12ª Jornada UNIFACS Iniciação Cientifica - JUIC

Engenharia Elétrica / Sistemas Elétricos de Potência / Medição, Controle, Correção e Proteção de Sistemas Elétricos de Potência.

Correção do Fator de Potência em Sistemas Distorcidos

Henrique A. Santos¹, Daniel Barbosa², Euclério Ornellas³

1. Estudante de Engenharia Elétrica; Bolsista PIBITI/CNPq* henriqueavilassa@gmail.com

2. Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo, Professor da Universidade Salvador e da Universidade Federal da

Bahia – USP/UNIFACS/UFBA

3. Professor de Engenharia Elétrica pela Universidade Salvador - UNIFACS

Palavras Chave: Qualidade de Energia, Fator de Potência, Filtro Ativo.

Introdução O recente avanço da eletrônica de potência desencadeou a proliferação das cargas com características não lineares

conectadas na rede elétrica. O aumento da utilização de dispositivos elétricos e eletrônicos de potência propiciaram um

grande desenvolvimento tecnológico por meio dos sistemas microcontrolados, com destaque ao uso maciço dos

computadores dos diversos segmentos da sociedade e dos inversores de frequência no setor industrial. A disseminação

desse tipo de tecnologia acarreta no surgimento de vários fenômenos associados a Qualidade da Energia Elétrica (QEE),

cujos efeitos podem promover o aumento no consumo de energia, o aparecimento de sobretensões e de sobrecorrentes,

além do comprometimento da vida útil e da produtividade nos equipamentos, causando prejuízos para o consumidor.

Diante de tantos problemas, torna-se necessário a adoção de medidas preventivas para reduzir o nível de distorções

da rede elétrica. Tendo isto em vista, o objetivo deste projeto é proporcionar a QEE ao consumidor, destacando que essa

pesquisa propõe um sistema financeiramente mais acessível e que atenda a regulamentação da ANEEL em vigor.

Metodologia A metodologia empregada na realização dessas atividades visou a análise, a simulação e a implementação da

correção do fator de potência em um sistema elétrico distorcido com o intuito de mitigar alguns distúrbios associados à

QEE que possam afetar o fornecimento de energia elétrica.

Nesse contexto, a determinação da plataforma de desenvolvimento foi essencial, haja visto que foi necessário a

elaboração de diversas etapas, incluindo o algoritmo, a simulação e as análises dinâmicas dos componentes estudados.

Assim, um código baseado na Teoria P-Q foi elaborado para a realização de testes no software do MatLAB, com o

intuito de uma futura implementação no microcontrolador comercial. A plataforma SIMULINK possibilitou a modelagem

de um sistema trifásico distorcido e do filtro ativo para extrair as correntes de harmônicas da linha de distribuição.

Após os testes computacionais, uma placa para aquisição de dados foi desenvolvida em conjunto com a

implementação do software que realiza a medição trifásica das correntes e das tensões instantâneas na rede em

corroboração com a teoria das potências instantâneas de modo a possibilitar o cálculo das compensações necessárias

para a correção do fator de potência do sistema.

Resultados e Discussão O projeto proporcionou o desenvolvimento do sistema em ambiente virtual, capacitando a análise de situações com

perturbação no sistema e filtragem ativa das componentes harmônicas. Contudo, no laboratório foi possível a construção

de uma placa de circuito impresso para aquisição de grandezas elétricas instantâneas da rede, o desenvolvimento de um

algoritmo embarcado em plataforma microprocessada para geração de sinais PWM o que compôs uma implementação

inicial para o filtro ativo. Todavia, diversos entraves foram verificados durante a confecção do inversor de frequência,

componente fundamental para a filtragem ativa, o que impossibilitou a efetivação do protótipo proposto inicialmente.

Conclusões Este projeto está inserido em um tema de grande interesse para as indústrias, a eficiência energética. Em virtude do

aumento das cargas desuniformes em todos os setores de consumo de energia elétrica, houve uma degradação razoável

da qualidade de energia. Essa poluição no sistema elétrico é causada principalmente no âmbito industrial, pois é neste

setor que se situa a maior quantidade significativa de dispositivos eletrônicos de potência. Considerando que o filtro ativo

proposto pelo projeto de pesquisa é capaz de realizar a correção do fator de potência, o investimento nesse equipamento

pode ser compensatório, desde que sejam verificados todas as contingências e restrições operativas dos equipamentos

conectados na planta industrial.

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