemplo de oscilao transitria a energizao de banco de capacitores

em subestaes e sistemas de distribuies [7]. Transitrios envolvendo capacitores

ligados em srie com o sistema tambm podem ser includos nesta categoria.

24

Basicamente um transitrio em um sistema trifsico com condutor neutro pode

ser: (i) de modo comum (entre condutor de neutro e terra) (ii) ou modo normal (entre

condutor de linha e neutro).

A Figura 2.3 ilustra um transitrio proveniente do chaveamento de um banco

de capacitores.

Figura 2.3 - Transitrio proveniente do chaveamento de um banco de capacitores [8].

2.1.2 Variaes de Tenso de Longa Durao

Dos problemas relacionados s variaes na tenso, citamos os efeitos de

longa durao por um perodo superior a 1min, que podem ser caracterizados como

desvios que ocorrem no valor eficaz da tenso, na frequncia do sistema. Estas

variaes podem estar associadas sobre ou subtenso e faltas sustentadas. No caso de

sobre ou subtenso, geralmente, no resultam de falhas do sistema, mas so causadas

por variaes na carga e ou operaes de chaveamento sobre o mesmo. Tais variaes

so tipicamente apresentadas e analisadas como grficos do sinal de tenso (rms root

mean square) versus o tempo.

25

2.1.2.1 Sobretenso

Sobretenso um incremento no valor rms de tenso CA maior que 10% com

uma durao maior que 1 minuto [7].

Sobretenses so usualmente resultados de chaveamentos de cargas,

desligamentos de grandes cargas, ou energizao de bancos capacitivos. A sobretenso

pode ser causada por inadequada regulao ou controle da tenso, ou ainda incorreta

seleo de tapes em transformadores, que podem resultar em sistemas com

sobretenses.

Geralmente, so instalados nas indstrias bancos de capacitores, normalmente

fixos, para correo do fator de potncia ou mesmo para elevao da tenso nos

circuitos internos da instalao. Nos horrios de ponta, quando h grandes solicitaes

de carga, o reativo fornecido por estes bancos desejvel. Entretanto, no horrio fora

de ponta, principalmente no perodo noturno, tem-se um excesso de reativo injetado no

sistema, o qual se manifesta por uma elevao da tenso [8].

Dentre algumas opes para a soluo de tais problemas, destaca-se a troca de

bancos de capacitores fixos por bancos automticos, tanto em sistemas das

concessionrias como em sistemas industriais e at instalaes prediais de grande

porte de carga, possibilitando um maior controle do nvel da tenso e a instalao de

compensadores estticos de reativos.

2.1.2.2 Subtenses

Subtenso uma diminuio no valor rms da tenso CA menor que 10 % com

uma durao maior que 1 minuto [7].

As subtenses so decorrentes, principalmente, do carregamento excessivo de

circuitos alimentadores, os quais so submetidos a determinados nveis de corrente

que, interagindo com a impedncia da rede, do origem a quedas de tenso acentuadas.

Outros fatores que contribuem para as subtenses so: a conexo de cargas rede

eltrica, o desligamento de bancos de capacitores e, consequentemente, o excesso de

reativo transportado pelos circuitos de distribuio, o que limita a capacidade do

26

sistema no fornecimento de potncia ativa e ao mesmo tempo eleva a queda de tenso

[8].

2.1.2.3 Interrupes Sustentadas

Quando o fornecimento de tenso permanece em zero por um perodo de

tempo que excede 1min, a variao de tenso de longa durao considerada como

uma interrupo sustentada [8]. As interrupes maiores do que 1 minuto so

geralmente permanentes e requerem interveno humana para reparar e retornar o

sistema operao normal no fornecimento de energia. Indicador equivalente existente

no PRODIST [4] estabelece a interrupo de fornecimento como a interrupo com

durao maior ou igual a 3 (trs) minutos.

As interrupes sustentadas podem ocorrer de forma inesperada ou de forma

planejada. A maioria delas ocorre inesperadamente e as principais causas so falhas

nos disjuntores, queima de fusveis; falha de componentes de circuito alimentador, etc.

J as interrupes planejadas so feitas geralmente para executar manuteno na rede,

ou seja, servios como troca de cabos e postes, mudana do tap do transformador,

alterao dos ajustes de equipamentos de proteo, etc.

2.1.3 Variaes de Tenso de Curta Durao

Estas variaes podem ser designadas como instantneas (afundamentos e

elevaes de 0,5 a 30 ciclos), momentneas (interrupes de 0,5 a 3s e

afundamentos/elevaes de 30 ciclos a 3s), ou temporrias (interrupes e

afundamentos/elevaes de 3s a 1min) [8]. Variaes de tenso de curta durao so

causadas por condies de faltas, energizao de grandes cargas que requerem altas

correntes de partida, ou a perda intermitente de conexes nos cabos do sistema [7].

Dependendo da localizao da falta e das condies do sistema, a falta pode causar um

decrscimo da tenso (afundamento) ou um aumento da tenso (elevao), ou ainda, a

completa perda da tenso (interrupo). A condio de falta pode estar prxima ou

longe do ponto de interesse. Em ambos os casos, o impacto da tenso durante a

27

condio de falta, uma variao de curta durao at que os dispositivos de proteo

operem para limpar a falta.

2.1.3.1 Interrupes de Curta Durao

Segundo a IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) [9], a

interrupo de tenso definida como um decrscimo da tenso de suprimento para

valores abaixo de 0,1 pu, durante um perodo que no excede 1 minuto. O IEEE

classifica a interrupo de tenso de acordo com a durao do distrbio em trs

grupos:

Instantneos compreendidos entre 0,5 ciclo e 30 ciclos;

Momentneos compreendidos entre 30 ciclos e 3 segundos;

Temporrios compreendidos entre 3 segundos e 1 minuto.

J ANEEL (Agncia Nacional de Energia Eltrica) [4], define interrupo

quando o fornecimento de tenso a carga decresce para um valor inferior a 0,1 p.u. Se

o perodo desta interrupo for inferior ou igual a 3 segundos este fenmeno

classificado como interrupo momentnea de tenso e, se a durao do acontecimento

for superior a 3 segundos e inferior ou igual a 1 minuto, a ANEEL classifica como

interrupo temporria de tenso.

As interrupes podem ser resultantes de faltas no sistema de energia, falhas

nos equipamentos e mau funcionamento de sistemas de controle. As interrupes so

medidas pela sua durao desde que a magnitude da tenso sempre menor do que

10% da nominal. A durao de uma interrupo, devido a uma falta sobre o sistema da

concessionria, determinada pelo tempo de operao dos dispositivos de proteo

empregados. A durao de uma interrupo devido ao mau funcionamento de

equipamentos irregular. A Figura 2.4 mostra uma interrupo momentnea devido a

um curto-circuito, sendo precedida por um afundamento.

28

Figura 2.4 - Interrupo momentnea devido a um curto-circuito e subseqente religamento [8].

2.1.3.2 Afundamento de Tenso (Sag)

O IEEE, atravs da norma IEEE 1159 [9] que trata da monitorao dos

fenmenos de Qualidade de Energia Eltrica, define o distrbio - afundamento de

tenso como uma reduo no valor RMS (Root Mean Square) da tenso dentro da

faixa de 0,1 e 0,9 p.u., durante um perodo de tempo compreendido entre 0,5 ciclo e 60

segundos. Adicionalmente, o IEEE classifica os afundamentos de tenso, segundo a

sua durao, em trs categorias:




Segundo o IEEE, a intensidade de um afundamento de tenso definida pela

menor tenso remanescente durante a ocorrncia do distrbio, ou seja, a ocorrncia de

um afundamento de tenso de 0,8 p.u. significa que a tenso foi reduzida para o

patamar de 0,80 p.u.. Um evento, cuja intensidade inferior a 0,10 p.u., considerado

pelo IEEE como sendo uma interrupo.

Para a ANEEL, conforme o mdulo 8 do PRODIST [4], afundamentos na

tenso so definidos como sendo a queda da amplitude da tenso (valor eficaz) em

relao tenso de referncia inferior a 0,9 p.u. e superior a 0,1 p.u.. A ANEEL

classifica os afundamentos de tenso, segundo a sua durao, em duas categorias:

Momentneos superior ou igual a 1ciclo e inferior ou igual a 3

29

segundos;

Temporrios - superior a 3 segundos e inferior ou igual a 1 minuto.

A Figura 2.5 mostra um afundamento de tenso na forma de onda na ordem de

0,8 p.u.

Figura 2.5 - Afundamento de tenso na ordem de 0,8 p.u. [6].

2.1.3.3 Elevao de Tenso (Swell)

Segundo a IEEE -1159 [9], as sobretenses momentneas so definidas como

um aumento entre 1,1 a 1,8 pu da tenso eficaz nominal para duraes de 0,5 ciclos 1

minuto. Tal como nas interrupes de tenso e nos afundamentos de tenso, a IEEE,

classifica este distrbio como sendo:




Elevaes de tenso so, geralmente, associados a curtos-circuitos fase-terra

em sistemas isolados ou aterrados por alto valor, resultando um aumento de tenso nas

fases.

A ANEEL [4] caracteriza as elevaes de tenso como aumento da tenso

eficaz do sistema superior a 1,1 p.u. e, semelhantemente aos afundamentos de tenso, a

ANEEL classifica as elevaes de tenso, de acordo a sua durao, em duas

categorias:

30

Momentneos superior ou igual a 1ciclo e inferior ou igual a 3

segundos;

Temporrios - superior a 3 segundos e inferior ou igual a 1 minuto.

A Figura 2.6 mostra uma elevao na forma de onda da tenso na ordem de

1,2 p.u.

Figura 2.6 - Aumento de tenso na ordem de 1,2 p.u. [6].

2.1.4 Faixas de classificao de tenses em regime permanente

Em relao conformidade dos nveis de tenso do sistema, devemos analisar

com base nas Tabelas 2.1 e 2.2, presentes no anexo do Mdulo 8 do PRODIST.

Tabela 2.1 - Faixas de variao da tenso para tenso nominal inferior a 1 kV (220/127) [4].

Tabela 2.2 - Faixas de variao da tenso para tenso nominal inferior a 1 kV (380/220) [4].

De acordo com o Mdulo 8 do PRODIST [4], so estabelecidos os limites

adequados, precrios e crticos para os nveis de tenso em regime permanente, os

indicadores individuais e coletivos de conformidade de tenso eltrica, os critrios de

31

medio e registro, os prazos para regularizao e de compensao ao consumidor,

caso as medies de tenso excedam os limites dos indicadores. O termo

conformidade de tenso eltrica refere-se comparao do valor de tenso obtido

por medio apropriada, no ponto de conexo, em relao aos nveis de tenso

especificados como adequados, precrios e crticos. A tenso em regime permanente

deve ser avaliada por meio de um conjunto de leituras obtidas por medio apropriada,

de acordo com a metodologia descrita para os indicadores individuais e coletivos.

2.1.5 Desequilbrio de Tenso

O conceito desequilbrio de tenso em um sistema eltrico uma condio na

qual as trs fases apresentam diferentes valores de tenso em mdulo ou defasagem

angular entre fases diferente de 120 eltricos ou, ainda, as duas condies

simultaneamente [10].

As origens destes desequilbrios esto geralmente nos sistemas de distribuio,

os quais possuem cargas monofsicas distribudas inadequadamente, fazendo surgir no

circuito tenses de sequncia negativa. Este problema se agrava quando consumidores

alimentados de forma trifsica possuem uma m distribuio de carga em seus

circuitos internos, impondo correntes desequilibradas no circuito da concessionria.

Tenses desequilibradas tambm pode ser o resultado da queima de fusveis em uma

fase de um banco de capacitores trifsicos.

O desequilbrio de tenso pode ser definido, como o mximo desvio da mdia

de tenses trifsicas, divididos pela mdia das tenses ou correntes das trs fases,

expressadas em percentual, conforme Equao 2.1.

% (2.1)

Onde:

Desb% - desequilbrio percentual de tenso;

tenso eficaz com maior desvio em relao mdia das tenses;

mdia das tenses eficazes.

32

O desequilbrio de tenso pode tambm ser definido usando a teoria de

componentes simtricas, onde a taxa entre a componente de sequncia negativa em

relao componente da sequncia positiva pode ser especificada como percentual de

desbalanceamento, conforme a Equao 2.2.

(2.2)

Onde:

K fator de desequilbrio de tenso;

- mdulo da tenso de sequncia negativa;

- mdulo da tenso de sequncia positiva.

Outra definio para desequilbrio, elaborada para quantificar os efeitos do

desequilbrio na operao de motores de induo trifsicos, est na norma NEMA

MG1 - 14.34 (National Electrical Manufacturers Association) que define o fator de

desequilbrio conforme Equao 2.3, que a relao entre o mximo desvio da tenso

mdia, tomando-se como referncia as tenses de linha.

(2.3)

Onde:

- mximo desvio das tenses em relao ao valor mdio em volts;

- mdia aritmtica dos mdulos das tenses trifsicas em volts.

O limite estabelecido pelas normas NEMA MG1 14-34, IEC 1000-2-2 e pelo

Mdulo 8 do PRODIST de 2% de desequilbrio de tenso.

2.1.6 Distoro da Forma de Onda

De acordo com a norma IEEE 1159 [9] uma distoro na forma de onda

definido como um desvio da forma de onda puramente senoidal na frequncia

fundamental, que caracterizado principalmente pelo seu contedo espectral.

Existem cinco tipos de distoro na forma de onda, que sero abordados

separadamente:

Nvel CC

33

Harmnicos

Inter-harmnicas

Entalhe ou corte (Notch)

Rudo

2.1.6.1 Nvel CC

A presena de tenso ou corrente CC em um sistema de potncia CA

chamada de nvel CC ou offset CC. Este pode ocorrer como resultado de um

distrbio ou devido ao efeito da retificao produzida por um conversor de meia ponte.

Correntes CC em redes de corrente alternada podem provocar saturao de

transformadores ligados rede eltrica, causando aquecimento e perdas adicionais

com diminuio da vida til do transformador [8].

2.1.6.2 Harmnicos

Harmnicos so componentes senoidais de tenses ou correntes com

frequncias inteiras e mltiplas da frequncia fundamental do sistema de suprimento

de energia eltrica. Por exemplo, se a frequncia fundamental de 60 Hz, o segundo

harmnico de 120 Hz, o terceiro harmnico de 180 Hz e assim por diante [6].

Formas de onda peridicas, incluindo as senoidais que contenham a frequncia

fundamental e, com ou sem seus mltiplos harmnicos podem ser decompostas em

uma srie de Fourier. A srie de Fourier uma ferramenta matemtica que permite que

qualquer funo peridica possa ser representada como a soma de componentes CC e

uma soma de funes senoidais, desde que satisfaa as condies suficientes.

Em regime permanente as formas de onda peridica no domnio do tempo

podem ser expressas por um somatrio infinito dado por:

(2.4)

(2.5)

(2.6)

34

A representao de uma forma de onda de tenso ou corrente distorcida desde

que, se apresente nas condies acima citadas, pode ser tambm representada no

domnio da frequncia, considerando a componente CC igual a zero. E desta

representao resultam expresses conforme as mostradas nas Equaes 2.7 e 2.8.

(2.7)

(2.8)

O termo h varia de 1 at o infinito. Sendo que h=1 corresponde componente

fundamental e os demais valores as componentes harmnicas de h sima ordem. O

subndice p corresponde aos valores de pico das grandezas. Os ngulos r e r

correspondem aos ngulos de fase das componentes fundamental e de h sima ordem

de tenso e corrente.

Um exemplo que ilustra uma forma de onda de tenso distorcida, com a

presena de componentes harmnicos mostrado na Figura 2.7 e Equao 2.9, e seu

espectro harmnico representado na Figura 2.8. Esta tenso composta por uma

componente fundamental e componentes harmnicos de 3 e 5 ordem, sendo a

representao durante um perodo da componente fundamental, e dada em p.u.,

tomando como base a forma de onda fundamental como sendo 1 p.u..

(2.9)

Onde: .

Como se pode observar pelas Figuras 2.7 e 2.8, as harmnicas so

classificadas por sua ordem (nmero).

Harmnicos so fenmenos contnuos, e no devem ser confundidos com

fenmenos de curta durao, os quais duram apenas alguns ciclos. Distoro

harmnica um tipo especfico de energia suja, que normalmente associada com a

crescente quantidade de acionamentos estticos, fontes chaveadas e outros dispositivos

eletrnicos nas plantas industriais.

35

Figura 2.7 - Forma de onda de tenso v(t) distorcida pela presena de harmnicos e formas de ondas v1(t), v3(t)

e v5(t), representando individualmente as componentes harmnicas 1, 3e 5 respectivamente [6].

Figura 2.8 - Espectro harmnico da forma de onda distorcida com a presena de harmnicos da Figura 2.7. A

amplitude percentual utiliza a frequncia fundamental como base [6].

Como observaes, pode-se dizer que em sistemas trifsicos a trs fios

equilibrados, os harmnicos mltiplos de trs so nulos. Em circuitos eltricos

trifsicos geralmente, os harmnicos de ordem par desaparecem, quando a forma de

onda simtrica.

Nveis de distoro harmnicos podem ser quantizados em magnitude e

ngulo de fase para cada componente harmnico individual. Estes podem ser obtidos a

partir do espectro harmnico da forma da onda. A mais usual medida da distoro

36

harmnica a distoro harmnica total (THD), usada para quantificar a distoro

harmnica. A THD pode ser tanto de tenso quanto de corrente, conforme mostrado

pelas Equaes 2.10 e 2.11, respectivamente.

(2.10)

(2.11)

Onde:

- taxa de distoro harmnica de tenso;

- taxa de distoro harmnica de corrente;

- valor eficaz da fundamental de tenso em V;

- valor eficaz da fundamental de corrente em A;

- valor eficaz da componente harmnica n de tenso em V;

- valor eficaz da componente harmnica n de corrente em A;

n ordem da harmnica.

A norma IEEE Std. 519-1992 dispe de um importante guia para quantificao

dos nveis de distoro harmnica de tenso e corrente para sistemas de distribuio e

transmisso de energia. De acordo com esta norma, os limites de distoro harmnica

total e individual de tenso estipulados para diferentes nveis de tenso no ponto de

acoplamento comum so ilustrados na Tabela 2.1. J os limites de distoro de

corrente so exibidos na Tabela 2.2, sendo funo do nvel de tenso e do nvel de

curto-circuito do PAC (ponto de acoplamento comum) do sistema com a

concessionria. Obviamente, quanto maior a corrente de curto-circuito (Icc) em

relao corrente de carga, maiores so as distores de corrente admissveis, uma vez

que elas distorcero em menor intensidade a tenso no PAC. medida que se eleva o

nvel de tenso, menores so os limites aceitveis.

37

Tabela 2.3 - Limites de distoro de tenso segundo IEEE Std. 519-1992 [3].

Tabela 2.4 - Limites de distoro de corrente para cargas no lineares segundo a IEEE std. 519-1992 [3].

O IEEE Standard 519-1992 [3] utiliza como medida para a distoro

harmnica de corrente a distoro de demanda total (TDD), que se caracteriza,

segundo a IEEE Standard 519-1992 [3], como um modo mais consistente de medio

da distoro harmnica, pois leva em conta que a distoro expressa em funo do

percentual da magnitude da corrente fundamental. A grandeza TDD (Total Demand

Distortion) definida como a distoro harmnica da corrente, em % da mxima

demanda da corrente de carga de 15 ou 30 minutos. Isto significa que a medio da

TDD deve ser feita no pico de consumo. Deve-se realizar o calculo do TDD em

intervalos definidos de 15 ou 30 minutos sempre levando como referncia no

denominador da razo o maior valor de corrente de carga registrado nesse perodo,

bem como os valores das componentes individuais para esse mesmo momento.

38

A ANEEL estipula no Mdulo 8 do PRODIST [4], que o mdulo que diz

respeito s regulamentaes relacionadas QEE nos procedimentos de distribuio,

valores de distoro harmnica total (THD) para barramentos de baixa tenso at

230kV e tambm valores de distoro harmnica individual. Os valores esto descritos

nas Tabelas 2.3 e 2.4 [4].

Tabela 2.5 - Valores de referncia globais das distores harmnicas totais (em porcentagem da tenso

fundamental) de acordo com o Mdulo 8 do PRODIST [4].

Tabela 2.6 - Nveis de referncia para distores harmnicas individuais de tenso (em percentagem da tenso

fundamental) de acordo com o Mdulo 8 do PRODIST [4].

39

Pode-se dizer que as distores harmnicas originam-se, principalmente, de

caractersticas no-lineares de dispositivos e cargas presentes no sistema eltrico.

Assim, de grande importncia citar aqui os vrios tipos de cargas eltricas com

caractersticas no-lineares, denominadas de Cargas Eltricas Especiais, que tm

sido implantadas em grande quantidade no sistema eltrico brasileiro. Estas, de um

modo geral, podem ser classificadas em trs grupos bsicos, a saber [8]:

a) Cargas de conexo direta ao sistema:

o motores de corrente alternada;

o transformadores alimentadores;

o circuitos de iluminao com lmpadas de descarga (como as

multivapor metlico: mercrio e sdio);

o fornos a arco, etc.

b) Cargas conectadas atravs de conversores:

o motores de corrente contnua controlados por retificadores;

o motores de induo controlados por inversores com comutao

forada;

o motores sncronos controlados por cicloconversores (converso

esttica direta CA/CA em uma dada frequncia para outra

frequncia inferior);

o fornos de induo de alta frequncia, etc.

c) Reguladores:

o fornos de induo controlados por reatores saturados;

o cargas de aquecimento controladas por tiristores;

o velocidade dos motores CA controlados por tenso de estator;

o reguladores de tenso a ncleo saturado;

o computadores;

o eletrodomsticos com fontes chaveadas, etc.

Como j foi dito, as distores harmnicas causadas pela operao de tais

equipamentos e dispositivos, causam alguns efeitos indesejveis ao sistema eltrico.

40

Alguns dos principais problemas que a presena de harmnicos pode causar nos

sistemas eltricos e equipamentos so:

Distoro nas formas de onda de tenso e/ou corrente;

Ressonncia com capacitores usados para correo do fator potncia,

provocando incremento de temperatura, diminuio da vida til, e

possvel operao inadequada dos dispositivos de proteo;

Sobreaquecimento e sobrecarga em transformadores;

Erros em equipamentos utilizados para medio de energia eltrica;

2.1.6.3 Inter-Harmnicos

So formas de onda de tenses e correntes que apresentam componentes de

frequncia que no so mltiplos inteiros da frequncia fundamental, com a qual o

sistema suprido e projetado a operar (50 ou 60 Hz) [8]. Estas inter-harmnicas

podem aparecer como frequncias discretas ou como uma larga faixa espectral. Podem

ser encontradas em redes de diferentes classes de tenses. As principais fontes so os

conversores de frequncia estticos, cicloconversores, motores de induo e

equipamentos a arco. Sinais carrier em linhas de potncia tambm podem ser

considerados como inter-harmnicos. Os efeitos deste fenmeno no so bem

conhecidos, mas admite-se que os mesmos podem afetar a transmisso de sinais

carrier (portadores) e induzir flicker (oscilao) visual no display de equipamentos

como tubos de raios catdicos.

2.1.6.4 Entalhe ou Corte (Notch)

Notching um distrbio peridico de tenso causado pela m operao dos

dispositivos eletrnicos quando a corrente comutada de uma fase para outra. Durante

este perodo h um momentneo curto-circuito entre duas fases levando a tenso

prxima a zero tanto quanto permitido pelas impedncias do sistema [8].

Desde que ocorre continuamente, pode ser caracterizado pelo espectro

harmnico da tenso afetada. As componentes de frequncia associadas ao fenmeno

41

notching podem ser altos e no podem ser prontamente caracterizados pelos

equipamentos de medidas normalmente usados para anlise de harmnicos. A Figura

2.9 mostra a forma com que o notching se manifesta.

Figura 2.9 - Entalhes na corrente produzida por um conversor trifsico presente no sistema eltrico grandezas

em p.u. [6].

2.1.6.5 Rudo

Com respeito aos rudos, estes podem ser definidos como sinais eltricos no

desejveis com um contedo do espectro abaixo de 200 kHz, superposto tenso e

corrente do sistema de energia nos condutores de fase ou obtidos sobre os condutores

neutros, ou ainda, nos sinais da linha [8].

Pode ser causado em sistemas de energia por equipamentos eletrnicos,

circuitos de controle, equipamentos a arco, cargas com retificadores de estado slido e

fontes chaveadas e, via de regra, esto relacionados com aterramentos imprprios.

O problema pode ser atenuado pelo uso de filtros, isolamento dos

transformadores e condicionadores de linha. A Figura 2.10 mostra a forma com que o

rudo se manifesta.

42

Figura 2.10 - Rudo eltrico presente na forma de onda de tenso em p.u. [6].

2.1.6.6 Flutuao de Tenso

Flutuaes na tenso so variaes sistemticas dos valores eficazes de tenso,

ou uma srie de mudanas aleatrias, cujas magnitudes normalmente no excedem

faixas de valores pr-estabelecidos (faixa compreendida entre 0,95 e 1,05 p.u.) [8].

Cargas industriais que exibem variaes contnuas e rpidas na magnitude da corrente

de carga podem causar variaes na tenso que so frequentemente referidas como

flicker ou oscilao. Para ser tecnicamente correto, flutuao de tenso um fenmeno

eletromagntico enquanto flicker o resultado indesejvel da flutuao de tenso em

algumas cargas. A Figura 2.11 mostra como as flutuaes de tenso se manifestam na

tenso do sistema.

Tais flutuaes so geralmente causadas por cargas industriais e manifestam-

se de diferentes formas, a destacar:

Flutuaes Aleatrias: A principal fonte destas flutuaes so os fornos

a arco, onde as amplitudes das oscilaes dependem do estado de fuso

do material, bem como do nvel de curto-circuito da instalao.

Flutuaes Repetitivas: Dentre as principais fontes geradoras de

flutuaes desta natureza tem-se:

o Mquinas de solda;

o Laminadores;

o Elevadores de minas; e

43

o Ferrovias.

Figura 2.11 - Oscilaes de tenso oriundas de um laminador [8].

Flutuaes Espordicas: A principal fonte causadora destas oscilaes

a partida direta de grandes motores. Os principais efeitos nos sistemas

eltricos, resultados das oscilaes causadas pelos equipamentos

mencionados anteriormente so:

o Oscilaes de potncia e torque das mquinas eltricas;

o Queda de rendimento dos equipamentos eltricos;

o Interferncia nos sistemas de proteo; e

o Efeito flicker ou cintilao luminosa.

Em relao aos efeitos em motores eltricos, o conjugado desenvolvido

diretamente proporcional ao valor RMS da tenso e, estando os motores submetidos a

tenses flutuantes, estes passam a apresentar torques oscilantes no eixo.

Entretanto, o fenmeno flicker consiste no efeito mais comum provocado

pelas oscilaes de tenso. Este tema merece especial ateno, uma vez que o

desconforto visual associado a perceptibilidade do olho humano s variaes da

intensidade luminosa , em toda sua extenso, indesejvel. A intensidade do efeito

flicker est associada aos seguintes fatores:

44

Amplitude das oscilaes;

Frequncia da moduladora;

Durao do distrbio ou ciclo de operao da carga perturbadora.

2.1.7 Variaes na Frequncia

Variaes na frequncia de um sistema eltrico so definidas como o desvio

no valor da frequncia fundamental deste, de seus valores nominais especificados (50

ou 60 Hz) [8].

A frequncia do sistema de potncia est diretamente relacionada velocidade

de rotao dos geradores que suprem o sistema. H estreitas variaes na frequncia

com o balano dinmico entre cargas e mudanas na gerao. A amplitude da variao

e sua durao dependem das caractersticas da carga e da resposta do sistema de

controle de gerao s alteraes na carga.

Variaes na frequncia que ultrapassem dos limites para a operao em

regime permanente podem ser causadas por faltas no sistema de transmisso,

desconexo de um grande bloco de carga ou pela sada de operao de uma grande

fonte de gerao.

Nos modernos sistemas interconectados de energia, variaes significantes de

frequncia so raras. Variaes considerveis e frequentes podem mais comumente

ocorrer para cargas que so supridas por geradores de sistemas isolados das

concessionrias. Em sistemas isolados, como o caso da gerao prpria nas

indstrias, na eventualidade de um distrbio, a magnitude e o tempo de permanncia

das mquinas operando fora da velocidade, resultam em desvios da frequncia em

propores mais significativas.

2.1.8 Interferncia Eletromagntica (EMI)

Quando algum dispositivo eletrnico funciona de maneira a produzir variaes

rpidas de tenso e/ou corrente, tal equipamento se torna uma fonte de interferncia

45

eletromagntica, podendo ocasionar o mau funcionamento de outros equipamentos

eletrnicos que estejam conectados na mesma rede de alimentao.

A EMI caracterizada por distrbios repetitivos na banda de 10 kHz a 1 GHz,

com amplitude entre 100 V a 100 V.

A EMI se propaga de duas maneiras: Conduzida ou Irradiada.

A interferncia eletromagntica conduzida, como seu prprio nome indica, se

propaga atravs dos condutores. Esta modalidade de EMI subdividida em duas, a

saber:

A EMI de modo comum (entre condutores de fase e o terra);

A EMI de modo diferencial (entre condutores de fase).

Os nveis de interferncia eletromagntica irradiada surgem usualmente em

consequncia de equipamentos eletrnicos que apresentam comutao, tendo suas

medies feitas em ambientes anecicos, quer seja um campo aberto ou cmara

especial. Este tipo de EMI minimizado atravs do uso de gabinetes metlicos que

devem envolver todo o equipamento constituindo-se assim numa blindagem.

46

3 ANLISE TARIFRIA

O sistema tarifrio brasileiro que foi apresentado pela Resoluo n 456 de 29

de novembro de 2000 [12] e recentemente atualizado pela Resoluo n 414 de 9 de

setembro de 2010 [25] da ANEEL, determina que para cada tipo de consumidor, existe

uma forma peculiar de se calcular e apresentar a fatura. A partir disso, importante

que o cliente compreenda o modelo tarifrio e como so calculados os valores

apresentados nas contas de energia eltrica, para que de fato possa analis-la e

consequentemente tomar uma deciso vivel.

3.1 Estrutura Tarifria

Pode-se dividir os consumidores de energia eltrica de acordo com a

finalidade da unidade consumidora, como residncia, comrcio, indstria, e por nvel

de tenso no qual feito o atendimento, como alta tenso (acima de 69 kV), mdia

tenso (de 1 kV at 69 kV), baixa tenso (abaixo de 1 kV) [11].

Dessa forma, a estrutura das tarifas de fornecimento de energia eltrica pode

ser desenhada para abranger cada tipo unidade de consumidora classificada pelo nvel

de tenso de atendimento e pela sua finalidade.

Para a maioria dos consumidores, os cativos, a distribuidora responsvel

pelo fornecimento de energia eltrica como um todo, englobando o transporte e o

produto (energia eltrica gerada). Porm, para determinados consumidores, os livres,

que podem escolher o fornecedor do produto energia eltrica, a distribuidora local

presta apenas o servio de transporte.

Assim, a tarifa de fornecimento de energia eltrica da distribuidora

segregada em duas: a tarifa de uso do sistema de distribuio (TUSD) e a tarifa de

energia (TE).

A TUSD paga tanto pelos consumidores cativos como pelos livres, pelo uso

do sistema de distribuio da empresa de distribuio qual esto conectados.

Enquanto que a TE cobrada somente dos consumidores cativos, pois os livres

47

compram energia diretamente das comercializadoras de energia eltrica ou dos agentes

de gerao.

importante notar que um consumidor que opte pelo mercado livre continuar

pagando a TUSD ao distribuidor local e deixar de pagar a tarifa de energia, a TE,

tendo em vista a contratao do fornecimento de energia com outro fornecedor.

A TUSD compreende os custos do servio de distribuio, encargos setoriais,

remunerao dos investimentos e suas depreciaes. A TE compreende os custos de

compra com energia eltrica que inclui tambm encargos setoriais associados.

Para os consumidores cativos atendidos em mdia e alta tenso, as tarifas de

fornecimento de energia eltrica so binmias, ou seja, cobradas pelo consumo de

energia e pela mxima potncia utilizada no perodo. H trs tipos possveis de

tarifao para os consumidores: a tarifa convencional, tarifa horo-sazonal verde e a

tarifa horo-sazonal azul.

A tarifa convencional possui apenas um preo para a energia e outro para a

potncia. As tarifas horo-sazonais possuem quatro preos diferentes de energia que

dependem do horrio (na ponta ou fora de ponta do sistema) e do perodo do ano

(mido ou seco) de utilizao.

A diferena entre as duas tarifas horo-sazonais o preo da potncia utilizada.

A tarifa horo-sazonal verde possui apenas um valor de tarifa enquanto que a tarifa

horo-sazonal azul tem dois preos, um para a ponta e outro para fora de ponta. Isto no

significa, porm, que o custo do horrio de ponta no cobrado dos consumidores que

optam pela tarifa verde. Neste caso, este custo est incorporado na tarifa de energia do

horrio de ponta que, justamente por isso, maior do que a tarifa de energia da tarifa

azul.

Contudo, no so todos os consumidores que podem optar por essas trs

modalidades tarifrias. Somente os consumidores conectados em mdia tenso

(tenses inferiores a 69 kV) e com demanda contratada inferior a 300 kW podem

escolher a melhor dentre as trs. Aqueles atendidos em mdia tenso e com demanda

contratada igual ou superior a 300 kW podem optar por uma das duas tarifas horo-

48

sazonais, enquanto os demais, obrigatoriamente, devem contratar a tarifa azul, como

pode ser visto na Tabela 3.1.

Tabela 3.1 - Opes de contratao para consumidores de mdia e alta tenso [11].

Para os consumidores atendidos em baixa tenso, a tarifa cobrada somente

em funo do consumo de energia eltrica do perodo, no existindo o preo para a

potncia. Isto no significa, porm, que os custos de uso do sistema de distribuio no

contribuem para o seu clculo, pois a metodologia sempre os utiliza nos diversos

perodos de uso da rede, independentemente do nvel de tenso de conexo. Na prtica

o que dificulta a implantao da tarifa de binmia para os consumidores conectados

em baixa tenso o custo da medio.

A diviso por nveis de tenso e por demanda contratada feita em 3 grupos

distintos e seus subgrupos assim denominados: Grupo A (A1, A2, A3, A3a, A4 e AS),

Grupo B (B1, B2, B3 e B4) e Convencional.

3.2 Tarifa Convencional

A tarifa convencional caracterizada pela aplicao de preos diferenciados

para o consumo de energia e para a demanda de potncia, ou seja, um preo para o

consumo de energia e outro preo para a demanda, independentemente das horas de

utilizao dos dias e de perodos do ano.

49

3.2.1 Clculo do Consumo de Energia Ativa

parte da fatura referente ao consumo de energia ativa pode ser obtida

multiplicando-se a quantidade de energia eltrica ativa faturada no ms (Consumo de

energia eltrica ativa) pela tarifa de consumo, atravs da Equao 3.1:

(3.1)

Onde:

FE = faturamento do consumo de energia ativa em R$/ms;

CA = consumo mensal de energia ativa em kWh/ms;

TC = tarifa de consumo em R$/kWh.

3.2.2 Calculo do Excedente de Energia Reativa

A cobrana do excedente do consumo de energia eltrica reativa ser aplicada

quando o fator de potncia da unidade consumidora, indutivo ou capacitivo, for

inferior a 0,92 [25]. Com base nesse item as Equaes 3.2, 3.3 e 3.4 mostram como

calcular o consumo excedente de energia eltrica reativa, o fator de potncia mensal e

o faturamento deste consumo excedente, respectivamente.

(3.2)

(3.3)

(3.4)

Onde:

UFER = Montante de energia ativa reprimida (kWh), correspondente ao

excedente de consumo de energia reativa;

fm = Fator de potncia mensal;

CA = Consumo mensal de energia ativa - kWh;

CQ = Consumo mensal de energia reativa kVArh;

FER = Faturamento do excedente de consumo de energia reativa R$.

Os valores negativos de FER so desprezados.

50

3.2.3 Clculo da Demanda Ativa

parte da fatura referente demanda de potncia ativa pode ser obtida

multiplicando-se o valor da demanda faturada pelo valor da tarifa de demanda. O valor

da demanda faturada deve ser igual ao valor da demanda contratada (DC), caso

contrrio a demanda faturvel ter um valor definido na Resoluo n 414. Dessa

forma, o valor da fatura ser dado de acordo com a Equao 3.5:

(3.5)

Onde:

DF = Demanda faturada de potncia ativa;

TD = Tarifa de demanda.

3.2.4 Clculo do Excedente de Demanda Reativa

O excedente de demanda reativa faturado, assim como o excedente do

consumo de energia reativa, devido ao baixo fator de potncia (< 0,92). Este excedente

cobrado como tarifa de demanda, ou seja, demanda ativa reprimida. As Equaes 3.6

e 3.7 mostram como calcular o faturamento desta tarifa.

(3.6)

(3.7)

Onde:

UFDR = Montante de potncia ativa reprimida (kW), correspondente ao

excedente de demanda de potncia reativa;

fm = Fator de potncia mensal;

DR = Demanda registrada de potncia ativa;

FDR = Faturamento do excedente de demanda de potncia reativa R$.

Os valores negativos de FDR so desprezados.

51

3.2.5 Clculo da Tarifa de Ultrapassagem

A unidade consumidora pertencente estrutura tarifria convencional pagar

sobre a demanda medida, o que superar a respectiva demanda contratada, sendo este

valor trs vezes maior que o correspondente valor da tarifa normal de fornecimento. A

tarifa de ultrapassagem ser aplicada quando excedidos o limite de 10% da demanda

contrata. A Equao 3.8 mostra como calculado o faturamento desta demanda de

ultrapassagem [25].

(3.8)

Onde:

FDU = Faturamento da tarifa de ultrapassagem;

DR = Demanda registrada de potncia ativa;

DC = Demanda contratada de potncia ativa;

TDU = Tarifa de demanda de ultrapassagem.

Ao analisar o consumo de energia eltrica ativa e o excedente de energia

eltrica reativa, assim como a demanda de potncia ativa e o excedente de demanda

reativa pode-se atravs das contas de energia eltrica, identificar o valor timo a ser

contratado.

3.3 Grupo Tarifrio A

O grupo A engloba todos os consumidores, cuja tenso de fornecimento

maior ou igual a 2300 Volts ou ainda aqueles atendidos em tenso inferior a 2300

Volts, a partir de sistemas subterrneos de distribuio e faturados neste grupo em

carter opcional, nos termos definidos na Resoluo ANEEL n414/10 [25]. Este

grupo dividido nos subgrupos A1, A2, A3, A3a, A4 e AS:

O subgrupo A1 possui tenso de fornecimento igual ou superior 230

kV;

O subgrupo A2 possui tenso de fornecimento entre 88 kV e 138 kV;

O subgrupo A3 possui tenso de fornecimento igual a 69 kV;

O subgrupo A3a possui tenso de fornecimento entre 30 kV e 44 kV;

52

O subgrupo A4 possui tenso de fornecimento entre 2,3 kV e 25 kV;

O subgrupo AS possui tenso de fornecimento inferior a 2,3 kV e

atendido a partir de sistema subterrneo de distribuio e cujos

consumidores so faturados neste grupo em carter opcional.

Neste grupo enquadram-se, entre outros, os consumidores comerciais e

industriais.

3.3.1 Tarifa Horo-sazonal Verde

A tarifa horo-sazonal verde caracterizada pela aplicao de preos

diferenciados para o consumo de energia eltrica, de acordo com o horrio de

utilizao (ponta e fora da ponta) e com os perodos do ano (seco e mido) e preo

nico para a demanda de potncia [25]. Assim, pode-se analisar como so calculadas

as faturas das contas de energia eltrica, observando-se as parcelas do consumo de

energia e da demanda de potncia.

3.3.1.1 Clculo do Consumo de Energia Ativa


multiplicando-se a quantidade de energia eltrica ativa faturada no ms (consumo de

energia eltrica ativa) pela tarifa de consumo, considerando-se o horrio de ponta do

sistema e os perodos do ano (seco e mido) atravs das Equaes 3.9 e 3.10:

No perodo seco:

(3.9)

No perodo mido:

(3.10)

Onde

f = ndice que indica o horrio fora da ponta;

p = ndice que indica o horrio na ponta;

s = ndice que indica o perodo seco;

u = ndice que indica o perodo mido.

53

3.3.1.2 Clculo do Excedente de Energia Reativa

Na tarifa horo-sazonal, o faturamento do excedente de energia reativa ser

dado atravs da avaliao do fator de potncia por meio de valores de energia ativa e

reativa medidas em intervalos de hora em hora durante o ciclo de faturamento. Para

esta tarifa h uma diviso na anlise do fator de potncia de acordo com o horrio do

faturamento. Dessa forma o fator de potncia capacitivo ser faturado durante um

perodo de 06 horas consecutivas, a critrio da concessionria, dentro do perodo

compreendido entre 23:30h at 06:30h. No fator de potncia indutivo ser faturado nas

horas complementares a esse perodo [25]

A anlise do fator de potncia horrio interessante para a concessionria,

pois no perodo entre 23:30h at 06:30h apresenta um baixo carregamento de suas

linhas de transmisso, logo, verifica-se, um excesso de potncia reativa. No horrio

compreendido entre 06:30h at 23:30h a situao se inverte.

Atravs da Equao 3.11 pode-se calcular o fator de potncia horrio (fh).

(3.11)

Onde:

CQh = Consumo de potncia reativa (kVArh) integralizado de hora em hora;

CAh = Consumo de potncia ativa (kWh) integralizado de hora em hora.

As Equaes 3.12 e 3.13 mostram como avaliar a energia ativa reprimida

devido ao baixo fator de potncia no horrio de ponta e fora da ponta,

respectivamente:

No horrio de ponta:

(3.12)

No horrio fora da ponta:

(3.13)

Onde:

Np = Trs horas consecutivas referente ao horrio de ponta;

Nf = Horrio complementar do horrio de ponta.

54

As Equaes 3.14 e 3.15 mostram como calcular o faturamento do excedente

de energia de energia reativa no perodo seco e no perodo mido, respectivamente.

No perodo seco:

(3.14)

No perodo mido:

(3.15)


3.3.1.3 Clculo da Demanda Ativa

O calculo da fatura referente a demanda ativa obtido multiplicando-se a

demanda faturada pela tarifa de demanda, como mostra a Equao 3.16 com a adio

do ICMS. Neste caso o valor da demanda fatura ser o maior valor verificado entre:

Demanda mxima registrada, integralizada a cada intervalo de 15

minutos durante o perodo de faturamento;

Demanda contratada. Ou no caso de consumidores em perodo de teste,

a demanda faturada ser a demanda registrada.

(3.16)

3.3.1.4 Clculo do Excedente de Demanda Reativa

O faturamento do excedente de demanda reativa tambm ser dado atravs da

avaliao do fator de potncia por meio de valores de demanda ativa reprimida,

medidas em intervalos de hora em hora durante o ciclo de faturamento. A cobrana

ser sobre o excedente de demanda reativa proveniente de baixo fator de potncia (<

0,92). Este faturamento prover das Equaes 3.17 e 3.18.

(3.17)

(3.18)


55

3.3.1.5 Clculo da Tarifa de Ultrapassagem

A tarifa de ultrapassagem ser faturada nesta modalidade tarifaria para a

parcela de demanda medida, que superar a respectiva demanda contratada, caso seja

superior aos limites mnimos de tolerncia fixados a seguir: I - 5% (cinco por cento)

para unidade consumidora atendida em tenso de fornecimento igual ou superior a 69

kV; e, II - 10% (dez por cento) para unidade consumidora atendida em tenso de

fornecimento inferior a 69 kV [25].

A Equao 3.19 mostra como calculado o faturamento desta demanda de

ultrapassagem.

(3.19)

3.3.2 Tarifa Horo-sazonal Azul

A tarifa horo-sazonal azul caracterizada pela aplicao de preos

diferenciados para o consumo de energia eltrica, de acordo com o horrio de

utilizao (ponta e fora da ponta) e com os perodos do ano (seco e mido) e preos

diferenciados para a demanda de potncia, de acordo com o horrio de ponta e fora da

ponta [25]. Assim, pode-se analisar como so calculadas as faturadas das contas de

energia eltrica, observando-se as parcelas do consumo de energia e da demanda de

potncia.

3.3.2.1 Clculo do Consumo de Energia Ativa


multiplicando-se a quantidade de energia eltrica ativa faturada no ms (consumo de

energia eltrica ativa) pela tarifa de consumo, considerando-se o horrio de ponta do

sistema e os perodos do ano (seco e mido) atravs das Equaes 3.20 e 3.21:

No perodo seco:

(3.20)

No perodo mido:

56

(3.21)

3.3.2.2 Clculo do Excedente de Energia Reativa

Na tarifa horo-sazonal azul, o faturamento do excedente de energia reativa

ser dado atravs da avaliao do fator de potncia por meio de valores de energia

ativa e reativa medidas em intervalos de hora em hora durante o ciclo de faturamento,

observando-se o fator de potncia capacitivo ou indutivo, assim como seus respectivos

horrios de faturamentos.

A Equao para o clculo do fator de potncia horrio (fh) , novamente,

mostrada pela expresso 3.22.

(3.22)

A avaliao da energia ativa reprimida devido ao baixo fator de potncia no

horrio de ponta e fora da ponta ser feita pelas Equaes 3.23 e 3.24:

No horrio de ponta:

(3.23)


(3.24)


de energia de energia reativa no perodo seco e no perodo mido, respectivamente.

No perodo seco:

(3.25)

No perodo mido:

(3.26)


57

3.3.2.3 Clculo da Demanda Ativa

O clculo da fatura referente demanda ativa obtido multiplicando-se a

demanda faturada pela tarifa de demanda, como mostrado na Equao 3.27 com a

adio do ICMS. Neste caso o valor da demanda faturada ser o maior valor verificado

entre:

Demanda mxima registrada, integralizada a cada intervalo de 15

minutos durante o perodo de faturamento;

Demanda contratada. Ou no caso de consumidores em perodo de teste,

a demanda faturada ser a demanda registrada.

(3.27)

3.3.2.4 Clculo do Excedente de Demanda Reativa

A avaliao do excedente de demanda reativa ser feita devido ao baixo fator

de potncia no horrio de ponta e fora da ponta, por meio das Equaes 3.28 e 3.29:

No horrio de ponta:

(3.28)


(3.29)


de demanda reativa nos horrios de ponta e fora da ponta, respectivamente.

No horrio de ponta:

(3.30)


(3.31)


58

3.3.2.5 Clculo da Tarifa de Ultrapassagem

A tarifa de ultrapassagem ser faturada nesta modalidade tarifria para a

parcela de demanda medida que superar a respectiva demanda contratada, caso seja

superior aos limites mnimos de tolerncia fixados a seguir: I - 5% (cinco por cento)

para unidade consumidora atendida em tenso de fornecimento igual ou superior a 69

kV; e, II - 10% (dez por cento) para unidade consumidora atendida em tenso de

fornecimento inferior a 69 kV [25].

A Equao 3.32 mostra como calculado o faturamento desta demanda de

ultrapassagem.

(3.32)

3.4 Grupo Tarifrio B

O grupo B compreende os consumidores em que o fornecimento de energia

menor que 2300 Volts ou ainda aqueles atendidos em tenso superior a 2300 Volts e

faturados neste grupo, nos termos definidos na Resoluo ANEEL n 414 [25]. O

grupo B composto pelos subgrupos B1, B2, B3, B4.

O subgrupo B1 formado pelas classes residencial e residencial de

baixa renda;

O subgrupo B2 formado pelas classes rural, cooperativa de

eletrificao rural e servio pblico de irrigao;

O subgrupo B3 formado pelas demais classes;

O subgrupo B4 formado pela classe de iluminao pblica.

Embora tenha sido mencionado o grupo tarifrio B, este fica apenas a ttulo de

conhecimento, dado que ser considerado para efeito de anlise de dados, apenas o

grupo A, e seus respectivos subgrupos, pois a instalao em estudo se enquadra neste

grupo.

59

3.5 ICMS: Cobrana

Sobre o fornecimento de energia eltrica tem-se a incidncia do Imposto sobre

Circulao de Mercadorias e Servios - ICMS. As taxas cobradas por este imposto so

definidas por Leis Estaduais. A concessionria, na qualidade de contribuinte legal e

substituto do referido imposto, dentro de sua rea de concesso, possui a tarefa de

recolher ao Errio Estadual as quantias cobradas nas faturas de energia eltrica.

Para o clculo do ICMS adotada a Equao 3.3

anÁlise tarifÁria e da qualidade da energia elÉtrica no prÉdio sede da justiÇa federal do...

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