Análise do comportamento do fator de desequilíbrio frente a variação da amplitude e do ângulo da tensão

Abstract

Apesar da existência hoje, no Brasil e no mundo, de inúmeros trabalhos onde são abordados temas vinculados à qualidade da energia elétrica, segue incipiente o volume de publicações a respeito do desequilíbrio de tensão. Adicionalmente, vale ressaltar que, caracterizam-se como aspectos de maior concentração de atenção por parte dos pesquisadores de temas vinculados ao desequilíbrio de tensão, a identificação das suas conseqüências e a quantificação do supracitado fenômeno com base no emprego de índices capazes de inter-relacionar seus efeitos com limites que devem ser respeitados para se evitar prejuízos devido à má qualidade da energia elétrica. Neste ínterim e reconhecendo-se a sensibilidade de cargas como o motor de indução às tensões desequilibradas, surgiu a idéia de desenvolvimento deste trabalho, que visa avaliar a eficácia do índice de quantificação do desequilíbrio de tensão mais empregado pelas normas e recomendações em todo o mundo, a saber, o fator K, no que diz respeito à sua correlação com os efeitos provocados pela presença do mencionado fenômeno. Inicialmente, expõe-se um estudo de avaliação do comportamento do fator K e das componentes de seqüência positiva, negativa e zero frente a variação das amplitudes e dos ângulos das tensões. De forma complementar, passa-se à identificação dos lugares geométricos das amplitudes e dos ângulos que culminam em fatores K iguais. Estas investigações prestam-se, dentre outras metas, para subsidiar a última etapa desta pesquisa, quer seja, os ensaios em laboratório que exprimem, de forma prática, os inconvenientes vinculados a utilização do supramencionado índice. Este trabalho, além de ratificar teoricamente e com base nos ensaios em laboratório, que o fator K é um índice inadequado para a quantificação do desequilíbrio de tensão, assegura a necessidade de novas investigações conducentes a ações que minimizem de forma eficiente, os danosos efeitos que o desequilíbrio pode ocasionar. ___________________________________________________________________________________ ABSTRACT

Despite the existence of a great number of works concerning themes related to electricity quality both in Brazil and abroad today, the number of publications dealing with voltage imbalanced is still small. Moreover, it is worth mentioning that the aspects which receive greater attention from researchers in the field of voltage imbalance are identification of the consequences as well as the quantification of voltage imbalance, having as a basis the indexes which are able to interrelate the effects of this phenomenon with the limits which should be respected in order to avoid damages due to poor electricity quality. In this context, and recognizing the sensitivity of loads as the induction motor to the voltage imbalance, this work was conceived aiming at evaluating the efficiency of the indexes to quantify voltage imbalance, which are most used by the standards and recommendations world wide, which is the K factor as it is related to its correlation with the effects provoked by the presence of voltage imbalance. First, a study about the evaluation of the K factor behavior and its components of positive, negative and zero sequence component in the presence of magnitudes and voltage angles variation is carried out. As a complement, the geometric loci of the magnitudes and angles which culminate in equal k factors are identified. These investigations serve, among other objectives, to subsidize the last topic of this research, i.e., the laboratory experiments which demonstrate in a practical way the inconveniences related to the index mentioned above. This work, apart from ratifying theoretically and based on laboratory experiments that the K factor is an inadequate index for the quantification of voltage imbalance, it also ensures the necessity of new investigations concerning actions which minimize in an efficient way the damaging effects that the imbalance may cause.