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Que tipo de cargas habitam nossas redes elétricas?

Na elaboração de projetos elétricos são agregadas importantes informações relativas às cargas presentes em instalações que serão construídas, ampliadas ou reformadas. Sofisticadas tabelas contendo dados das cargas, suas potências nominais, demandas ativas e reativas, cálculos de correntes, fatores de demanda, e fatores de potência, definições de alimentadores e circuitos, dispositivos de proteções, quedas de tensão previstas, valores de curto-circuito previstos, esquemas de aterramento são alguns exemplos. Também são definidas a tensão nominal das instalações, as fontes aplicadas, sejam elas os transformadores, os geradores de emergência, os UPS, os trafos de baixa tensão, os sistemas de compensação reativa e todos os detalhes complementares que atendam às premissas do projeto, das normas, do futuro modelo de operação e manutenção, sistemas de automação cada vez mais sofisticados, sistemas de proteção e controles digitais, medidores de alta capacidade e outros acessórios.

Mas, como seria a característica dessa carga, linear ou não linear?

Uma boa definição para carga não linear seria aquela em que quando alimentada por uma fonte sem distorção (senoide pura) tem como resultado uma corrente de alimentação com forma de onda caracterizada por uma senoide distorcida, como ilustrado nas Figuras 1 (tensão) e 2 (corrente).

Figura 1 – Forma de onda de tensão.
Figura 2 – Forma de onda de corrente.

As questões relacionadas ao conhecimento das cargas que serão alimentadas pelas fontes citadas definem importantes características de operação das instalações, uma vez que todas as cargas que “habitam” essas instalações atualmente possuem essas características de não linearidade. A grande concentração destas cargas não lineares irá distorcer a forma de onda da rede de alimentação, em outras palavras, aumentará a distorção de tensão de alimentação, causando impactos na operação segura de outras cargas ligadas na instalação.

Outros pontos de atenção são relacionados à imunidade dessas cargas aos fenômenos da rede de alimentação, como as subtensões, afundamentos, sobretensões, transientes e ressonância harmônica. 

Os cuidados e a atenção com as cargas não só relacionados à quantificação em kVA ou kW, mas às suas características de operação, como as harmônicas típicas e limites de compatibilidade com as características da rede de alimentação, são aspectos fundamentais que o projeto implica na operação confiável das instalações.

Autor:

José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e presidente da Sociedade Brasileira de Qualidade da Energia Elétrica (SBQEE) | jstarosta@acaoenge.com.br

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