A qualidade de energia elétrica pode ser definida como "um conjunto de limites elétricos que permite que o equipamento funcione da maneira pretendida sem perda significativa de desempenho ou expectativa de vida". As condições que proporcionam um desempenho satisfatório à custa da expectativa de vida ou vice-versa não são aceitáveis.
A qualidade de energia deve ser uma preocupação para os projetistas de instalações, operadores e ocupantes porque, quando a qualidade da energia elétrica fornecida ao equipamento é deficiente, há degradação no desempenho da operação de uma instalação elétrica. Isto é verdade, não importa se o equipamento é um computador em um ambiente de negócios, uma máquina de imagem ultrassônica em um hospital, ou um controlador de processo em uma fábrica. Além disso, uma boa qualidade de energia para uma peça de equipamento pode ser inaceitável para outra, operando, por exemplo, na mesma instalação. Logo, dois equipamentos teoricamente idênticos podem reagir de forma diferente à mesma qualidade de energia, sendo que algumas máquinas até criam seus próprios problemas de qualidade de energia. Dadas essas condições hostis, é importante para um engenheiro encarregado do projeto ou operação de um prédio de escritórios, hospital ou uma fábrica de ser conhecedor sobre os conceitos básicos de qualidade de energia.
Fonte: SANKARAN, C. Power Quality, Boca Raton: CRC Press LLC, 2002.
Considerando a diversidade de distúrbios de energia elétrica, identifique e descreva quatro falhas/distúrbios de qualidade da energia existentes, destacando, pelo menos, a definição do distúrbio, as principais causas e formas de mitigar.
Soluções para a tarefa
Os distúrbios de energia elétrica mais comuns são:
· Subtensão: É quando o valor da amplitude da onda de tensão está abaixo do normal. Caracterizado pelo decréscimo da tensão RMS para valores menores de 90% na frequência fundamental e uma duração maior que 1 minuto.
Soluções: Condicionadores de energia; Separação de circuitos; Redimensiona-mento de rede e circuitos;
· Sobretensão: É quando a amplitude da onda de tensão está acima que o normal. Caracterizado pelo aumento da tensão RMS em mais de 110% na frequência fundamental e uma duração maior que 1 minuto.
Soluções: Condicionadores de energia; Separação de circuitos; Redimensiona-mento de rede e circuitos;
Ruídos: É caracterizado por um sinal elétrico com
frequência menor que 200 Khz superposto no sinal de potência (tensão e
corrente) nos condutores fase, ou também encontrados no neutro ou em linhas de
sinal.
Causa: Chaveamento de equipamentos de potência; Indução de sinais de frequência; dispositivos a arco; Aterramento mal feito ou impróprio;
Efeito: Mal funcionamento de equipamentos eletrônicos; Perda ou alteração em sinais digitais;
Soluções: Uso de filtros; Separação física da fonte geradora e Prejudicada; aterramento correto e equalização de potenciais.
· Blackouts: É a ausência do fornecimento de energia que pode ocorrer alguns milissegundos chegando a vários minutos. É dividida em momentânea, temporária e de longa duração.
Causa: Falta temporária; Acionamento de dispositivos de segurança; Descargas atmosféricas; Queda de galhos de árvores; Curto-circuito fase-terra; Acionamento de religadores;
Efeito: Desligamento de equipamentos eletrônicos; Queima ou perda de dados eletrônicos (disco rígido corrompido); Reinicialização de máquinas eletrônicas (computador, PLC etc.); Falha em fonte chaveada; Atuação da proteção; Parada da máquina; Impacto econômico.
Solução: Nobreak; Geradores; Outras fontes de energia; Separação de circuitos; Redimensionamento do circuito;
Os distúrbios de energia elétrica são os seguintes:
Subtensão:a amplitude da onda de tensão fica abaixo do normal, ocasionando um decréscimo da tensão RMS para valores abaixo de 90% na frequência fundamental.
Sobretensão: a amplitude da onda de tensão está acima do normal ocasionando o aumento da tensão RMS acima de 110% na frequência fundamental.
Ruídos: ocorre sinal elétrico com frequência menor que 200 Khz superposto no sinal de potência nos condutores fase.
Blackouts: ausência do fornecimento de energia, podendo durar alguns milissegundos ou até vários minutos, sendo dividida em momentânea, temporária e de longa duração.
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