Qualidade da energia: ponderações sobre a necessária integração dos indicadores

dez, 2014

Edição 106 – Novembro de 2014
Por José Starosta

Seguindo a sequência dos indicadores apontados na coluna anterior, a ferramenta proposta considera a ponderação ou avaliação de cada um destes indicadores que foram medidos em relação aos esperados de acordo com alguma referência a ser definida. Deve-se considerar que as referências estabelecidas pelas normas são definidas no PAC e as medições são normalmente efetuadas no secundário de um transformador que possui impedância de 5% a 6% e que, portanto, modifica aqueles valores esperados no PAC.

A seguir são apresentadas algumas sugestões para definição das referências e ponderações associadas.

a) Regulação de tensão (tensão em regime permanente)

Na Tabela 3 do anexo I do Módulo 8 dos Procedimentos de Distribuição da Aneel (Prodist), verificam-se os limites para tensões em regime permanente nos PAC em tensões entre 1 kV e 69 kV. Tomando-se a tensão de referência (ou contratada) como “Uref” e “Umed” como a tensão medida, o documento recomenda a classificação dos limites.

  • Tensão adequada: 0,93.Uref>Umed>1,05.Uref
  • Tensão precária: 0,9.Uref>Umed>0,93.Uref
  • Tensão crítica: Umed<0,9.Uref ou Umed>1,05.Uref

A ponderação ora proposta para este quesito considera:

Limites                                                          Ponderação:

  • 0,93.Uref>Umed>1,05.Uref:                     10
  • 0,9.Uref>Umed>0,93.Uref:                       7,5
  • Umed<0,9.Uref ou Umed>1,05.Uref:         5
  • Umed<0,85.Uref ou Umed>1,07.Uref:          2,5

Neste caso e nos outros que se seguem, a ponderação (nota) zero indica que o indicador não é aplicado no caso. Os indicadores 10; 7,5; 5 e 2,5 podem ser interpretados respectivamente como “ótimo”, “bom”, “valor limite” e “ponto a corrigir”.

b) Fator de potência

Tomando-se o fator de potência de referência de cobrança de excedentes de reativos estabelecido pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) e os benefícios associados a um bom fator de potência com redução de perdas e aspectos de eficiência energética, a ponderação proposta para este item considera os valores:

Limites                                                          Ponderação:

  • 100%<FP<99%:                                     10
  • 98%<FP<95%:                                        7,5
  • 95%<FP<92%:                                        5
  • FP<92%                                                2,5

c) Harmônicos

A Tabela 3 do Módulo 8 estabelece como limite de distorção total de tensão DTT em 13,8 kV o valor de 8% e em tensões menores de 1 kV o valor de DTT de 10%.

Há de se considerar que os valores são considerados como observado no PAC. A inserção da impedância de transformadores e de circuitos aumenta a distorção de total na medida em que os barramentos se distanciam da fonte de alimentação. Da mesma forma que o fator de potência, a distorção de tensão também pode ser interpretada não pelos valores limítrofes, mas pelos benefícios em se operar com valores melhores. Nesta conceituação a ponderação proposta neste item considera:

Limites                                                               Ponderação:

DTT<3%:                                                            10
3%<DTT<6%:                                                     7,5
6%<DTT<10%:                                                   5
DTT>10%:                                                          0

Há de se considerar os casos excepcionais tratados pela IEEE 519, que define a DTT máxima de 3% para estabelecimentos de saúde (hospitais, clínicas, etc.) e de 10% para fontes específicas. Neste caso, o critério acima pode ser modificado conforme a instalação.

Ainda no que se refere ao tema “harmônicos”, outro indicador poderia considerar a distorção total de corrente. Contudo, neste caso, consideraremos somente a distorção de tensão, tendo em vista a relação existente entre os dois indicadores e que, de uma forma geral, havendo cuidado na limitação da distorção de tensão, a distorção de corrente também é limitada.

d) Desequilíbrio de tensão

O desequilíbrio de tensão é definido pela relação entre as tensões de sequência negativa (V-) e de sequência positiva (V+) nos barramentos. A expressão do fator de desequilíbrio (FD) é assim expressa pelo Módulo 8, na expressão 5.3.2 do documento.

A referência e o limite adotados nos sistemas de transmissão e de distribuição são de FD máximo de 2%. Os fatores de ponderação podem ser definidos como:

Limites                                                               Ponderação:

FD< 1%                                           10
1%<FD<2%                                     7,5
2%<FD<3%                                     5
FD> 3%                                           2,5

Nota: Os valores de desequilíbrios nos sistemas de transmissão e distribuição podem ser refletidos nos sistemas de baixa tensão. Em função de falta de informações complementares, iremos assumir os mesmos valores para os sistemas de baixa tensão.

e) Flutuação de tensão

A flutuação de tensão é tratada no item 6 do Módulo 8 e considera o fenômeno tratado na literatura internacional como “flicker”. A medição da cintilação é feita em tempo curto (integração em dez minutos – pst) e tempo longo (integração em duas horas – plt). As referências são expostas na Tabela 7 daquele documento, reproduzidas na Tabela 1. O indicador PltS95% é o valor semanal do Plt que foi superado em apenas 5% dos registros obtidos no período de sete dias completos e consecutivos.

Limites                                                                        Ponderação:

PltS95%<0,8 pu                                                         10
0,8<PltS95%<1,6 pu                                                   7,5
1,6pu<PltS95%<2 pu                                                   5
PltS95%>2 pu                                                             0

f) Variação de tensão de curta duração (VTCD)

A Tabela 9 do Módulo 8 expressa os limites das VTCDs, que consideram as variações momentâneas (de 1 ciclo a 3 segundos) e as temporárias (de 3 segundos a 3 minutos). Ocorrência de valores de tensão entre 10% e 90% da tensão nominal define o afundamento de tensão (também momentâneo ou temporário) e acima de 10% da tensão nominal define as elevações de tensão, também momentâneas e temporárias na mesma referência de tempo. Interrupções momentâneas (1 ciclo a 3 segundos) e temporárias (3 segundos a 3 minutos) ocorrem em registros de tensão menores que 10% da tensão nominal.

Considerando a severidade destes fenômenos, a proposta para ponderação considerará os fenômenos momentâneos, incluindo as ocorrências em períodos não previstos pelo Módulo 8 (menores que 1 ciclo), será:

Limites                                                   

                     Ponderação:

Sem registro de VTCD                                10
VTCD < 1 ciclo                                            7,5
1 ciclo<VTCD<3 segundos                                     5
VTCD> 3 segundos ou Interrupção                         2,5

g) Transientes

Pode-se ainda estabelecer um critério para avaliação da existência de transientes de tensão (por exemplo manobra de capacitores, e cargas ou mesmo descargas atmosféricas). Neste caso, propomos a ponderação: 

Limites                                                                        Ponderação:

Sem transientes                                                            10
Transientes de pouca importância                                  7,5
Transientes acima de 3 pu (forma de onda)                          5
Transientes que causam falha na operação                   0

O indicador de variação de frequência apresentado no Módulo 8 não será aqui considerado, por não ser aplicado neste caso, contudo, caso a instalação seja alimentada por geradores em situação de contingência, este item é importante.

Comentários

Deixe uma mensagem