Caracterização de cargas eletrônicas quanto a qualidade da energia elétrica.

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RESUMO

Atualmente, devido a grande proliferação de cargas não lineares no sistema elétrico, diversos problemas relacionados a qualidade da energia elétrica (QEE) têm sido observados, como o superaquecimento de motores, excessiva corrente circulando pelo condutor de neutro, queima de equipamentos, baixo fator de potência, distorção da tensão no ponto de acoplamento comum (PAC) e sobrecargas em transformadores de distribuição. Frente aos problemas citados, o IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) propôs a recomendação Std. 519-1992, que estabelece limites de distorção harmônica para tensão e corrente e práticas para o controle de harmônicas no sistema elétrico de potência. As cargas não lineares drenam correntes da rede que diferem da forma de onda original da tensão que as produziu, tendo, portanto, forma diferente de uma senóide. Estas correntes por sua vez, possuem frequência que são múltiplas da frequência fundamental, e que quando somadas a parcela de corrente fundamental, resultam na corrente total da carga, a qual pode apresentar um elevado conteúdo harmônico e tal fato reflete diretamente no aumento do consumo de potência e na degradação da QEE. A presença de correntes e/ou tensões harmônicas em sistemas elétricos, traz um grau a mais de dificuldade no entendimento e análise dos conceitos de potência elétrica, pois neste caso, os conceitos tradicionais não são suficientes para descrever corretamente todas as grandezas do sistema. Neste contexto, o presente trabalho pretende realizar o estudo teórico dos conceitos e técnicas necessárias, bem como implementá-las por meio de um software de simulação computacional (PSIM da Powersim) a fim de comprová-los e também realizar experimentos práticos em laboratório, consolidando todos os conceitos estudados, de modo que, os conceitos de potência elétrica em circuitos de corrente alternada possam ser estudados sem um elevado grau de abstração quando se considera as não linearidades das cargas. Fundamentado nos conceitos estudados, será possível identificar as características específicas de qualquer tipo de carga eletrônica, quantificando as grandezas de potências relacionadas às formas de onda de corrente e tensão, bem como avaliá-las quanto a QEE baseado nos indicadores da IEEE 519.

PALAVRAS-CHAVE: Qualidade da Energia Elétrica; Potência, Harmônicas; Cargas Não Lineares; Distorção.