Dentre os distúrbios que podem afetar a qualidade da energia elétrica, estão as distorções harmônicas. A presença deste fenômeno produz efeitos indesejados, tais como sobreaquecimento de condutores (causado pelo efeito pelicular), atuações indevidas das proteções (alterações no valor de pico), ressonância, vibrações, aumento da queda de tensão e exasperação da tensão neutro-terra. Tais situações não possuem maiores dificuldades em serem constatadas, uma vez que atualmente, dispõe-se de qualímetros capazes não só de mensurá-las, mas até mesmo, de indicar um eventual fluxo de predominância quando da realização de medição num ponto de acoplamento comum (PAC) entre determinado consumidor e distribuidora de energia elétrica. Entretanto, apesar de diversas publicações concernentes ao tema, ainda inexiste um método que possa ser considerado assertivo no que diz respeito à segregação de percentuais de responsabilidade pela distorção harmônica constatada no PAC. Tendo em vista a cada vez mais proeminente necessidade de atribuição de papéis claros, sob ponto de vista técnico e regulatório, uma vez que por meio destes seria possível imputar responsabilidades acerca da mitigação das fontes do distúrbio. Este trabalho realiza um apanhado geral acerca dos principais métodos que se propuseram a suplantar esta problemática, realizando um comparativo entre os mesmos. Baseado neste comparativo foi selecionado o método denominado chaveamento capacitivo para proposição de um arranjo laboratorial objetivando validação experimental. Uma vez que o escopo do trabalho de referência se ateve ao âmbito das simulações computacionais. O arranjo é desenvolvido se utilizando de equipamentos e dispositivos trivialmente encontrados em instalações industriais, uma vez que a aplicação prática foi uma das premissas para seleção do método. Com a aplicação do equacionamento proposto, torna-se possível a obtenção da impedância harmônica da carga, possibilitando assim, a aplicação do método da superposição dos efeitos, de igual maneira ao trabalho utilizado como base. Como resultados, reproduz em ambiente laboratorial um arranjo análogo ao simulado computacionalmente, detalhando os critérios e características para elaboração do mesmo, demonstrando a viabilidade de tal proposta. As premissas estabelecidas pelo método de referência são corroboradas por meio de indicadores e confrontamentos de dados, e, por fim, apresenta a viabilidade da aplicação do método na determinação das proporções de responsabilidade para um caso prático de distorção harmônica envolvendo dois agentes, discutindo seus resultados.
Among the disturbances that can affect the power quality, there are harmonic distortions. This situation, which is known to produce unwanted effects, such as wiring overheating, caused by the skin effect, erroneous actuation of the protection system, changes in the peak value, resonance, vibrations, increase of voltage drop and exasperation of neutral-earth voltage. There are no big issues in the measurement of these effects since it is possible to measure not only these parameters but also to indicate a possible flow of their predominance when measuring at a common coupling point between a particular consumer and the utility. However, despite several publications concerning the subject, there is still no method that can be considered assertive in the segregation of responsibility percentage for each harmonic distortion found. Nevertheless, the increasingly prominent need for a clear technical and regulatory role, since it is possible to impute responsibility for the transfer of the sources of the disorder. This paper gives a general overview about main existing methodologies that have proposed to overcome the problem, making a comparison among them. Based on this, one of these, called method of capacitive unit switching, was selected for a laboratory environment experimental validation, since the scope of the reference was limited to the computational simulations scope. The arrangement is developed using equipment and devices commonly found in industrial facilities, since a practical application for one of the premises for the method selection. With an application of the proposed equation, it becomes possible obtain the harmonic impedance of the load, thus allowing possible the application of the superposition theorem, in the same way proposed by reference paper. As results, reproduce in a laboratory environment an arrangement similar to the computational simulation, detailing the criteria and characteristics for the elaboration of the same, demonstrating the feasibility of such proposal. It corroborates the premises established by the reference method, through indicators and comparative data, and finally presents a viability of application of the method in determining the proportions of responsibility for a case of harmonic distortion involving two agents, discussing their results.
Data da defesa: 23/02/2017
Banca Examinadora
Orientador (a): Rodrigo Jardim Riella (Lactec)
Membro da Banca: Alexandre Rasi Aoki (Lactec)
Membro da Banca: Cresencio Silvio Segura Salas (Lactec)
Membro da Banca: Ivan Nunes Santos (UFU)
Palavra(s)-Chave: Distorções harmônicas. Compartilhamento de responsabilidades. Ponto de Acoplamento Comum. Chaveamento de capacitores.
Keywords: Harmonic distortions. Sharing responsibility. Point of Common Coupling. Capacitor unit switching.