Qualidade da energia em sistemas elétricos industriais - estudos de caso
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Clever Sebastião Pereira Filho
Igor Amariz Pires
Igor Amariz Pires
Resumo
A crescente competitividade de mercado entre as indústrias, associada ao aumento do consumo da energia elétrica, tem impulsionado o desenvolvimento tecnológico, com o objetivo de otimizar os processos, reduzindo as perdas e os custos de fabricação do produto final. Entretanto, devido à falta de estudos e análises especificas para aplicação das novas tecnologias por parte das indústrias, diversos problemas relacionados a qualidade da energia têm gerado prejuízos e paralisações no processo produtivo. Desta forma, as concessionárias de energia e os consumidores têm se preocupado cada vez mais com a Qualidade da Energia Elétrica (QEE). Através de pesquisas realizadas nos EUA, foram identificados três distúrbios de QEE que mais têm afetado os consumidores: afundamentos de tensão, transitórios e harmônicos. Diante deste contexto, o presente trabalho tem como principal objetivo fornecer subsídios para análises e pesquisas referentes aos principais problemas de QEE observados em plantas industriais, através da apresentação das características, causas, impactos e até mesmo algumas medidas mitigatórias atualmente utilizadas. Para consolidar de forma prática as referências teóricas descritas neste trabalho, são apresentados cinco estudos de casos reais, envolvendo afundamentos de tensão de curta duração, gerados durante a partida dos motores, variações de tensão de longa duração, mais especificamente as subtensões e sobretensões sustentadas, transitórios oscilatórios de baixa frequência, gerados pelas manobras de chaveamento de banco de capacitores, harmônicos e geração distribuída. Foram apresentadas e discutidas as medições de grandezas elétricas e as simulações realizadas, sendo que em alguns casos, foi possível a comprovação da eficácia das ações realizadas que reduziram ou até mesmo eliminaram os problemas de QEE nos sistemas industriais analisados.
Abstract
The rising of the competitiveness on the market between the industries, associated with the electrical energy consumption has driven the development of the technology, aiming to optmize the industrial process and reducing the losses and the costs of the final product. However, because of the lack of studies and specific analysis to apply the new technology, the industries have been suffering losses and outages in their process. Because of that, the consumers and the power distribution companies have been more worried about the Quality of the Electrical Energy (QEE). Researches applied to industries located in the US, have shown that there are three kinds of disturbances in the electrical system that are heavily impacting the consumers: Voltage dips, transientes, and harmonics. The objective of this work is to supply data for analysis and researches for the main QEE problems, observed in the electrical system of industrial plants. The characteristics, causes, impacts and solutions of those problems will be presented along this work. Five real case studies involving problems regarding voltage dips, overvoltages, low frequency transients, harmonics and distributed generation will be presented. In order to prove the efectiveness of the proposed solutions, each case study presented real measurements and software simulations, showing the mitigation of the QEE problems and in some cases even its elimination.
Assunto
Engenharia elétrica, Energia elétrica - Qualidade, Harmônicos (Ondas elétricas), Transitórios (Eletricidade)
Palavras-chave
Qualidade da Energia Elétrica (QEE)