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SMQEE - SISTEMA DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DE ENERGIA
ELÉTRICA
Copyright IEEE
Trabalho n
o
. PCIC BR 2008 - 12
Renan Bernardes Fernando Ayello
Engº de Medição e Qualidade de Energia Gerente Depto. Comercial
Schweitzer Engineering Labs, Inc. Schweitzer Engineering Labs, Inc.
R. Ana Maria Souza, 61 R. Ana Maria Souza, 61
Campinas, CEP 13084-758 Campinas, CEP 13084-758
Brasil Brasil
Renan_bernardes@selinc.com fernando_ayello@selinc.com
Resumo – O artigo divulga um novo conceito em
monitoramento da qualidade da energia elétrica, através da
aplicação de multimedidores digitais especialmente
projetados para aplicação em circuitos com cargas não-
lineares, combinados com outros dispositivos eletrônicos
inteligentes (IED’s) que complementam um sistema que
possibilita as indústrias petroquímicas a realizarem uma
“inspeção” da energia elétrica adquirida da Concessionária.
Os equipamentos podem ser interligados em uma rede de
comunicação de alta velocidade fornecendo condição básica
para a elaboração de um sistema de monitoramento da
qualidade de energia elétrica. Este sistema é uma poderosa
ferramenta para avaliar e otimizar custos de consumo,
interrupção, manutenção e impactos de poluição em uma
instalação elétrica.
Palavras-chave — concessionárias, IED’s, indústrias,
medidores, monitoramento, qualidade da energia.
I. INTRODUÇÃO
O tema qualidade da energia elétrica – QEE tem sido
amplamente discutido pela sociedade tanto em âmbito
internacional como nacional graças ao crescimento das
cargas eletrônicas nas instalações industriais, setor terciário
e residencial e que tem provocado um aumento na
sensibilidade dos processos a distúrbios elétricos.
A energia elétrica pode ser vista como uma das matérias
primas necessárias para a produção industrial, porém ao
contrário das demais matéria primas, não é possível realizar
os procedimentos de recebimento ou de inspeção, ou seja,
controle de qualidade. As demais matérias primas podem ser
rejeitadas pelo Depto de Recebimento caso não estejam
conforme padrões especificados, pois caso sejam aceitas,
poderão provocar danos ao processo industrial e aumento
no custo de produção. O objetivo deste trabalho é apresentar
a filosofia básica de um sistema concebido para monitorar a
qualidade da energia elétrica e realizar uma verdadeira
auditoria da energia elétrica adquirida pelas Concessionárias
e subsidiar a indústria a tomar decisões no sentido de reduzir
custos e otimizar o processo industrial.
Interessante notar o grau de importância que se dá para
determinadas ocorrências no sistema elétrico. Naturalmente,
quanto mais grave for a ocorrência, mais interesse em
analisar e detectar as causas. Para melhor compreensão do
trabalho, dividimos as pertubações em 3 tipos:
A. Grandes perturbações, que causam interrupção no
fornecimento de energia em uma grande área:
As grandes perturbações chamam a atenção devido à
suas conseqüências, mas pouco pode ser feito após estas
ocorrências, senão analisá-las e tentar obter algum
ensinamento para evitar repetição dos problemas.
B. Pequenas perturbações, que causam interrupções em
áreas localizadas:
Estas perturbações que podemos chamar como normais
ou esperadas, envolvem ocorrências simples e geralmente
são eliminadas através da atuação correta do sistema de
proteção e interrupção de energia numa área localizada.
Os pequenos distúrbios ocorrem com maior freqüência, e
análise e investigações dos mesmos são fundamentais para
evitar grandes problemas no futuro. Também é possível
otimizar ações corretivas de equipes de manutenção com o
aprendizado obtido com a análise dos distúrbios.
C. Perturbações escondidas, que não causam interrupções
no fornecimento:
Apresentam as seguintes características:
1. Não envolvem interrupções forçadas de energia;
2. Passam desapercebidas pela operação do sistema;
3. Não envolvem atuação de relés de proteção;
4. Em médio ou longo prazo, irão afetar as atividades
de manutenção;
5. Ocorrem de forma repetitiva.
Os dois primeiros tipos de perturbações citadas (ítens I.A
e I.B), provocam interrupção da energia elétrica e são
facilmente perceptíveis. Por outro lado, estas perturbações
escondidas não são detectadas por pessoas e sistemas
supervisórios convencionais, mas devem ser investigadas
pois:
Afetam a vida útil de equipamentos elétricos;
Podem ocasionar paradas de produção, mesmo
sem ter havido uma interrupção da energia;
Fornecem pistas valiosas para evitar uma
perturbação mais grave que envolva interrupção,
perda de produção ou queima de equipamentos.
Estas perturbações devem ser investigadas por
especialistas através de recursos adequados, com
possibilidade de armazenamento histórico das perturbações.
Podemos citar exemplos de excessivo nível de harmônicos
em um transformador, sucessivas ocorrências de
afundamentos de tensão em um alimentador de média
tensão e elevado número de partidas de um elemento de
sobrecorrente de neutro num circuito. As razões podem ser
descobertas antes de haver uma maior conseqüência e
medidas preventivas podem ser tomadas.
Com o conhecimento adquirido através da análise destas
perturbações escondidas, é possível evitar futuras
interrupções e também efetuar melhor planejamento, como
