ARTIGO TÉCNICO-COMERCIAL
revista técnico-profissional
o electricista
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ABB, S.A.
ABB
{ UMA MELHORIA ACTIVA DA QUALIDADE – FILTROS ACTIVOS PQF MELHORAM O RENDIMENTO E EFICIÊNCIA DOS SISTEMAS}
A crescente utilização de cargas não lineares nas aplicações industriais e comerciais originou harmónicos que podem ser prejudiciais para a rede eléctrica e provocar o sobreaquecimento dos cabos, motores e transformadores, provocar danos nos equipamentos sensíveis, desligar disjuntores e fundir fusíveis, e envelhecer prematuramente a instalação.
Os filtros activos e modulares PQF da ABB representam uma solução fiável e rentável para este problema, dados que supervisionam continuamente a intensidade em tempo real para determinar a presença de harmónicos e injectam correntes harmónicas na rede, na fase exactamente oposta à dos componentes que vão ser filtrados. Os dois harmónicos anulam-se entre si para que o transformador de alimentação veja uma onda sinusoidal limpa. As redes com energia eléctrica de má qualidade ocasionam perdas económicas, um impacto negativo no meio ambiente ou problemas de segurança. Existem três causas importantes da qualidade deficiente da energia eléctrica: › Poluição harmónica; › Desequilíbrio de cargas que provocam desequilíbrios de tensão; › Energia reactiva. Quando estas condições sucedem demasiadas vezes, ocorrem falhas frequentes nos equipamentos ou a redução da vida destes, perdas de produção, menores níveis de segurança nas instalações, maior pegada de carbono, incumprimento das normativas do serviço de fornecimento e outros efeitos não desejados.
Além das perdas económicas, ocorrem outros custos pelas perdas acrescidas de kWh em componentes típicos da rede, como transformadores, cabos e motores. Tais perdas recaem nas centrais eléctricas de fornecimento público e, dependendo do processo e da fonte da energia eléctrica, aumentam as emissões de CO2. As centrais nucleares, por exemplo, não deixam pegada de CO2 por kWh, ao passo que as centrais eléctricas de carbono geram entre 900 e 1.000 g/kWh. Se a produção pára devido à qualidade deficiente da energia eléctrica, os custos são enormes. Na Figura 1 apresentamos uma visão geral das perdas económicas típicas produzidas por um incidente de qualidade da energia (paragem) em instalações eléctricas de vários sectores industriais. Os dados assinalados com asterisco procedem de um estudo à escala europeia sobre este tema, realizado pelo Instituto Europeu do Cobre em 2002. A restante informação é baseada em dados da ABB.
Sector
Financial loss per incident (in euros)
Semi-conductors production(*)
3.8 million ($5.3 million)
Financial trade(*)
6 million ($8.4 million)
Computer center(*)
750,000 ($1 million)
Telecommunication(*)
30,000 ($42,000)
Steel industry(*)
350,000 ($490,000)
Glass industry(*)
250,000 ($350,000)
Offshore platforms
250,000 - 750,000 ($350,000 - $1 million)
Dredging/land reclamation
50,000 - 250,000 ($70,000 - $350,000)
Figura 1 . Exemplos de perdas económicas derivadas de incidentes de qualidade de energia.
Um possível método para quantificar teoricamente as perdas acrescidas que provocam os harmónicos nos transformadores é utilizar a norma IEEE C57.110. O impacto calculado dependerá das circunstâncias locais, mas o que acontece é que as perdas se acumulam com rapidez.