Qualidade de energiaHarmnicasQualidade de energiaHarmnica1Generalidades................................................................................................................................041.1Definio e origem das harmnicas........................................................................................................041.1.1 Deformao de um sinal senoidal.................................................................................................041.1.2 Origem das harmnicas..............................................................................................................04Por que detectar as harmnicas e as combater?.....................................................................................051.21.2.11.2.21.2.31.2.4As perturbaes causadas por harmnicas...................................................................................05O impacto econmico destas perturbaes...................................................................................06Conseqncias cada vez mais considerveis................................................................................06Na prtica, quais harmnicas medir e combater?...........................................................................062Os indicadores essenciais da distoro harmnica e os princpios de medio .......062.1Fator de potncia..........................................................................................................................................................062.1.1 Definio............................................................................................................................................062.1.2 Interpretao do valor do fator de potncia.....................................................................................06Fator de crista......................................................................................................................................062.2.1 Definio............................................................................................................................062.2.2 Interpretao do valor do fator de crista..........................................................................................07Potncia e harmnicas..........................................................................................................................072.22.32.3.12.3.22.3.3Potncia ativa.............................................................................................................................07Potncia reativa..........................................................................................................................07Potncia de distoro..................................................................................................................072.4Espectro em freqncia e taxa de harmnica..........................................................................................072.4.12.4.22.4.32.4.4Princpio.............................................................................................................................07Taxa individual de harmnica (ou taxa de harmnica da ordem h)......................................................07Espectro em freqncia...............................................................................................................07Valor eficaz................................................................................................................................082.5Taxa de distoro harmnica (THD)........................................................................................................082.5.12.5.22.5.32.5.4Definio do THD........................................................................................................................08THD em corrente ou em tenso.....................................................................................................08Caso particular: o THF.................................................................................................................08Relao entre fator de potncia e THD...........................................................................................082.6Interesse de cada um dos indicadores....................................................................................................093A medio dos indicadores................................................................................................................093.1Quais aparelhos para medir estes indicadores?.......................................................................................093.1.13.1.23.1.3A escolha de um aparelho...........................................................................................................09Funes asseguradas pelos analisadores numricos.....................................................................09Princpio dos analisadores, modo de tratamento de dados..............................................................093.23.3Procedimento para anlise harmnica da rede.........................................................................................10Antecipar a luta contra as harmnicas.....................................................................................................103.3.1 Privilegiar os aparelhos de medio instalados permanentemente sobre a rede................................103.3.2 Tirar proveito de aparelhos de medio ou de deteco integrados...................................................104Principais efeitos das harmnicas nas instalaes....................................................................104.14.2Fenmeno de ressonncia.....................................................................................................................10Aumento das perdas.............................................................................................................................114.2.14.2.24.2.34.2.4Perdas nos condutores................................................................................................................11Perdas nas mquinas assncronas..............................................................................................11Perdas nos transformadores........................................................................................................11Perdas nos capacitores...............................................................................................................124.3Sobrecargas dos materiais....................................................................................................................124.3.14.3.24.3.34.3.44.3.54.3.6Alternadores.......................................................................................................................12No-break....................................................................................................................................12Mquinas assncronas................................................................................................................12Transformadores..................................................................................................................12Capacitores........................................................................................................................13Condutores de neutro..................................................................................................................134.4Perturbaes das cargas sensveis........................................................................................................144.4.1 Efeito da deformao da tenso de alimentao.............................................................................144.4.2 Degradao dos sinais telefnicos...............................................................................................14p.2 / Qualidade de energia - Harmnicas - Schneider / Procobre4.5Impacto econmico..............................................................................................................................144.5.14.5.24.5.34.5.44.5.54.5.6Perdas energticas.....................................................................................................................14Custo adicional da contratao de servio......................................................................................14Sobredimensionamento dos materiais..........................................................................................14Reduo da vida dos materiais.....................................................................................................14Disparos intempestivos e parada da instalo................................................................................14Quaisquer exemplos...................................................................................................................145Os dispositivos normativos/meio ambiente normativo e regulamentar...............................145.15.25.35.4Normas de compatibilidade entre redes eltricas e produtos.....................................................................15Valores mximos de harmnicas aceitveis............................................................................................15Normas de qualidade da rede.................................................................................................................15Normas de produtos..............................................................................................................................156As solues para atenuar as harmnicas.....................................................................................156.1Solues base......................................................................................................................................156.1.16.1.26.1.36.1.46.1.56.1.6Posicionar as cargas poluentes em a montante da rede..................................................................15Reagrupar as cargas poluentes....................................................................................................15Separar as fontes........................................................................................................................15Utilizar transformadores em conjugados isolados...........................................................................16Inserir indutncias na instalao..................................................................................................16Escolher um esquema de aterramento adaptado............................................................................166.2Aes no caso de ultrapassagem dos valores limites ...................................................................................166.2.16.2.26.2.36.2.4Filtro passivo..............................................................................................................................16Filtro ativo (ou compensador ativo)...................................................................................................16Filtro hbrido.....................................................................................................................................17Critrios de escolha.........................................................................................................................177Os dispositivos de deteco..............................................................................................................177.1A deteco..........................................................................................................................................177.1.1 As centrais de medio...............................................................................................................177.1.2 A explorao das centrais de medio..........................................................................................188As solues para atenuar as harmnicas.....................................................................................198.18.2Diagnstico..................................................................................................................................19Produtos especficos...............................................................................................................................198.2.18.2.28.2.3Filtros passivos..........................................................................................................................19Filtros ativos...............................................................................................................................19Filtros hbridos............................................................................................................................19Edio maro/2003Schneider / Procobre - Qualidade de energia - Harmnicas / p.3 5ontnuacontnucontnua.1Generalidades1.600 "A presena de harmnicas sinnimo de uma onda de tenso ou de corrente deformada.A deformao da onda de tenso ou de corrente significa que a distribuio de energia eltrica perturbada e que a Qualidade deEnergia no tima".0.000 1.1 Definio e origem das harmnicas1.1.1 Deformao de um sinal senoidal-1.600 O Teorema de Fourier indica que toda funo peridica nosenoidal pode ser representada sob a forma de uma soma de expresses (srie) que composta: de uma expresso senoidal em freqncia fundamental, de expresses senoidais cujas freqncias so mltiplos inteiros da fundamental (harmnicas), e de uma eventual componente contnua.Fig. 3: composio da forma de ondaFig. 4: espectro de um sinal de componente fundamental 50 Hz, e comportando harmnicas de ordens 3 (150 Hz), 5 (250 Hz), 7 (350 Hz) e 9 (450Hz).1.1.2 Origem das harmnicas"As correntes harmnicas so geradas pelas cargas no-lineares conectadas a rede. A circulao das correntes harmnicas geram tenses harmnicas atravs das impedncias da rede, e ento uma deformao da tenso de alimentao".cAntigamente predominavam cargas lineares com valoresde impedncia fixo (iluminao incandescente, cargas de aquecimento, motores sem controle de velocidade).Atualmente surgiram cargas no-lineares geradoras depoluio eltrica (harmnicas).Os dispositivos geradores de harmnicas soapresentados em todos os setores industriais, comerciais e domsticos. As harmnicas so resultados de cargas no-lineares.Fig. 1: exemplo de correntes comportando harmnicas, e decomposio da corrente global em seus componentes harmnicos de ordem 1 (fundamental),3, 5, 7 e 9.Current Waveform1 . 1 0 0 0 . 0 0 0 0- 1 . 1 0 0 Fig. 2: fundamental com presena da terceira e quinta harmnica.Fig. : cargas linearesp.4 / Qualidade de energia - Harmnicas - Schneider / ProcobreAngleF u n d a m e n t a l T h i r d h a r m o n i c F i f t h h a r m o n i c 9 0 1 8 0 2 7 0 3 6 0 CurrentLoad LineVoltageAngleVoltage Waveform0 90 180 270 36067ZhZhUhUhZhxIhicaCarga no-linear: definioUma carga dita no-linear quando a corrente que ela absorve no tem a mesma forma da tenso que a alimenta.Circulao das harmnicas nas redesPara melhor compreender o fenmeno das correntes harmnicas, podemos considerar que tudo se passa como se as cargas no-lineares reinjetassem uma corrente harmnica na rede, em direo da fonte.Exemplos de cargas no-linearesTipicamente, as cargas utilizando a eletrnica de potncia so no-lineares.As figuras apresentam uma viso de uma instalaopoluida pelas harmnicas considerando todo acesso a instalao percorrida pela corrente de freqncia 60 Hz, a qual se sobrepe a instalao percorrida pela corrente harmnica de ordem h.Current WaveformFig. 8: esquema de uma instalao alimentando uma carga no-linear, para a qual s consideramos os fenmenos ligados a freqncia 60 Hz (freqncia fundamental).Voltage WaveformFig. 9: esquema da mesma instalao, para qual s consideramos osFig. : cargas no-linearesfenmenos ligados a freqncia da harmnica de ordem h.Elas so cada vez mais numerosas e sua contribuioconsumo de energia cresce sem cessar.A alimentao desta carga no-linear gerada na rede acirculao da corrente I, a qual se acrescenta cada uma60Hzdas correntes harmnicas I correpondente a cadahharmnica da ordem h.Como exemplo, podemos citar:os equipamentos industriais (mquinas de solda,...)os inversores de freqncia para motores assncronosConsiderando o modelo das cargas reinjetando uma correnteou motores em corrente contnua,harmnica na rede, podemos representar a circulao dasos equipamentos de escritrio (computadores, mquinascorrentes harmnicas em uma rede na figura.copiadoras, fax,...),os aparelhos domsticos (TV, forno microondas,Nesta figura, podemos notar que se certas cargas geramiluminao non,...),na rede correntes harmnicas, outras cargas podemabsorver estas correntes.os no-break's.Igualmente, no-lineares imputveis s saturaes nosequipamentos (transformadores principalmente) podem se manifestar.Perturbaes indutivas por cargas no-lineares: corrente etenso harmnicasA alimentao de cargas no-lineares gera correntes harmnicas, circulando na rede.A tenso harmnica causada pela circulao da correnteharmnica nas impedncias dos circuitos de alimentao(conjunto transformador e rede, no caso da figura).Fig. : esquema unifilar representando a impedncia do circuito dealimentao.Dizemos que a impedncia de um condutor aumenta emfuno da freqncia da corrente que o percorre, para cada corrente harmnica de ordem h corresponde ento umaFig. 10: circulao de correntes harmnicas em uma rede.impedncia de circuito de alimentao .1.2 Por que detectar as harmnicas e as combater?A corrente harmnica de ordem h vai gerar atravs da1.2.1 As perturbaes causadas por harmnciasimpednciauma tenso harmnica, com=,por simples aplicao da lei de Ohm. A tenso em B ento deformada. Todo aparelho alimentado partir do ponto B receber uma tenso perturbada.As harmnicas circulam nas redes deteriorando aqualidade da energia, e so assim a origem de numerosos prejuzos: sobrecarga das rede de distribuio por aumento dacorrente eficaz,Esta deformao ser tanto mais forte que as impedncias darede so considerveis, para uma corrente harmndada.Schneider / Procobre - Qualidade de energia - Harmnicas / p.5 AngleCurrentLoad LineVoltageAngle sobrecarga dos condutores de neutro em razo da somadas harmnicas de ordem 3 geradas pelas cargas monofsicas, sobrecarga, vibraes e envelhecimento dos alternadores, transformadores, motores, rudos dos transformadores, sobrecarga e envelhecimento dos capacitores de compensao de energia reativa, deformao da tenso de alimentao podem perturbar receptores sensveis, perturbao das redes de comunciao ou das linhas telefnicas.2 Os indicadores essenciais dadistoro harmnica e os princpios de medio"Existem indicadores que permitem quantificar e avaliar a distoro harmnica das ondas de tenso e de corrente.Estes so: o fator de potncia, o fator de crista, a potncia de distoro, o espectro em freqncia, a taxa de distoro harmnica.1.2.2 O impacto econmico destas perturbaesEstes indicadores so indispensveis para determinao das aes corretivas eventuais".As harmnicas tem um impacto econmico considervel.Neste caso: o envelhecimento precoce do material leva a substitu-lo mais tarde, a menos que seja sobredimensionado. as sobrecargas da rede obrigam a aumentar a potncianecessria, e implicam, a menos que haja um sobredimensionamento das instalaes, perdas suplementares, as deformaes da corrente provocam disparos intempestivos e a parada das instalaes da produo.2.1Fator de potncia utilizado FP, para fator de potncia.2.1.1 DefinioO fator de potncia igual a relao entre a potncia ativa Pe a potncia aparente S.Estes custos de material, perdas energticas e perda deprodutividade ocasionam uma baixa competitividade das empresas.Na linguagem dos eletricistas, muito freqente confundircom o coseno phi (cos ), cuja a definio :1.2.3 Consequncias cada vez mais considerveisO fenmeno das harmnicas era pouco considerada poisseus efeitos sobre as redes eram geralmente pouco importantes. Mais a chegada da eletrnica de potncia nos receptores tem amplificado fortemente o fenmeno em todos os setores da atividade.P1 = Potncia ativa da fundamental.S1 = Potncia reativa da fundamental.Ora, o cos se relaciona unicamente a freqncia funda- mental, e, na presena de harmnicas, ento diferente do fator de potncia FP.As harmnicas so tanto mais difceis para combater queos equipamentos vitais para a empresa so frequentes responsveis pela gerao das perturbaes.2.1.2 Interpretao do valor do fator de potnciaUma primeira indicao da presena significativa deharmnicas pode ser um fator de potncia FP medido diferente do cos (o fator de potncia ser inferior ao cos ).1.2.4 Na prtica, quais harmnicas medir e combater?As harmnicas frequentemente encontradas nos casos deredes trifsicas, na prtica as mais incmodas, so as harmnicas de ordens mpares.2.2 Fator de crista2.2.1 Definio a relao entre o valor de crista da corrente ou da tenso(I ou U ) e o valor eficaz.Alm da ordem 50, as correntes harmnicas sodesprezveis e sua medio no mais significativa.m mAssim, uma boa preciso da medio obtidaconsiderando as harmnicas at a ordem 30.Os distribuidores de energia supervisionam as harmnicasde ordem 3, 5, 7, 11 e 13.Para um sinal senoidal, este fator ento igual a r.Para um sinal no senoidal, pode ser que seja inferior,seja superior a 2.Este fator mais particularmente til para atrair a ateno sobre a presena de valores de crista excepcionais em relao ao valor eficaz.Assim, a compensao das harmnicas at a ordem 13 imperativa, uma boa compensao leva igualmente em conta as harmnicas at a ordem 25.O valor de crista nos equipamentos eletrnicos tem relaodireta com o disparo de diodos e outros componentes. Observando o grfico1, somente com o sinal 1, o disparo de um diodo ocorreria em um tempo igual a 15 e com o sinal T (com harmnicas), o disparo ocorreria em um tempo igual a 13 (antes!).p.6 / Qualidade de energia - Harmnicas - Schneider / Procobre2.3.3 Potncia de distoroConsideramos a potncia aparente S:Na presena de harmnicas, podemos escrever:sinal 1= fundamentalsinal 5= quinta harmnicaFig. 11: grfico 1.Em conseqncia, na presena de harmnicas, a relaoS2=P2+Q2 no vlida. Definimos a potncia de distoro Dtal que: S2=P2+Q2+D2, seja;Tabela do grfico 1SinalIp(A)Ief(A)FCObs.:1310219,21,41Senide55035,41,41Senide 2.4 Espectro em freqncia e taxa de harmnicaT3602221,62distorcida 2.4.1 Princpio2.2.2 Interpretao do valor do fator de cristaCada tipo de aparelho possui sua prpria caracterstica decorrentes harmnicas, com amplitudes e defasagem diferentes.O fator de crista tpico das correntes absorvidas pelascargas no-lineares muito superior a 2: pode tomar valores iguais a 1,5 ou 2, chegando at 5 nos casos crticos.Estes valores, notadamente a amplitude para cada ordemde harmnica, so essenciais para anlise.Um fator de crista muito elevado significa sobrecargaspontuais considerveis. Estas sobrecargas, detectadas pelos dispositivos de protees, podem ser a origem dos disparos intempestivos.2.4.2 Taxa individual de harmnica (ou taxa deharmnica da ordem h)Definimos taxa individual de harmnica como aporcentagem de harmnioca de ordem h dividida pela fundamental:2.3 Potncia e harmnicas2.3.1 Potncia ativaA potncia ativa P de um sinal comportando harmnicas asoma das potncias ativas causadas por tenses e correntes de mesma ordem.2.4.3 Espectro em freqnciaA decomposio da tenso e da corrente em suascomponentes harmnicas nos d:Representando a amplitude de cada ordem de harmnica,na presena de sua freqncia, obtemos uma representao sob forma de histograma, chamda anlise espectral.seria a defasagem entre a tenso e a corrente harmnicahde ordem h.Nota;supomos que o sinal no comporta componente contnua: U =I =0,0 0na ausncia de harmnicas, encontramos a expressoP=U I cos , potncia de um sinal senoidal, cos , seria oFig. 12: anlise espectral de um sinal retangular, para a tenso U(t).1 1 1cos ).2.3.2 Potncia reativaA potncia definida somente para a fudnamental, seja:Schneider / Procobre - Qualidade de energia - Harmnicas / p.7 2.4.4 Valor eficaz2.5.3 Caso particular: o THFO valor eficaz da corrente ou da tenso pode se calcular emfuno do valor eficaz das diferentes gamas de harmnicas:Em certos pases, onde os hbitos so diferentes,utilizamos uma outra funo para caracterizar a distoro substituindo o valor fundamental da tenso U ou da1corrente I por seus valores eficazes respectivos U ou I .1ef efPara fazer a distoro, notaremos THF (fator harmnicatotal) no lugar do THD.Exemplo do THF em tenso:2.5Taxa de distoro harmnica (THD)O THF (em tenso ou em corrente) frequentemente inferiora 100%. Permitindo uma medio analgica dos sinaismais fcil, esta notao contudo cada vez menos utilizada. No caso, quando o sinal pouco deformado, este valor pouco diferente do THD definido anteriormente. Em compensao, pouco adaptada nos casos de medio de sinais muito deformados pois no pode ultrapassar um valor de 100%, contrariamente ao THD definidoanteriormente."THD corresponde Total Harmonic Distortion (taxa de distoro harmnica global).A taxa de distoro harmnica uma notao muito utilizada para definir a importncia do contedo harmnico de um sinal alternado".2.5.1 Definio do THDPara um sinal y, a taxa de distoro harmnica THD definida pela frmula:2.5.4 Relao entre fator de potncia e THDCom uma tenso senoidal ou quase senoidal, podemosconsiderar:Esta notao segue a definio da norma IEC 61000-2-2.Notar que seu valor pode ultrapassar 1.Em conseqncia:Segundo a norma, podemos geralmente limitar h a 50. Estagrandeza permite avaliar com a ajuda de um nmero nico da deformao de uma tenso ou de uma corrente circulando em um ponto da rede.ou:de onde:A taxa de distoro harmnica geralmente expressa emporcentagem.2.5.2 THD em corrente ou em tensoQuando se refere harmnicas de corrente, a expresso deve:de onde a representao de FP/cosFP/ cos = f (THDi)em funo do THDi.Esta frmula equivalente a frmula seguinte, mais direta emais fcil de utilizar quando conhecemos o valor eficaz total:Quando se refere harmnicas em tenso, a expresso deve:Fig. 13: variao de PF/cos segundo THDi com THDu = 0.p.8 / Qualidade de energia - Harmnicas - Schneider / Procobre3A medio dos indicadores2.6Interesse de cada um dos indicadores"O indicador essencial o THD que traduz atravs de uma s grandeza a deformao da conda em tenso ou em corrente.3.1Quais aparelhos para medir estesindicadores?O espectro mostra a caracterstica do sinal deformado".3.1.1A escolha de um aparelho O THD em tenso caracteriza a deformao da onda detenso.Somente os analisadores numricos, aparelhos de tecnologiarecente, permitem determinar de maneira suficientemente precisa o valor do conjunto dess es indicadores.Valor do THDu medido e fenmenos absorvidos em umainstalao:Um valor de THDu inferior 5% consdierado como normal. Algum disfuncionamento no temido.Para relembrar, falaremos de outros mtodos deobservao e de medio: observao por meio de um osciloscpioUma primeira indicao da deformao do sinal pode ser obtido visualizando a corrente ou a tenso sobre um osciloscpio.A forma de onda, se ele difere de uma senide, coloca em evidncia a presena de harmnicas. Os picos de tenso ou de corrente podem ser assim visualizados. necessrio notar que esta aproximao no permite uma quantificao precisa das componentes harmnicas.Um valor de THDu compreendido entre 5 e 8% revela umapoluio harmnica significativa. Quaisquer disfuncionamentos so possveis.Um valor de THDu superior a 8% revela uma poluioharmnica considervel. Disfuncionamentos so provveis. Uma anlise aprofundada e a colocao de dispositivos de atenuao so necessrios. O THD em corrente caracteriza a deformao de onde decorrente. os analisadores de espectro analgicosBaseados em uma tecnologia antiga, estes aparelhos so constitudos por filtros passa-faixa associados a um voltmetro em valor eficaz.Estes aparelhos, hoje ultrapassados, tem performances mdios, e no fornecem informaes de defasagem.A procura do poluidor se efetua medindo o THD em correntena entrada e em cada uma das sadas de diferentes circuitos, afim de se orientar em direo ao perturbador.Valor do THDi medido e fenmenos absorvidos em umainstalao:Um valor de THDi inferior a 10% considerado como normal. Algum disfuncionamento no temido.3.1.2 Funes asseguradas pelos analisadoresnumricosOs microprocessadores equipam os analisadoresnumricos: calculando os valores dos indicadores do nvel de harmnicas (fator de potncia, fator de crista, potncia de distoro, THD), realizam diversas funes complementares (correes,deteces estatsticas, gesto de medio, visualizao, comunicao,...), podem, se eles so multicanais, fornecer quase emtempo real as decomposies espectrais simultneas de tenses e de correntes.Um valor de THDi compreendido entre 10 e 50% revela umapoluio harmnica significativa. Existe risco de aquecimento, este que implica o sobredimensionamento dos cabos e das fontes.Um valor de THDi superior a 50% revela uma poluioharmnica considervel. Desfuncionamentos so provveis. Uma anlise aprofundada e a colocao de dispositivos de atenuao so necessrios. O fator de potncia FP permite avaliar osobredimensionamento aplicar a alimentao de uma instalao.3.1.3 Princpio dos analisadores, modo de tratamento dedadosOs sinais analgicos so convertidos em uma seqnciade valores numricos. O fator de crista utilizado para caracterizar a aptido deum gerador a fornecer correntes instantneas de valor elevado. O material informtico por exemplo absorve uma corrente muito deformada cujo o fator de crista pode atender 3.Um algoritimo utilizando a Transformada de Fourier Compacta(em ingls Fast Fourier Transform, FFT) calcula a partir desses valores as amplitudes e as fases das harmnicas para um grande nmero de janelas temporais de observao. O espectro (decomposio em freqncia do sinal) dadauma outra representao de sinais eltricos, e permite avaliar sua deformao.O mais tardar analisadores numricos medem asharmnicas at as ordens 20 ou 25 para o clculo do THD.O tratamento dos valores sucessivos calculados pelo FFT(classificao, estatsticas) pode ser efeutado peloaparelho de medio ou realizado por um programa externo.Schneider / Procobre - Qualidade de energia - Harmnicas / p.9 3.2Procedimento para a anlise harmnica daredeviso global do funcionamento da instalao, e levam emconta todos os casos mostrados que podem se apresentar seguindo: a flutuao da fonte de alimentao, as variaes de funcionamento da instalao, aos novos equipamentos acrescentados a instalao. os aparelhos de medio instalados sobre a rede preparando e facilitando o diagnstico dos peritos, reduzindo assim a durao e o nmero de suas intervenes, os aparelhos de medio em substituio detectaro asnovas perturbaes causadas instalao de novos equipamentos, a de novos modos de funcionamento, ou flutuaes da rede de alimentao.Esta tomada de medio se efetua no setor industrial oucomercial: a ttulo preventivo: para fazer a estimao global do estado da rede(cartografia da rede), a ttulo corretivo: para diagnosticar um problema de perturbao, e encarar solues para o suprimir, para verificar a conformidade de uma soluo (seguidode uma modificao da rede para verificar a diminuio das harmnicas).3.3.2 Tirar proveito de aparelhos de medio ou dedeteco integradosProcedimentoEstuadamos a tenso e a corrente no nvel: da fonte de alimentao, do jogo de barras do quadro de distribuio principal (ou do jogo de barras AT), e de cada uma das entradas do quadro de distribuio principal (ou do jogo de barras AT).Os aparelhos de deteco ou medio integrados aosequipamentos de distribuio eltrica: no caso de estimao global da rede de distribuio(anlise preventiva), evitam: a locao de material de medio, intervenes de peritos, as conexes e desconexes dos materiais de medio.Quando de medies, necessrio conhecer as condiesprecisas da instalao, em particular o estado dos bancos de capacitores servio, nmero de crescente de disparos).Para a estimao global da rede, a estimao feita ao nveldos quadros gerais de distribuio (TGBT) pode tipicamente ser realizada pelo aparelho de entrada e/ou os aparelhos de medio integrados a cada sada.O resultado da anlise ser: o desclassificamento eventual do material a instalar, ou bem, a quantificao das protees e filtragem contra as harmnicas posicionar sobre a rede, a comparao dos valores medidos aos valores dereferncia dos distribuidores de energia: valores limites de taxa de harmnicas, valores aceitveis, valores de referncia. no caso da anlise corretiva os aparelhos permitem: reencontrar as condies de funcionamento que existir no momento do incidente, uma cartografia da rede, e a relao da soluo substituio.Utilizao de aparelho de medioOs aparelhos servem para indicar os efeitos instatneos e os efeitos a longo termo das harmnicas.O diagnstico ser completo pela utilizao de materiaisadaptados ao problema avaliado.4Principais efeitos das harmnicas nasinstalaesTemos necessidade de valores integrados sobre duraesindo de quaisquer segundos quaisquer minutos, para perodos de observao de quaisquer dias."As harmnicas tem um impacto econmico considervel nas instalaes: aumento das despesas com energia, envelhecimento dos materiais, perdas de produtividade".As grandezas a recuperar so: as amplitudes de tenses e correntes harmnicas, a taxa de harmnica para cada ordem de correntes e de tenses, a taxa de distoro harmnica da corrente e da tenso, eventualmente o valor da defasagem entre tenso e corrente harmnicas de mesma ordem, e a fase de harmnicas em relao a uma referncia comum (a tenso fundamental por exemplo).4.1Fenmeno de ressonnciaA associao sobre as redes de elementos capacitivos eindutivos ocasionam a apario de fenmenos de ressonncia. Manifestado por valores extremamente elevados ou extremamente fracos das impedncias. Estas variaes de impedncia vo modificar as correntes e tenses presentes sobre a rede.3.3Antecipar a luta contra as harmnicasOs indicadores do nvel de harmnica podem ser medidos: por aparelhos instalados permanentemente sobre a rede, por um perito para uma viso pontual.No consideramos aqui no mais que fenmenos de tiporessonncia paralela que so mais freqentes.3.3.1 Privilegiar os aparelhos de medio intaladospermanentemente sobre a redeConsideramos o esquema simplificado seguinte,representando uma instalao compreendendo: um transformador de alimentao, cargas lineares, cargas no-lineares geradoras de correntes harmnicas, capacitores de compensao.Por vrias razes, a instalao para permanncia deaparelhos de medio sobre a rede resta privilegiar: uma interveno pontual do perito, quando ocorrermedies em diferentes pontos da instalao e em um perodo determinado longo (1 semana a um ms) do umap.10 / Qualidade de energia - Harmnicas - Schneider / Procobrede onde deduzimos:Sobre a figura seguinte temos representados, em funoda taxa de distoro harmnica: o crescimento da corrente eficaz I por uma cargaefabsorvendo uma corrente fundamental dada, o crescimento das perdas Joule, P Joules, sem levar em conta o efeito de contato.Gerador de harmnicasFig. 14: anlise harmnica.Banco de capacitoresCarga linearPara uma anlise harmnica, o esquema equivalente oseguinte:P JoulesI rmsFig. 16: evoluo da corrente eficaz e das perdas Joule em funo do valor do THD.Ls: indutncia da alimentao (rede + transfo + linha)C: capacidade de compensao R: resistncia das cargas lineares Ir: corrente harmnica.Fig. 15: anlise harmnica.4.2.2 Perdas nas mquinas assncronasAs tenses harmnicas aplicadas s mquinas assncronasprovocam a circulao de correntes de freqncias superiores a 60 Hz, no rotor. Estas correntes so ento responsveis por perdas suplementares, proporcionais a U 2/h.hdesprezando R Ordens de grandeza: uma tenso de alimentao quase retangular provoca um aumento das perdas de 20%, uma tenso de alimentao com as taxas de harmnicasde ordem h u seguintes:Existe ressonncia quando o denominador 1-LsC 2 tende azero. A freqncia correspondente ento chamada freqncia de ressonncia do circuito. Tendo esta freqncia, a impedncia ter seu valor mximo. Existe ento uma apario de tenses harmnicas considerveis e ento uma forte distoro de tenso. Estas distores de tenses se acompanham de circulaes de correntes harmnicas em circuitos Ls + C superiores as correntes harmnicas injetadas.h- u : 8% de U , U seria a harmnica de ordem 1 (ou tenso51 1fundamental),- u : 5% de U ,71- u : 3% de U ,111- u : 1% de U ,131(seja um THD para a tenso igual a 10%) implica umaumento das perdas de 6%.A rede de alimentao assim como que os capacitores decompensao so submissos s correntes harmnicas considerveis e ento riscos de sobrecarga.4.2.3 Perdas nos transformadores4.2 Aumento das perdasAs correntes harmnicas circulam nos transformadoresprovocando um aumento das perdas nas bobinas pelo efeito Joule e perdas no ferro pelas correntes de Foucault.4.2.1 Perdas nos condutoresA potncia ativa transmitida a uma carga funo dacorrente fundamental. Quando a corrente absorvida pela carga contm harmnicas, o valor eficaz dessa corrente, I ,Por outro lado, as tenses harmnicas so responsveispor perdas no ferro por histeresis.ef superior a fundamental I .1A definio do THD da:Na primeira aproximao, podemos considerar que asperdas nas bobinas variam como o quadrado de THD em corrente, e as perdas no ncleo linearmente em funo do THD em tenso. Ordem de grandeza: aumento das perdas de 10 a 15% para os transformadores de distribuio pblica, onde as taxas de distoro so limitadas.Schneider / Procobre - Qualidade de energia - Harmnicas / p.114.2.4 Perdas nos capacitores- u : 2% de U ,31- u : 3% de U ,51As tenses harmnicas aplicadas aos capacitoresprovocam a circulao de correntes proporcionais a freqncia harmnica. Estas correntes so responsveis por perdas suplementares.- u : 1% de U ,71seja um THD para a tenso igual a 3,7% e HVF=0,018.Neste exemplo, a taxa de harmnicas ponderada muitoprxima do valor limite alm da qual a mquina deve ser desclassificada. Exemplo:Caso de uma tenso de alimentao com as taxas de harmnicas de ordem h u seguintes: tenso fundamentalUma regra prtica consiste a no ultrapassar um THD deh(ou harmnica de ordem 1): U , tenses harmnicas:u10% para a alimentao da mquina.1- u : 8% de U ,51- u : 5% de U ,4.3.4 Transformadores71- u : 3% de U ,111- u : 1% de U ,A curva seguinte mostra o desclassificamento tpico aplicar a um transformador alimentando cargas eletrnicas.131(este que representa um THD para a tenso igual 10%).I = U .C.1 1I =U .C.5. =u .5.IExemplo: desclassificamento de 40% se o transformadoralimenta 40% de cargas eletrnicas.5 55 1I =U .C.7. =u .7.I7 77 1I =U .C.11. =u .11.I11 1111 1I =U .C.13. =u .13.I13 13I = I213 1eff hI = 1+(u .5)2 + (u .7)2 + (u .13)2 = 1,19effI57131Neste exemplo, as perdas joule so multiplicadas por 1,192= 1,44.3 Sobrecarga dos materiais4.3.1 AlternadoresOs alternadores alimentam cargas no-lineares devendoser desclassificados em razo das perdas suplementares geradas pelas correntes harmnicas. Este desclassificamento de ordem de 10% para um alternador alimentando 30% de cargas no-lineares, de onde a necessidade de sobredimensionar o aparelho.Fig. 17: taxa de desclassificamento a aplicar a um transformador alimentandocargas eletrnicas. a norma UTE C15-112 fornece um fator dedesclassificamento dos transformadores em funo das correntes harmnicas:Definimos nos casos de fontes (alternadores etransformadores) um coeficiente de desclassificamento. necessrio notar que este coeficiente no definido damesma maneira no caso de um alternador ou no caso de um transformador, o coeficiente de desclassificamento de um alternador seria mais penalizante.4.3.2 No-breakValores tpicos: corrente de forma retangular (espectro em 1/h (*)): k =0,86, corrente tipo inversor de freqncia (THD = 50%): k =0,80.(*) na realidade, a forma do sinal da corrente se aproxima de uma forma retangular; o caso para todo retificador de corrente (retificador trifsico).A corrente absorvida pelo material informtico apresentaum fator de crista elevado. Um no-break dimensionado sobre o nico valor de corrente eficaz corre o risco de no poder fornecer a crista de corrente necessria e de se encontrar em sobrecarga.4.3.3 Mquinas assncronasA norma IEC 60892 define uma taxa de harmnicasponderada (Harmonic Voltage Factor) cuja a expresso e o valor mximo so dados abaixo: fator kA norma ANSI C57.110 define um coeficiente de desclassificamento chamdo fator k pela frmula seguinte: Exemplo:Caso de uma tenso de alimentao com as taxas de harmnicas de ordem h u seguintes:h tenso fundamental: (ou harmnica de ordem 1) U ,Este coeficiente de desclassificamneto k-factor maisutilizado na Amrica do norte.1 tenses harmnicas:p.12 / Qualidade de energia - Harmnicas - Schneider / ProcobreNo exemplo seguinte, obtemos um fator k igual a 13:Ordem hI (%) h 53072011141311178197235254O sobrecusto de um transformador dimensionado com umtal fator k varia de 30 a 60% seguindo os calibres, em uma regio compreendida entre 15 e 500 kVA.4.3.5 CapacitoresA corrente eficaz circulando nos capacitores no deveexceder segundo a norma, 1,3 vezes sua corrente nominal. Tomando o exemplo acima: uma tenso de alimentao com as taxas de harmnicas de ordem h u ,h tenso fundamental: (ou harmnica de ordem 1) U ,1 tenses harmnicas:- u : 8% de U ,51- u : 5% de U ,71- u : 3% de U ,111- u : 1% de U ,131(seja um THD para a tenso igual a 10%),conduzido , a tenso nominal.Para um valor de tenso igual a 1,1 vezes a tenso nominal,o limite de atendido, devemos ento rever odimensionamento dos capacitores.4.3.6 Condutores de neutroConsideramos o sistema constitudo de uma fonte trifsicaequilibrada e de 3 cargas monofsicas idnticas conectadas entre fase e neutro:Fig. 19: exemplo de valores de correntes circulando em diferentes condutores ligados a uma carga trifsica: temos In = i + i + i .r s tNeste exemplo, a corrente no condutor de neutro tem umvalor eficaz 3 vezes superior a da corrente em uma fase. O condutor de neutro deve ento ser reforado em conseqncia. DimensionamentoI1I3 I5I7Fig. 18: princpio de circulao das correntes em diferentes condutores religados a uma fonte trifsica.DIB = I1 2 + I2 + I3 + I4 + + In2222Fig. 20: dimensionamento de condutores faseSchneider / Procobre - Qualidade de energia - Harmnicas / p.13IBQ4.5.4 Reduo da vida dos materiaisIBQuando a tenso da alimentao apresenta uma taxa dedistoro prximo de 10%, a durao da vida dos aparelhos reduzido de maneira sensvel. Seguindo o tipo de aparelho, estimamos a reduo da vida em: 32,5% para as mquinas trifsicas, 18% para as mquinas trifsicas, 5% para os transformadores.Conservar a durao da vida correspondendo a carganominal implica sobredimensionar estes aparelhos.Fig.21: dimensionamento do condutor neutroI = harmnicas de ordem 3 e suas mltiplas se somamNalgebricamente + correntes de desequilbrio de cargas monofsicas.4.5.5 Disparos intempestivos e parada da instalao4.4 Perturbaes das cargas sensveisOs disjuntores de uma instalao so submissos a pontosde correntes causadas por harmnicas.4.4.1 Efeito da deformao da tenso de alimentaoEstes pontos de correntes provocam disparosintempestivos, e induzem perdas de produes assim como custos ligados ao tempo de parada na reposio em funcionamento da instalao. A deformao da tenso de alimentao pode perturbar ofuncionamento de aparelhos sensveis: dispositivos de regulao (temperatura,...), material informtico, dispositivos de controle-comando (rels de proteo).4.5.6 Quaisquer exemplos4.4.2 Degradao dos sinais telefnicosPara os casos de instalaes citados abaixo, visto asconseqncias econmicas, temos de recorrer a utilizao de filtros de harmnicas. As harmnicas geram nos circuitos em corrente fracasperturbaes indutivas. O nvel dessas perturbaes funo da durao do sentido em paralelo dos cabos de potncia e de sinal, da distncia entre os circuitos e da freqncia harmnica. Centro de clculo de uma companhia de segurana:Neste centro de clculo, o disparo intempestivo de um disjuntor acasionar uma perda estimada em R$ 17 000 por hora de interrupo.4.5 Impacto econmico Laboratrio farmacutico:As harmnicas tem provocado o enfraquecimento de um grupo eletrogneo, e interrupo de uma fase de teste de longa durao sobre um novo medicamento: a conseqncia uma perda estimada R$ 2 500 000.4.5.1 Perdas energticasAs perdas por efeito Joule induzidas pelas correntesharmnicas nos condutores e equipamentos tm origem de perdas energticas suplementares. Usina metalrgica:Forno induo tem provocado a sobrecarga e a destruio de 3 transformadores de 1500 e 2500 kVA em um ano e custos de parada de produo estimados em R$ 2 000 por hora.4.5.2 Custo adicional da contratao de servioA presena de corrente harmnica necessita aumentar onvel de potncia necessria, e o custo adicional de contratao de servio. Fabricao de mvel de jardim:O enfraquecimento de inversores tem provocado paradas de produo no total de R$ 1 000 por hora.Os distribuidores de energia tero cada vez mais tendnciaa penalizar os produtores de harmnicas.4.5.3 Sobredimensionamento dos materiais5Os dispositivos normativos/o meio ambiente normativo e regulamentar O desclassificamento das fontes de energia (geradores,transformadores e no-break's) necessita de seu sobredimensionamento. Os condutores devem ser dimensionados de maneira apermitir a circulao das correntes harmnicas: como as freqncias dessas harmnicas so mais elevadas que da fundamental, as impedncias vistas por estas correntesso mais elevadas; para evitar perdas por efeito Joule importantes, necessrio sobredimensionar os condutores."As emisses harmnicas so submissas a diferentes dispositivos normativos e regulamentares: normas de compatibilidade adaptadas as redes, normas de emisso aplicveis aos produtos geradores de harmnicas, recomendaes dos distribuidores de energia aplicveis asinstalaes". A circulao de harmnicas em condutor de neutronecessita seu sobredimensionamento.Afim de atenuar rapidamente efeitos da poluioharmnica, um triplo dispositivo normativo e regulamentar est atualmente em vigor, e se encontra nos elementos seguintes.p.14 / Qualidade de energia - Harmnicas - Schneider / ProcobreIBQDINIB5.1Normas de compatibilidade entre redeseltricas e produtos IEC 1000-2-2 para as redes pblicas em baixa tenso. IEC 1000-2-4 para as instalaes industriais baixa tenso e mdia tenso.Estas normas do diretrizes, para a compatibilidade entreas redes eltricas e os produtos, este significa que: as harmnicas geradas por um aparelho no devem perturbar a rede alm de nveis especificados. cada aparelho deve poder funcionar normalmente na presena das perturbaes iguais aos nveis especificados.5.2Valores mximos de harmnicas aceitveisResultados de estudos internacionais tem permisso dereunir um certo nmero de dados cuja anlise conduz a uma estimativa do valor tpico de harmnicas podendo ser encontradas nas redes de fornecimento.Harmnicas mpares no mltiplas de 3Harmnicas mpares mltiplas de 3Harmnicas paresGama hBTMT ATGama hBTMT ATGama hBTMT AT5662352.51.5221.51.5755291.51.514111113.53.51.5150.30.30.360.50.50.513331.5210.20.20.28.50.20.217221>210.20.20.2100.50.20.2191.51.51120.20.20.2231.510.7>120.20.20.2251.510.7>250,2+25h0,2+25h0,1+25h5.3Normas de qualidade da redeFora de toda considerao econmica, ento prefervelconectar as cargas poluentes a montante possvel. A norma EN 50160 precisa as caractersticas da tensofornecida para as redes pblicas baixa tenso, IEEE 519 (Recommended practices for harmonics control in electrical power systems), uma aproximao conjunta entre o distribuidor de energia e o cliente para limitar o impacto das cargas no-lineares.Por outro lado, os distribuidores de energia encorajam asaes de preveno afim de reduzir as degradaes da qualidade da eletricidade, os aquecimentos e as alteraes do fator de potncia. Refletindo cada vez mais a possibilidade de taxar os clientes poluidores.Fig. 22: alimentao a mais em a montante possvel das cargas no-lineares(esquema aconselhado).6.1.2 Reagrupar as cargas poluente5.4Normas de produtosQuando estabelecemos o esquema unifilar, encontraremospara separar os equipamentos perturbadores: na prtica, alimentaremos cargas poluentes e no poluentes por jogos de barras diferentes. IEC 61000-3-2 ou EN 61000-3-2 para os aparelhos baixatenso absorvendo uma corrente inferior a 16A, IEC 61000-3-4 ou EN 61000-3-4 para os aparelhos baixa tenso absorvendo uma corrente superior a 16A.Assim, reagrupando as cargas poluentes, aumentaremos apossibilidade de aumentar o volume angular. A soma vetorial das correntes harmnicas mais fraca que sua soma algbrica.6 As solues para atenuar asharmnicas"As solues possveis para atenuar os efeitos harmnicos so de trs naturezas diferentes: adaptaes da instalao, utilizao de dispositivos particulares na alimentao(indutncias, transformadores especiais), filtragem".6.1Solues de baseFig. 23: reagrupamento das cargas no lineares e alimentao a mais em amontante possvel (esquema aconselhado).Para limitar a propagao das harmnicas na rede,disposies podem ser levados em conta, e esto observar em particular no caso de uma nova instalao.Evitaremos igualmente que as correntes harmnicas nopercorram os cabos, este que limitar as quedas de tenso e os aquecimentos nos cabos.6.1.1 Posicionar as cargas poluentes a montante darede6.1.3 Separar as fontesA perturbao harmnica global criada quando a potnciade curto-circuito diminue.Na luta contra as harmnicas, um melhoramentosuplementar obtido realizando uma alimentao pelo transformador separado, segundo o esquema seguinte.Schneider / Procobre - Qualidade de energia - Harmnicas / p.156.2 Aes no caso de ultrapassagem dos valoreslimites6.2.1 Filtro passivo Aplicaes tpicas: instalaes industriais com um conjunto de geradores de harmnicas de potncia total superior a 200 kVA (inversores de freqncia, alimentaes sem interrupes, retificadores,...), instalao apresentando uma necessidade de compensao de energia reativa, necessita de reduo da taxa de distoro em tenso para evitar a perturbao de receptores sensveis, necessita de reduo da taxa de distoro em correntepara evitar as sobrecargas.Fig. 24: alimentao das cargas perturbadoras pelo transformador separado.6.1.4 Utilizar transformadores em conjugados isoladosO efeito de conjugado de transformadores permite asupresso de certas ordens de harmnicas.Vejamos quais ordens de harmnicas so fixadas, emfuno dos tipos de conjugados: um conjugado Dyd fixado as harmnicas de ordens 5 e 7, um conjugado Dy fixa as harmnicas de ordem 3 (as harmnicas circulam em cada uma das fases, e se reencontram pelo neutro do transformador), um conjugado DZ fixa as harmnicas de ordem 5 (para Princpio de funcionamento:Substituimos um circuito LC ajustado sobre cada freqncia de harmnica a filtrar, em paralelo sobre o gerador de harmnicas.5juntar-se no circuito magntico).Este circuito de derivao absorve as harmnicas e evitaque elas circulem na alimentao.Em geral, o filtro passivo ajustado sobre uma ordem deharmnica prxima da harmnica a eliminar. Vriasligaes de filtros em paralelo podem ser utilizadas quando desejamos uma reduo forte da taxa de distoro sobre vrias ordens.Fig. 25: a utilizao de um transformador Dyd stoppe a propagao dasharmnicas de gamas 5 e 7 versus a montante da rede.6.1.5 Inserir indutncias na instalaoNo caso da alimentao de inversores de freqncia,podemos suavizar a corrente colocando indutncias de linha. Aumentando a impedncia do circuito de alimentao, limitemos a corrente harmnica.A colocao de selfs anti-harmnicas sobre os bancos decapacitores permite aumentar a impedncia do conjunto self e capacitor, para as harmnicas de freqncias elevadas.6.1.6 Escolher um esquema de aterramento adaptadoFig. 26: filtro passivo6.2.2 Filtro ativo (ou compensador ativo) Caso do regime TNC Aplicaes tpicas: instalaes comerciais com geradores de harmnicas de potncia total inferior a 200 kVA (inversores de freqncia, alimentaes sem interrupes,...), necessita de reduo da taxa de distoro em corrente para evitar as sobrecargas.No caso do regime de neutro TNC, um nico condutor(PEN) assegura a proteo em caso de defeito (terra) e assegura a circulao das correntes de desequilbrio.Em regime permanente, as correntes harmnicas circulamno PEN. Tem uma certa impedncia, esta que implica em pequenas diferenas de potencial (de ordem de quaisquer volts) entre aparelhos, e pode ter como conseqncia o disfuncionamento dos equipamentos eletrnicos. Princpio de funcionamento.Estes so sistemas eletrnicos de potncia instalados em srie ou em paralelo com a carga no-linear, visando a compensar seja as tenses harmnicas, seja as correntes harmnicas geradas pela carga.O regime TNC deve ento ser reservado a alimentao doscircuitos de potncia, no incio da instalao, e prescrito no caso da alimentao de cargas sensveis.O filtro ativo reinjetado em oposio de fases asharmnicas apresentam sobre a alimentao da carga, de tal sorte que a corrente de linha Is seja senoidal. Caso do regime TNS aconselhado no caso de presena de harmnicas.O condutor de neutro e o condutor de proteo PE seriamcompletamente separados, o potencial da rede muito melhor fixo.p.16 / Qualidade de energia - Harmnicas - Schneider / Procobre O filtro hbrido reuni o conjunto das performances dosfiltros passivos e ativos.7Os dispositivos de deteco7.1A detecoA poluio harmnica passa antes pela medio. Emfuno de cada instalao, diferentes tipos de materiais trazem uma soluo.7.1.1 As centrais de medioFig. 27: filtro ativo6.2.3 Filtro hbridoPM500 Aplicaes tpicas: instalaes industriais com um conjunto de geradores de harmnicas de potncia total superior a 200 kVA (inversores de freqncia, alimentaes sem interrupes,...), instalao apresentando uma necessidade decompensao de energia reativa, necessita de reduo da taxa de distoro em tenso para evitar a perturbao de receptores sensveis, necessita de reduo da taxa de distoro em correntepara evitar as sobrecargas, encontra conformidade a limites estritos de emisso harmnica.A central de medio PM500 concentra em uma s caixacompact 96 x 96 mm, todas as medies necessrias ao monitoramneto de uma instalao eltrica. Ela substitui vantajosamente os indicadores analgicos. Princpio de funcionamento.Os dois tipos de dispositivos anteriores podem ser associados a um mesmo equipamento e constituir um filtro hbrido. Esta nova soluo de filtragem permite acumular as vantagens das solues existentes e de cobrir um largo domnio de potncia e de performances.Fig. 29: PM500Modular e evolutiva, responde de maneira eficaz anecessidade. O usurio escolhe as funes teis para ele. Os mdulos podem ser agrupados em lugares no importa em qual momento para responder a novas necessidadesou para expor os investimentos.Perfeitamente adapatada s aplicaes de medies e demonitoramento, rendimento associado um sistema Power Logic tornando sua instalao mais clara e mais econmica.Aplicaes- alocao dos custos- monitoramneto distncia da instalao- monitoramento das harmnicas (THD)Fig. 28: filtro hbrido6.2.4 Critrios de escolha O filtro passivo permite (ao mesmo tempo): a compensao de energia reativa, uma grande capacidade de filtragem em corrente.CM3000 e CM4000Os CM's so centrais de medio com performances que oferecem numerosas possibilidades de medies e uma integrao assegurada nos sistemas graas sua conectividade Ethernet e seu servidor Web incluso.A instalao onde substituimos o filtro deve apresentar umaestabilidade suficiente, com pouco de flutuao da carga.Se a potncia reativa fornecida importante, aconselhadocolocar fora de tenso o filtro passivo durante os perodo de fraca carga.O estudo de ligao de um filtro deve levar em conta a presena eventual de um banco de compensao e pode conduzir a sua supresso.Eles so indereados aos usurios para que apossibilidade e a qualidade de energia so crticas. Se utilizam geralmente sobre as entradas e sobre as sadas sensveis. Graas as suas funcionalidades estendidas, incluem notadamente a deteco dos transitrios,permitem resolver rapidamente os problemas ligadas a umm qualidade de enegia. O compensador ativo permite a filtragem dasharmnicas sobre uma larga faixa de freqncia. Ele se adapta a no importa qual carga. Entretanto, sua potncia harmnica limitada.Schneider / Procobre - Qualidade de energia - Harmnicas / p.17das perturbaes sobre o conjunto de uma rede.Poderemos quando, seguindo a aplicao, efetuarmedies em tempo real, medir, registrar a forma de onda, prever o disparo de alarmes...As centrais de medio comunicam seja sobre Modbusseja sobre Bus Digipact para transmitir todos os dados acessveis.Este dispositivo visa essencialmente a suportar aidentificao e a planificao das tarefas de manuteno. Ser vantajosamente substituir para reduzir o tempo de interveno e o custo de instalao dos materiais pontuais no caso de medies sobre setor ou para o dimensionamento de materiais (filtros).Fig. 30: CM3000 e CM4000So igualmente os produtos ideais para responder asnecessidades ligadas a liberalizao dos mercados.SMSSMS um programa muito completo de anlise de rede associado aos produtos PowerLogic System. Instalado sobre PC standard, ele permite: exibe medies instantneamente, exibe histricos, sobre um perodo determinado, a seleo do modo de representao dos dados (tabelas, curvas de diferentes tipos), o tratamento estatstico dos dados (visualizao de histogramas)8As solues para atenuar as harmnciasAplicaes- alocaes dos custos- monitoramento distncia da instalao- anlise exaustiva da qualidade de energia- verificao da fatura- manutano preventivaMicrologic: centro de medio integrada ao disjuntorPara as novas instalaes, a unidade de controlemicrologic H, integrada ao disjuntor de potncia Masterpact, particularmente interessante no caso de uma medio no incio da instalao ou sobre a sada."O mercado prope uma oferta de servio completa para o tratamento das harmnicas: uma experincia em anlise, dispositivos de medio e superviso, dispositivos de filtragem".8.1 DiagnsticoA escolha da soluo a mais apropriada, tanto do ponto devista tcnico como econmico, o resultado de um estudo aprofundado.O diagnstico MT e BTAs etapas do diagnstico sero: a medio das perturbaes em corrente e em tenso simples e composta aos nveis de receptores poluidores, sadas perturbadas e fontes de alimentao, uma modelizao sobre o programa dos fenmenos realizada permitindo uma explicao precisa de suas causas e uma determinao otimizada das solues possveis, uma relao de diagnstico completo propostocolocando em evidncia: os nveis de perturbaes atuais, os nveis de perturbao mximo admissvel (IEC 61000, IEC34,...), uma garantia de performance sobre as solues proposta, implementao, ao menos de materiais adaptados.Fig. 31: MicrologicA unidade de controle Micrologic H permite uma anlisedetalhada da qualidade de energia e um diagnstico detalhado dos acontecimentos.Permite: a medio das correntes, tenses, potncia ativa e reativa, a medio do THD e THF em corrente e tenso, afixar componentes harmnicas em amplitude e em fase at a gama 51 em corrente e tenso, registro das formas de onda (osciloperturbografia).7.1.2 A explorao das centrais de medioExplorao e anlise a distncia: Programa de explorao ede anliseNa grade mais global de uma rede em superviso, o mercado oferece a possibilidade de ligar estes diferentes materiais por uma rede de comunicao, autorizandoassim centralizar as informaes, e de ter uma viso globalp.18 / Qualidade de energia - Harmnicas - Schneider / Procobre8.2 Produtos especficos8.2.1 Filtros passivosFig. 32: filtro passivo8.2.2 Filtros ativosFig. 33: filtro ativo8.2.3 Filtros hbridosFig. 34: filtro hbridoVisite nosso site: www.schneider.com.brPara acessar esta e as outras Apostilas de Instalaes Eltricas e Cardernos Tcnicos:www.schneider.com.brProdutos e sistemas on-line Download de arquivos (selecione a categoria)Schneider / Procobre - Qualidade de energia - Harmnicas / p.19