Flutuação de tensão e efeito Flicker

Flutuação de tensão e efeito
Flicker
Resume-se na dificuldade de
manter a tensão estável.
Motivos:
-Variação de carga
- Tempo de resposta dos
dispositivos de controle de
tensão.
Definição:
È a variavel aleatoria,
repetitiva ou esporadica do
valor eficaz ta tensao.
Valores tipicos +- 5%.
Causa: Cargas que demandam
potencia reativa variável no
tempo.
Ex:
- Fornos a Arco
(caso uma das fases não entre
em curto, um desequilibrio
ocorrerá na rede.)
- Laminadores
-Partidas de grandes Motores
- Maquinas de Solda
Classificações IEC
Tipo A
V
V
T
- Series irregulares de
variação brusca crescente ou
decrescente
- Não tem periodo definido
-Provocadas por Laminadores
no ponto de vista de Flutuação
de tensão.
Tipo C
Fundamentação:
Baseado na determinação do
sinal aleatorio de modulação
responsavel pela variação de
tensão.
- Series irregulares de
variações de formas diversas
- Não tem periodo definido
- Provocada por operaçao
conjunta de diversas cargas
Tipo D
Efeitos da Flutuação
-Oscilações de torque de
motores elétricos.
-Vibrações e afrouxamento de
parafusos, rebites, etc.
- Perdas adicionais nos
motores devido a atrito e
vibração.
- Interferencia nos
equipamentos eletronicos, eq.
de processamento de dados,
controle de processos, etc.
-Redução da velocidade de
fusao e da produtividade dos
fornos a arco.
- Falhas ou comprometimento
no processo de soldagem.
- Incômodo visual causadado
pela variação do fluxo
luminoso das lampadas
incadescentes (efeito flicker)
tempo
Severidade do Flicker
Vpac
Vpac

Q c arg a
MVA cc
Tipo B
Estágio 1Adaptação da tensão de
entrada.
-Variaçoes Continuas
- Aleatorias
-Provocadas por fornos a arco
Lampadas Fluorescentes são
menos sensíveis.
-Variações retangulares
-Periodo definido
- Utilizada para calibração de
instrumentos.
Método de Avaliação do
Efeito Flicker
E a representação quantitativa
do incomodo visual percebido
pelas pessoas expostas ao
fenomeno de cintilação
Estágio 2 – Demodulação do
sinal adaptado, por
quadramento de sinal.
Estágio 3- Ponderação em
frequencia.
Estágio 4- Média Quadrática
Onde
T=constante de tempo para
media movel (t=300ms)
af- ponderação em frequencia
dependendo da lampada
incandescente.
∆v(t) – flutuação normalizada
de tensão.
Calcula-se Sf para 18 ciclos
de 60hz.
Estágio 5 – Tratamento
estático
O efeito Flicker é o único dos
fatores citados que serve como
indicador para avaliar a QEE
Calculo dos indicadores:
PST- Indice de severidade do
Flciker pelo metodo de curta
duração – Short Term
Probability
Avaliação – 10 min
-Lampadas de descarga
-Fornos a arco
-Compensadores tipo reator
saturado
-etc.
PLT- Indice de severidade do
Flicker pelo metodo de longa
duração. – Long Term
Probability
Cargas conectadas via
conversores
Indicador PST
PST  0,0314.P0,1  0,0525.P1  0,0657.P3  0,28.P10  0,08.P50
onde:
P0,1 - Nível de Flicker
excedido durante 0,1% do
período de observação;
P1 - idem, porem
excedido durante 1%;
P3 - idem, porem
excedido durante 3%;
P10 - idem, porem
excedido durante 10%;
P50 - idem, porem
excedido durante 50%.
Indicador PLT
1
3
 1 12
3
PLT    PSTi  
 12 i 1

Aplicação:
Quando da existencia de
varias cargas perturbadoras
com longos e variáveis ciclos
de operação.
-retificadores/ motores CC
controlados.
-Inversores/motores de
indução
- eletrolse por retificação
- cicloconversores/ motores
sincronos
- fornos de indução
etc.
Reguladores
- fornos de indução
controlador por reatores
saturados
- cargas de aquecimento
controloados por tiristores
- velocidade dos motores Ca
controlados por tensao de
estator
- reguladores de tensao a
nucleo saturado
- computadores
- eletrodomestico com fontes
chaveadas.
Exemplo de decomposição
harmonica
Fontes Chaveadas.
DHI
140 (%)
120
100
100
128,0
3
90,02
80
Harmônicos
71,5
60
40
48,1
26,7
20
0
Conceito:
Correntes e tensões com
frequencias correspondentes a
multiplos inteiros da
frequencia fundamental.
Causas:
Cargas de conexão direta ao
sistema:
- geradores e motores CA
-Trafos
8,9
1
2,9
7,9
3
5
7
9
11 13 15 DHT
Ordem harmônica - n e DHT (%)
Definições:
Distorção Individual de
Tensao e de corrente
Corrente
DHV
I n x100

(%)
I I
1
)
Vn= Valor eficaz da tensao de
ordem n
In= valor eficaz da corrente de
ordem n
V1= Valor eficaz da tensao
fundamental
I1= valor eficaz da corrente
fundamental
N= ordem da componente
harmonica
V  V1  1  DHVT2
Etc... só formula
macaca...slides(12,13,14,15)
Potências

P  V1 I 1 cos 1   Vn I n cos  n
n2

Q  V1 I1sen1   Vn I n sen n
n2
S  VI  P 2  Q 2  D 2
Principais Aplicações da
Ponte Retificadora Trifásica.
UPS,VSI, tração eletrica,
aquecimento, eletrolise.
Condições ideais de operação:
-Alimentação trifasica
equilibrada em magiude e
ângulo e fase
-Alimentação sem distorções
-Frequencia da rede de
suprimento constante
-Sistema de disparo com
pulsos igualmente espaçados
de 60
-Reator de alisamento com
caracteristicas infinitas
Tensao
V
DHVI  n x100 (%)
V1
Efeitos dos Harmonicos:
- Sobrecargas e
sobreaquecimentos em
equipamentos e redução de
vida util
- Sobretensoes harmonicas e
solicitações do isolamento dos
dispositivos
Operação indevida de
equipamentos eletricos
- Aumento do consumo de
energia eletrica
- Diminuição da vida util de
cabos condutores.
formulações utilizadas (SA e
SV) não retratam o
desequilíbrio nem a
contribuição da corrente de
neutro.
As potências aparentes
efetivas retratam com maior
fidelidade a real situação do
sistema em análise e os dois
enfoques apresentam valores
bastante próximos.
Há necessidade de muitos
estudos e análises para definir
qual a formulação irá ficar,
baseado na simplicidade e
aplicabilidade.
Formulas Macacas (slides
36,37,38)
Principais Parâmetros
–Magnitude–Duração•
,Critérios Utilizados para Tensão
Base–
Tensão nominal–
Tensão pré-falta–
Tensão de fornecimento (
contratual)
Potencia Aparente Efetiva
1 metodo:
Redução do Efeito harmonico:
- Compensação Interna –
aumento do numero de pulsos.
- Filtros Passivos e Ativos
Ie 
Novos conceitos sobre a
Potencia Eletrica
I a2  I b2  I c2  I n2
3
P=1
Ve 
Consideração da
Potencia harmonica ou não
ativa de distorção
1
3 Va2  Vb2  Vc2   Vab2  Vbc2  Vca2 

18 
Se  3Ve I e
D


Enfoque Europeu
S1
Q

P
I 
D  V . I  I  ..  I  V .I . 1   1 
I
2
2
S 
2
3
2
Ie 
2
N
P2  Q2  D2
S s2  P 2  Q 2  A2
Fator de potencia pode ser ate
menor do que 1 para cargas
resistivas.
Conclusões
Os exemplos reais
apresentados mostram que as
Ve 
I a2  I b2  I c2  I n2
3
1 2
(Va  Vb2  Vc2  Vab2  Vbc2  Vca2 )
12
Duvidas:
Pq carga maxima tem onda
mais bunitinha q de carga
normal?