DESEQUILÍBRIO DE TENSÃO

Transcrição

1 DESEQUILÍBRIO DE TENSÃO Joaquim Eloir Rocha

2 Definição Um sistema trifásico está equilibrado ou simétrico se as tensões e as correntes tiverem a mesma amplitude e deslocadas de 20 uma em relação à outra. Joaquim Eloir Rocha 2

3 Sistema Trifásico Equilibrado Joaquim Eloir Rocha 3

4 O desequilíbrio é a condição na qual as fases apresentam diferentes valores de tensão tanto em módulo como em fase. A caracterização da presença de desequilíbrios pode ser feita através de diferentes métodos. Joaquim Eloir Rocha 4

5 No Brasil, a expressão para o cálculo do desequilíbrio de tensão é: Joaquim Eloir Rocha 5

6 No método das componentes simétricas, o grau de desequilíbrio é definido pela relação entre os módulos da tensão de seqüência negativa e da tensão de seqüência positiva. Joaquim Eloir Rocha 6

7 = ab a a 2 0 Joaquim Eloir Rocha 7 = + ca bc a a a a 2 2 3

8 ab 0 Joaquim Eloir Rocha 8 = + a a a a ca bc 2 2 3

9 Alternativamente, pode-se utilizar a expressão abaixo, que conduz a resultados em consonância com a formulação anterior. Joaquim Eloir Rocha 9

10 Joaquim Eloir Rocha 0

11 No método do máximo desvio da tensão média, o grau de desequilíbrio é definido como a relação entre o máximo desvio da tensão média e a tensão média. GD % = médio 00 Joaquim Eloir Rocha

12 No Brasil, o valor de referência nos barramentos do sistema de distribuição, com exceção da BT, deve ser igual ou inferior a 2%. Esse valor serve para referência do planejamento elétrico em termos de QEE. Joaquim Eloir Rocha 2

13 Normas internacionais como a EN ou a série IEC x estabelecem o limite de 2% para a baixa e a média tensão e % para a alta tensão. Joaquim Eloir Rocha 3

14 As causas para o desequilíbrio de tensão são: - Tensão terminal dos geradores; - Impedância do sistema elétrico; e - Cargas desequilibradas entre as fases. Joaquim Eloir Rocha 4

15 Os geradores síncronos das grandes centrais produzem tensões simétricas. No entanto, atualmente os consumidores podem utilizar instalações fotovoltaicas que são conectadas à rede de forma monofásica. Joaquim Eloir Rocha 5

16 A impedância do sistema elétrico não é exatamente a mesma para cada fase. A configuração geométrica das linhas aéreas causa diferenças nos parâmetros das linhas. A transposição das fases reduz o problema. Joaquim Eloir Rocha 6

17 Na maioria dos casos práticos, o desequilíbrio das cargas é a causa do desequilíbrio das tensões. O caso mais crítico é a alimentação de trens elétricos. Joaquim Eloir Rocha 7

18 Joaquim Eloir Rocha 8

19 Nos projetos elétricos, as cargas monofásicas são distribuídas de forma equilibrada, no entanto, no transformador as cargas são flutuantes devido a distribuição estatística do funcionamento das cargas. Joaquim Eloir Rocha 9

20 Joaquim Eloir Rocha 20

21 Nos motores de indução, a presença da sequência positiva consiste na circulação de correntes simétricas e rotacionando na sequência,2,3 ou A,B,C. Joaquim Eloir Rocha 2

22 A presença no motor de indução da componente de sequêncianegativa cria um componente de fluxo magnético que rotaciona em sentido inverso ao fluxo principal. Joaquim Eloir Rocha 22

23 Consequência nos motores de indução: - Redução da eficiência; - redução do conjugado disponível; - torque pulsante; -redução da vida útil; e - Aumento da temperatura. Joaquim Eloir Rocha 23

24 A solução para superar os problemas causados pela existência de desequilíbrio de tensão é reclassificar o motor de indução, ou seja, instalar um motor de maior potência. Joaquim Eloir Rocha 24

25 Relação entre o grau de desequilíbrio de tensão e o grau de desequilíbrio de corrente (valores típicos) de Grau de desequilíbrio tensão em % 2,5 2,5 0, Grau de desequilíbrio de corrente em % Joaquim Eloir Rocha 25

26 Relação entre a perda de vida útil e o grau de desequilíbrio de tensão (valores típicos) Perda de vida útil em % Grau de desequilíbrio de tensão em % Joaquim Eloir Rocha 26

27 A capacidade dos transformadores e condutores em transferir potência útil fica reduzida devido a circulação de corrente de sequência negativa. Afinal, o limite operacional é determinado pelo valor eficaz da corrente. Joaquim Eloir Rocha 27