O documento discute a conservação de energia no sistema elétrico brasileiro e alternativas para reduzir o desperdício de energia. Aborda medidas de incentivo à conservação como multas e equipamentos eficientes. Também explica os conceitos de cargas lineares e não lineares, qualidade de energia e harmônicos, suas causas e efeitos.

1. O SISTEMA ELÉTRICO BRASILEIRO, E AS
ALTERNATIVAS PARA CONSERVAÇÃO
DE ENERGIA

2. CONSERVAÇÃO DE ENERGIA
 Conservar energia elétrica ou combater seu
desperdício é a fonte de produção mais barata e mais
limpa que existe, pois não agride o meio ambiente.
 Melhorar a maneira de utilizar a energia, sem abrir
mão do conforto e das vantagens que ela proporciona.
 Racionalizar o consumo, reduzindo custos, sem
perder a eficiência e a qualidade dos serviços.

3. A CONSERVAÇÃO DE ENERGIA NO SISTEMA
GERAÇÃO:
Gestão da fonte primária de energia: água
Tecnologias de operação ou desenvolvimento
TRANSMISSÃO:
Operação e desenvolvimento
DISTRIBUIÇÃO:
Sistema e seus componentes
CONSUMIDORES FINAIS

4. MEDIDAS DE INCENTIVO À
CONSERVAÇÃO MAIS ADOTADAS
 Combate ao consumo: kW.h
 Sobretaxas
 Multas
 Racionamento
 Utilização de equipamentos ou
dispositivos de alta eficiência
energética ???????

5. Equipamentos eficiêntes
 Instalações residenciais:
 Eletroeletrônicos com fontes chaveadas de baixa
qualidade.
 Utilização de LFC (reatores eletrônicos)
 Instalações Comercias e Industriais.
 Iluminação com lâmpadas de descarga
 Controladores de velocidade com eletrônica de
potência

6. Cargas lineares e não lineares

7. Cargas lineares

8. Cargas não lineares

9. comparação

10. QUALIDADE DE ENERGIA

11. Alterações na tensão Graph0
150.0
SWELL
Normal Normal Normal Normal
100.0 SAG
50.0
Inte rrupção
V
0.0
)
(
-50.0
-100.0
Graph0
150.0
-150.0
0.0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18
t(s)
0.2 0.22 0.24 0.26 Surtos
0.28 0.3 0.32 0.34 0.36
Normal Harmônicos Normal Normal
100.0
50.0
V
0.0
)
(
-50.0
-100.0
-150.0
0.3 0.32 0.34 0.36 0.38 0.4 0.42 0.44 0.46 0.48 0.5 0.52 0.54 0.
t(s)

12. curva

13. COMPONENTES HARMÔNICAS
 “A presença de harmônicas é sinônimo de
uma onda de tensão ou de corrente
deformada”.
 “A deformação da onda de tensão ou de
corrente significa que a distribuição de
energia elétrica é perturbada e que a
Qualidade de Energia não é ótima”.

14. Origem das harmônicas
 "As correntes harmônicas são geradas pelas
cargas não-lineares conectadas a rede. A
circulação das correntes harmônicas geram
tensões harmônicas através das impedâncias
da rede, e então uma deformação da tensão
de alimentação".

15. Áreas com presença de informática
 Ambientes de redes
 No breaks
 Computadores
 Copiadoras/impressoras
 Processos automatizados.
 PLC’s

16. Harmonicas ex 1

17. Graf harm.
Fig. 1: exemplo de correntes comportando harmônicas, e decomposição da
corrente global em seus componentes harmônicos de ordem 1 (fundamental),
3, 5, 7 e 9.

18. Graph0
100.0
80.0 Harmonicas ex 2
60.0
Fundamental
40.0
20.0
0.0
-20.0
-40.0
-60.0
-80.0
-100.0
0.0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 0.01 0.011 0.012 0.013 0.014 0.015 0.016 0.017
t(s)

19. ex1
Exemplos de Harmônicos
Geração de Harmônicos por Fontes Chaveadas
DII (%)
140
128,03
120
100
100 90,02
DHI
80 71,5
60
48,1
40
26,7
20 8,9 7,9
2,9
0
1 3 5 7 9 11 13 15 n
Ordem harmônica - n e DHI (%)
Forma de onda da corrente medida Decomposição harmônica

20. ex2 Exemplos de Harmônicos
Geração de Harmônicos por “No-Break’s”
120
100
100
80
60
DHI
40
26,2 28,68
20
5,33 8,21 3,14 4,89 2,53
0
1 5 7 11 13 17 19 n
Ordem harmônica - n e DHI (%)
Forma de onda da corrente medida Decomposição harmônica

21. ex3
Exemplos de Harmônicos
Geração de Harmônicos por uma Lâmpada Fluorescente
Compacta (9W/220V) com Reator Eletrônico
DHI (%)
140
124,62
120
100
100
86,44
80 71,5
60
DHI
45,76
40
22,03
20 14,56 12,47
0
1 3 5 7 9 11 13 DTI
Ordem harmônica - n e DHI (%)
Forma de onda da corrente medida Decomposição harmônica

22. tabela

23. THD

24. Harmônicas
causas
x Causas: Harmônicos
BCargas conectadas via
BCargas de conexão
conversores
direta ao sistema
•retificadores/motores
•Geradores/motores CA
CC controlados;
•transformadores;
•inversores/motores de
•lâmpadas de descarga; indução;
•fornos a arco; •Eletrólise p retificação;
•Compensadores tipo •cicloconversores/motor
reator saturado es síncronos;
•computadores; •fornos de indução;
•Etc..

25. Efeitos e conseqüências dos
harmônicos
 Aquecimentos excessivos
 Disparos de dispositivos de proteção
 Ressonância
 Vibrações e acoplamentos
 Aumento da queda de tensão
 e diminuição do fator de potência
BAumento do consumo de energia elétrica.
redução da vida útil;

26. Indicadores monitorados
 (DEC, FEC, DIC e FIC) relativos à duração e à
freqüência das interrupções, por conjunto de
consumidores e por consumidor individual; e os de
níveis de tensão
 (DRP,DRC e ICC) relativos à entrega de energia com
tensões fora dos padrões de qualidade definidos pela
ANEEL.
 O consumidor brasileiro apresenta, em média, 14,8
interrupções, num total de 18 horas.

27. Indicadores de PQ
Existem indicadores que permitem
quantificar e avaliar a distorção harmônica
das ondas de tensão e de corrente.
- o fator de potência,
- o fator de crista,
- a potência de distorção,
- o espectro em freqüência,
- a taxa de distorção harmônica.
Estes indicadores são indispensáveis para determinação das
ações corretivas eventuais".

29. sistema

30. harmexe1
Harmônicos
Corrente de Alimentação de um transformador à vazio (%)
DII
140
120
100
100
80
60 53,0
48,5
40
20,0
20
5,7 3,03
0
1 3 5 7 9 11 13 DTI
Ordem harmônica - n e DTI (%)
Decomposição
Forma de onda da corrente medida
harmônica

31. Harmonicos: causas
x Cargas de conexão direta ao sistema
• geradores e motores CA;
• transformadores;
• lâmpadas de descarga;
• fornos a arco;
• compensadores tipo reator saturado
• etc.
B Cargas conectadas via conversores
• retificadores/motores CC controlados;
• inversores/motores de indução;
• eletrólise por retificação;
• cicloconversores/motores síncronos;
• fornos de indução;
• etc.
B Reguladores
• fornos de indução controlados por reatores
saturados;
• cargas de aquecimento controladas por tiristores;
• velocidade dos motores CA controlados por tensão
de estator;
• reguladores de tensão a núcleo saturado;
• computadores;
• eletrodomésticos com fontes chaveadas
• etc.

32. Harmônicos
conseqx Consequências:
B Sobrecargas e sobreaquecimentos
em equipamentos e subsequente
redução da vida útil;
B Sobretensões harmônicas e
solicitações do isolamento dos
dispositivos com subsequente
“stress” e redução da vida útil;
B Operação indevida de equipamen-
tos elétricos;
B Aumento do consumo de energia
elétrica.

33. Circulação de harmônicos na rede

34. Dimensionamento de condutores

35. disparo

36. Queda de tensão

37. Fator de potencia

38. Soluçoes para atenuar harmônicos

39. medição

40. fc

41. ind

42. Filtro ativo

43. compensado

44. Ligação filtro ativo

45. ex

46. trafo

47. 5e7

48. thdv

49. thdi

50. Ressonância