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ANÁLISE DE PERTURBAÇÕES PROPAGADAS ATRAVÉS DA REDE ELÉCTRICA

ANÁLISE DE PERTURBAÇÕES PROPAGADAS ATRAVÉS DA REDE ELÉCTRICA
Sendo a rede eléctrica o meio utilizado para a transmissão da corrente eléctrica aos consumidores é também um meio para a propagação de várias perturbações indesejadas, que podem levar a consequências desastrosas para os equipamentos. Tais perturbações podem ter várias origens, internas ao próprio sistema (cargas não lineares, curto-circuitos, comutação de cargas, comutação de baterias de condensadores, etc) ou externas como são o caso das descargas atmosféricas.

Como cada vez mais existem aparelhos e fenómenos que causam perturbações na rede eléctrica, é de todo o interesse estudar essas perturbações e fazer simulações para averiguar qual o seu impacto desde a distribuição até ao consumo.
É nosso objectivo ao estudar a temática das redes eléctricas conhecer o desempenho de redes distintas e das suas partes em diferentes situações.

O sector da energia eléctrica encontra-se, sobretudo nas duas últimas décadas, a atravessar profundas mudanças devido a um número considerável de factores:
– A alteração da natureza das cargas consumidoras e a forma como a energia eléctrica é hoje utilizada;
– A liberalização, desregulamentação em curso a nível mundial,
– A proliferação de auto-produtores,
– O aparecimento de novas tecnologias de geração  
– O peso crescente das questões ambientais associadas às tecnologias de geração, têm provocado grandes alterações no modo de funcionamento do sector.

Temos vindo a assistir à alteração da natureza das cargas. Grande parte das cargas actuais (e os sistemas de controlo em particular) são baseadas em dispositivos electrónicos sensíveis: díodos, transístores, I.C., microprocessadores, triacs, IGBT, etc. Todos estes elementos vieram permitir o uso da electricidade de uma forma muito mais eficiente e o controlo mais preciso sobre os processos, mas simultaneamente trouxeram perturbações muito significativas à qualidade da energia. Devido à sua não linearidade, os novos dispositivos são simultaneamente um dos principais causadores de muitos dos problemas na qualidade da energia na actualidade. Perturbações mesmo muito pequenas, da ordem de alguns milissegundos, podem provocar a falha global dos sistemas onde tais dispositivos se encontrem inseridos. Este cenário de proliferação tem vindo a agravar-se continuamente, pois cada vez mais energia é consumida por cargas não lineares.
Hoje, mais do que nunca, devido à grande concorrência a nível mundial, à maior sensibilidade dos equipamentos e às margens de lucro marginais associadas à laboração de muitos sectores, a existência de energia eléctrica com qualidade constitui um factor crucial para a competitividade e sobrevivência dos mesmos. Os sectores mais críticos a este respeito são os das indústrias de processo contínuo. Devido à sua natureza, são concebidos para laborar sem interrupções. Quando estas sucedem é impossível atingir os níveis de produtividade esperados e projectados, podendo inviabilizar economicamente toda a unidade. De entre as muitas medidas implementadas pelas empresas operadoras para fornecer maior qualidade, a interligação das redes e o uso de dispositivos de abertura e rearme automático desempenham hoje um papel importante, ao evitar os cortes de longa duração. Mas os tempos de comutação destes dispositivos e o elevado número de fenómenos imprevisíveis a que estão sujeitas as linhas de transporte, não permitem evitar facilmente os designados cortes de muito curta duração (micro – cortes). [2]
Para minorar as consequências dos problemas anteriormente referidos, há alguns anos que vêm sendo tomadas medidas que se situam basicamente a dois níveis:
1. Desenvolvimento de normas que regulamentam o nível mínimo de qualidade do serviço que as redes devem oferecer.
2. Que regulamentam o grau de imunidade mínima que os dispositivos que utilizam a energia devem possuir para poderem operar em ambientes mais “agressivos” sem comprometerem a sua funcionalidade.

Tecnologias reparadoras como bobinas supercondutoras (SMES)  , baterias electromecânicas (“Flywheels”) e super condensadores, abordam este tipo de situações e caracterizam-se sobretudo pela sua capacidade para armazenar grandes quantidades de energia eléctrica em pouco volume, e por serem capazes de disponibilizar essa energia de uma forma muito rápida.
Grande parte da Europa dispõe de um funcionamento de energia eléctrica estável. Problemas como a ocorrência de grandes variações na tensão são raros, no entanto são necessárias acções no campo da garantia da qualidade. Um dos problemas é por exemplo, a poluição da tensão causada por harmónicas, clientes com cargas não lineares, que criam correntes de forma não sinusoidal, provocam tensões harmónicas que afectam a qualidade da energia eléctrica. Assim a garantia da qualidade da tensão relaciona-se com o controlo da tensão de alimentação, com especial ênfase nas harmónicas.
Os problemas decorrentes da elevada da elevada distorção harmónica no sistema de corrente alternada e do consequente reduzido factor de potência são a distorção da corrente alternada, deslocamento excessivo de correntes e tensões, interferências em cargas próximas, redução da potência útil, aumento das perdas em condutores, redução da eficiência e consequente necessidade de aumento de geração de potência.

Devemos ter a consciência que a electricidade é um bem comum e que as interferências no sistema eléctrico podem tornar-se desastrosas para os equipamentos consumidores que a ele estão ligados. Assim como todos temos o direito de dispor de uma fonte de energia eléctrica limpa, também todos somos responsáveis por manter o sistema eléctrico limpo. Significa isto que o sistema eléctrico deve operar na forma mais ideal possível, ou seja, com tensões e correntes sinusoidais, frequência constante, Tensão constante (para o seu valor nominal), tensões trifásicas balanceadas e factor de potência unitário.

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