M01815

FACULDADE INDEPENDENTE DO NORDESTE - FAINOR CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA JOANES DIAS MELO

ESTUDO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA APLICADO A UMA INSTITUIÇÃO DE EDUCAÇÃO.

VITÓRIA DA CONQUISTA – BAHIA MAIO 2014

JOANES DIAS MELO

ESTUDO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA APLICADO A UMA INSTITUIÇÃO DE EDUCAÇÃO.

Monografia apresentada ao Colegiado do Curso de Engenharia Elétrica da Faculdade Independente do Nordeste - FAINOR, como requisito obrigatório para a obtenção do Título de Bacharel em Engenharia Elétrica.

Orientador: Prof. Rogério Gusmão Marinho

VITÓRIA DA CONQUISTA – BA 2014

M513e

Melo. Joanes Dias Estudo de eficiência energética e qualidade de energia elétrica aplicado a uma instituição de educação. / Joanes Dias Melo._ _ Vitória da Conquista, 2014.

70 f.

Monografia (Graduação em Engenharia elétrica) Faculdade Independente do Nordeste Orientador(a): Prof. Rogério Gusmão Viana

1.Distúrbio da qualidade da energia elétrica 2.Eficiência energética 3. Gerenciamento de energia I. Título.

CDD: 621.3

Dedico esse trabalho a meus familiares, amigos, a minha esposa LaĂ­s, e a meu filho Gustavo que ajudou a transformar a realidade dos momentos ausentes em jubilo.

AGRADECIMENTOS

A Deus – Ser Supremo, que nos concedeu o dom da vida, conhece os nossos pensamentos bem antes de nossas ações e se coloca diante de nós a todo momento. Com a certeza de uma vida trilhada em vossos ensinamentos estaremos em paz consigo e com o nosso próximo.

Aos meus pais – É um momento especial que retrata a emoção, o carinho e a gratidão que ao longo dos anos me incentivaram na jornada dos estudos, fazendome sentir cada vez mais orgulhoso e reconhecedor de que todo sacrifício não é em vão, mas sim, um passo decisivo para novos caminhos. À minha irmã Laise – pelo otimismo e apoio sempre transmitido. À minha esposa Laís e o meu filho Gustavo – pela compreensão que ajudaram a transformar a realidade dos momentos ausentes em júbilo, na conquista deste título e da minha realização profissional.

Por fim, externo os meus agradecimentos a todos que direta ou indiretamente contribuíram para a concretização deste trabalho.

.

“A felicidade não se resume na ausência de problemas, mas sim na sua capacidade de lidar com eles.”

ALBERT EINSTEIN

RESUMO

O crescimento populacional brasileiro encontra-se em plena ascensão e, associado a isto, o consumo de energia elétrica. As construções de novas fontes supridoras de energia elétrica desencadeiam em fortes discussões de cunhos econômicos, sociais e ambientais, além de demandarem um tempo que não é compatível com o crescimento da demanda, de tal sorte que, novas metodologias devem ser adotadas para suprir esta carência. É pensando nisto que se procura cada vez mais o consumo eficiente de energia elétrica través da redução das perdas e desperdício, de modo a aliviar o Sistema de Distribuição para que novas cargas sejam acopladas sem a necessidade de intervenções na rede. Este estudo tem como objetivo geral a avaliação da qualidade de energia em sistemas de instalações elétricas. Quanto aos objetivos específicos, pretendem-se: Identificar distúrbios, bem como apontar medidas corretivas a serem professadas em relação ao planejamento, confecção e/ou estruturação de projetos elétricos; verificar a eficiência do consumo de energia na instituição de ensino através do estudo da estrutura tarifária, com a finalidade de buscar o melhor enquadramento tarifário da Instituição e, por fim, Analisar o fator de potência Instituição, uma vez que o mesmo é quem define a eficiência das instalações, refletindo em gastos desnecessários com multas por manter este abaixo do valor de referência estipulado pela ANEEL. Trata-se de uma pesquisa quantiqualitativa de caráter exploratório e descritivo. Depreende-se por meio deste estudo que, o aproveitamento da energia elétrica utilizada está sendo aplicado de maneira eficiente. Todavia, foi observado pequenas variações de tensão nas medições com uma média de 216V e um desbalanceamento de 0,46%, contudo, estão dentro dos padrões estipulados pela ANEEL. As distorções harmônicas totais nas fases estão nos níveis recomendados e não provocam distorções na forma de onda. A freqüência da rede encontra-se dentro da faixa de tolerância, não apresentando variação significativa. É importante relatar que, o crescimento da carga instalada ocasiona o aumento na demanda e da corrente circulada dos condutores, assim senso, observa-se a necessidade de ampliação da subestação, visando atender e acompanhar a nova demanda da instituição e das instalações elétricas.

Palavras-chaves: Distúrbios da Qualidade da Energia Elétrica.

Energética. Gerenciamento de Energia. Viabilidade Econômica.

Eficiência

ABSTRACT The Brazilian population growth is on the rise, and that associated with the consumption of energy. The construction of new sources for electricity generation in strong trigger discussions of economic, social and environmental dies, and demand it a time that is not compatible with the growth of the nation, in such a way that new methodologies must be adopted to meet this grace. It is with this in mind that if you want more and more efficient power consumption slant reducing losses and waste, thus relieving the Distribution System for new loads are attached without the need for intervention on the network. This study aims to describe the assessment of power quality in electrical building installations in the systems. As for specific goals, we intend to: Identify disorders, as well as identifying corrective measures to be professed in relation to planning, preparation and / or structuring of electrical projects; Check the efficiency of energy consumption in the institution through the study of the tariff structure, in order to get the best tariff framework of the institution and finally analyze the power factor Institution, since it is who defines the efficiency of facilities, reflecting on unnecessary expenses fines to keep this below the reference value stipulated by ANEEL. This is a quantitative-qualitative exploratory research and descriptive It appears that through this study, the use of electric energy is being used efficiently applied. However, small variations in voltage measurements with an average of 216V and an imbalance of 0.46%, however, are within the standards set

by ANEEL was observed. The total harmonic distortion stages are at recommended levels and not distorting the waveform. The line frequency is within the tolerance range, no significant variation. It is important to report that the growth of the installed load leads to an increase in demand and current circulated drivers, as well sense, there is a need to expand the substation, to meet and keep up with the new demands of the institution and of electrical installations.

Keywords: Disorders of Power Quality. Energy Efficiency. Power Management.

Economic Viability.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Variação de curta duração.............................................................

25

Figura 2 - Variação de longa duração.............................................................

26

Figura 3 - Selo do PROCEL............................................................................

33

Figura 4 - Exemplo de etiqueta do PBE..........................................................

34

Figura 5 - Analisador portátil IMS P-600..........................................................

58

LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Flutuações de tensão .............................................................................. 60

LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 – Gráfico de tensão por fase ...................................................................... 59 Gráfico 2 – Fator de potência por fase ...................................................................... 60 Gráfico 3 – Gráfico de correntes por fase ................................................................. 61 Gráfico 4 – Potência reativa por fase ........................................................................ 62 Gráfico 5 – Potência aparente por fase ..................................................................... 62 Gráfico 6 – Potência ativa por fase ........................................................................... 63 Gráfico 7 – Gráfico da demanda ............................................................................... 64

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

A

Amper

ABNT

Associação Brasileira de Normas Técnicas

CA

Corrente Alternada

CC

Corrente Continua

ENCE

Etiqueta Nacional de Conservação de Energia

EPE

Empresa de Pesquisa Energétic

HZ

Hertz

FC

Fator de carga

IEA

Internacional energy agency

kW

Quilowatts

MAE

Mercado Atacadista de Energia

MME

Ministério de Minas e Energia

N°

Número

PBE

Programa Brasil de Etiquetagem

QEE

Qualidade de Energia Elétrica

RESEB

Programa de Reestruturação do Setor Elétrico Brasileiro

SEE

Sistema de Energia Elétrica

SIN

Sistema Integrado Nacional

TC

Transformador de corrente

TP

Transformador de potencia

V

Volt

%

Porcentagem

SUMÁRIO

1

INTRODUÇÃO..............................................................................................

14

1.1 PROBLEMATIZAÇÃO....................................................................................

15

1.2 OBJETIVO GERAL.........................................................................................

16

1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS..........................................................................

16

1.4 HIPÓTESE......................................................................................................

16

1.5 JUSTIFICATIVA..............................................................................................

17

2

ESTADO DA ARTE.......................................................................................

18

3

REFERÊNCIAL TEÓRICO.............................................................................

20

3.1 CONCEITOS DE QUALIDADE DE ENERGIA...............................................

20

3.2 DISTÚRBIOS DA REDE ELÉTRICA..............................................................

21

3.2.1 Transitórios..............................................................................................

21

3.2.2 Variação da tensão de curta duração....................................................

23

3.2.3 Variações de longa duração...................................................................

25

3.2.4 Desequilíbrio de tensão..........................................................................

26

3.2.5 Distorção da forma da onda...................................................................

27

3.2.6 Flutuações de tensão..............................................................................

29

3.3 POLÍTICAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA.................................................

30

3.3.1 Agência Nacional de Energia Elétrica (ANAEEL).................................

31

3.3.2 Operador Nacional do Sistema (ONS)...................................................

31

3.3.3 Câmera de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE)....................

31

3.3.4 Empresa de Pesquisa Energética (EPE)................................................

32

3.3.5 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL).

32

3.4 NORMAS DAQUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA...................................

34

3.5 ÍNDICES DE QUALIDADE.............................................................................

34

3.5.1 Indicadores de Qualidade do Produto.....................................................

36

3.5.1.1 Tensão em Regime Permanente..............................................................

37

3.5.1.2 Fator de Potência.....................................................................................

38

3.5.2 Indicadores de Qualidade do serviço......................................................

38

3.5.2.1 Indicadores de Continuidade Individuais..................................................

38

3.6 TARIFAÇÕES DE ENERGIA ELÉTRICA.......................................................

39

3.6.1 Resolução n° 414 da ANEEL....................................................................

39

3.6.2 Definições da Resolução 414 da ANEEL.................................................

40

3.6.3 Classes e Subclasses de consumo.........................................................

44

3.6.4 Estrutura Tarifária.....................................................................................

46

3.7 TARIFAS DE ENERGIA ELÉTRICA...............................................................

47

3.7.1 Custo da Tarifa de Energia Elétrica.........................................................

47

3.7.2 Reajuste tarifário.......................................................................................

48

3.8 METODOLOGIAS PARA ANÁLISE DA QUALIDADE....................................

48

3.9 GERENCIAMENTOS DA ESTRUTURA TARIFÁRIA.....................................

49

3.9.1 Análise da Demanda Contratada.............................................................

49

3.9.2 Seleção da Melhor Estrutura Tarifária.....................................................

50

3.9.3 Análise do Fator de Potência...................................................................

50

3.9.3.1 Causas e Desvantagens do baixo Fator de Potência..............................

51

3.9.3.2 Vantagens da correção do Fator de Potência..........................................

51

3.9.3.3 Compensação de Reativos......................................................................

52

3.9.3.4 Melhorias do Fator de Carga...................................................................

54

4

DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO...................................................................... 54

4.1 ANÁLISES DE VIABILIDADE.........................................................................

55

5

METODOLOGIA.............................................................................................

56

5.1 TIPOS DE PESQUISA QUANTO AOS OBJETIVOS.....................................

56

5.2 TIPOS DE PESQUISA QUANTO A ABORDAGEM.......................................

56

5.3 TIPOS DE PESQUISA QUANTO AOS PROCEDIMENTOS..........................

57

5.4 LOCAL E PERÍODO DA PESQUISA............................................................

57

5.5 ANÁLISES DAS INFORMAÇÕES.................................................................

57

5.6 INSTRUMENTOS DE PESQUISA................................................................

57

6

ESTUDO DE CASO......................................................................................

59

7

CONCLUSÃO................................................................................................

65

8

TRABALHOS FUTUROS..............................................................................

66

REFERENCIAS....................................................................................................

67

14

1 INTRODUÇÃO

O

homem

é

um

ser

diligente,

que se

encontra

constantemente

esquadrinhando modos de simplificar e aperfeiçoar as coisas e, como resultado, pode-se observar a aquisição de melhores condições de vida ao longo das décadas.

De acordo com Ara Sobrinho (2011), para impetrar este estágio atual, o homem teve que dominar a energia em todas as suas formas. De uma forma mais abrangente, este processo ocorreu primeiramente na pré-história, onde o ser primitivo precisou empregar a energia corporal para a sobrevivência, bem como para a descoberta do fogo.

Posteriormente, o indivíduo aprendeu a aproveitar a energia dos ventos para navegar, possibilitando assim a descoberta de novos continentes, como também utilizou a mesma para mover moinhos, dando inicio ao processo de Revolução Industrial, onde a máquina a vapor foi e sempre será apreciada como uma das fundamentais descobertas humanas (ARA SOBRINHO, 2011).

Outra conquista ao processo de desenvolvimento foi à utilização do petróleo e da eletricidade, na qual foram basicamente responsáveis por significativas modificações no padrão de vida, todavia, este consumo se tornou extremamente exagerado, proporcionando assim, benefícios singulares, como também malefícios muitas vezes irremediáveis.

Segundo Santos Júnior (2011), o crescimento populacional brasileiro encontra-se em plena ascensão e, associado a este, o consumo de energia, que proporciona a necessidade de uma maior produção dos centros de distribuição, entretanto este fator pode ocasionar racionamentos como o que sobreveio no ano de 2001.

De acordo com o autor supracitado, um modo de suprir a demanda crescente de energia, com o desígnio de impedir racionamentos é através do emprego de fontes alternativas de geração de energia associado com a disseminação nacional sobre a importância da utilização deste recurso de forma ordenada. Em resumo, este mecanismo irá progressivamente abrandar o Sistema Interligado Nacional, bem como proporcionar a ativação de novas unidades consumidoras sem que haja acrescentamento da disposição de geração.

Conforme Kreith e Goswani (2007 apud ARA SOBRINHO, 2011), análises estatísticas apresentados pela Internacional Energy Agency (IEA) demonstram que o

15

consumo de energia mundial se encontra em pleno crescimento, ou seja, cerca de 2% entre 1971 e 2002, 3,7% entre 2001 e 2004, chegando a 4,3% entre 2003 e 2004. No Brasil, o consumo de energia elétrica cresceu 3,91% em relação ao ano de 2007, sendo que em 2009 decresceram 0,52% em relação ao ano de 2008. Apesar do decréscimo ocorrido em 2009, no ano de 2010 o consumo cresceu 7,8% em relação ao ano anterior. Para o futuro, a previsão de crescimento gira em torno de aproximadamente 4,8% até o ano de 2020.

A qualidade e o consumo eficiente de energia empregada em instalações elétricas são significantes para proporcionar o alargamento das mesmas, bem como reduzir problemas e gastos desnecessários, assim sendo, estudos devem ser constantemente desenvolvidos para que este problema seja revertido em larga escala.

1.1

PROBLEMATIZAÇÃO Nas décadas passadas, o consumo de energia elétrica ocorria de forma

abundante, pois o crescimento populacional não era tão elevado como atualmente e os preços eram extremamente baixos. Ao longo do tempo, a exploração de energia ficou cada vez mais abstrusa, ocasionando o aumento absurdo dos tributos envolvidos. Assim, vieram à percepção da sociedade acerca da seriedade da energia elétrica para o funcionamento do sistema global e, devido a esta grande importância, as taxas permanecem em progressiva elevação.

De acordo com Oliveira (2006), com o “apagão” ocorrido no ano de 2001, surgiu a necessidade de buscar diversas maneiras de conter o consumo acelerado de energia elétrica, bem como de melhorar o aproveitamento quanto à geração da mesma, fazendo com que a população reflita sobre o assunto.

O conceito da eficiência energética é reduzir o desperdício e as perdas de energia sem reduzir o fornecimento da mesma. De uma forma mais abrangente, a energia que chega às residências, fábricas e nos setores comerciais é desperdiçada, ou seja, não é empregada de maneira inteligente. Portanto, torna-se necessário buscar maneiras de evitar o desperdício e a perda sem reduzir o fornecimento elétrico.

16

Devido a estas características peculiares, este estudo tem a seguinte problemática: As metodologias desenvolvidas por uma Instituição de ensino são satisfatórias para que exista um consumo de energia elétrica qualificada e eficiente?

1.2

OBJETIVO GERAL 

Pautados nos aspectos expostos, esta monografia tem como objetivo

geral: Avaliar a qualidade de energia em sistemas de instalações elétricas prediais em uma Instituição de ensino.

1.3

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Quanto aos objetivos específicos, pretende-se: 

Identificar distúrbios, bem como apontar medidas corretivas a serem

realizadas em relação ao planejamento, confecção e/ou estruturação de projetos elétricos; 

Verificar a eficiência do consumo de energia na instituição através do

estudo de cargas do transformador, níveis de tensão e dimensionamento de condutores, com a finalidade de buscar a melhor estrutura de instalações elétricas da Instituição; 

Analisar o fator de potência da Instituição, uma vez que o mesmo é

quem define a eficiência das instalações, refletindo em gastos desnecessários com multas por manter este abaixo do valor de referência estipulado pela ANEEL.

1.4

HIPÓTESE Estudar o funcionamento do sistema de instalações elétricas prediais

empregadas em uma Instituição de ensino e, a partir deste estudo, analisar de que forma a empresa pode melhorar o planejamento e o emprego da energia elétrica utilizada.

17

1.5

JUSTIFICATIVA A principal finalidade deste estudo é defender, bem como ampliar e facilitar o

desenvolvimento de novas pesquisas que possam contribuir com a gestão qualificada dos recursos energéticos de edificações prediais, evitando problemas ao sistema elétrico, bem como a redução significativa das faturas de energia elétrica.

Todos estes fatores aliviarão o Sistema de Distribuição de forma expressiva, assim novas unidades consumidores poderão ser atendidas sem que se façam necessárias ampliações na rede, obras de reforço e o adiamento no investimento na construção de novas fontes supridoras.

18

2 ESTADOS DA ARTE

Com a ascensão progressiva do consumo de energia elétrica no Brasil associado com o elevado custo de manutenção e da construção de novas Instituições elétricas, ocasionou a necessidade do desenvolvimento de novos estudos que proporcionem a utilização consciente, bem como evitem o desperdício desta em larga escala.

Esta pesquisa buscou desenvolver uma análise sobre a qualidade de energia em sistemas de instalações elétricas prediais em uma Instituição de Ensino, contudo, existem outros estudos que trabalham com medidas que podem ser postas em prática com o propósito de reduzir os custos, bem como favorecer a distribuição de energia de maneira mais qualificada. Os principais estudos são: 

Silva (2007): este autor buscou desenvolver aplicativos que selecionem

informações contidas nas contas de energia de todas as estações da Telemar-ES para que seja possível a gestão de consumo de energia de forma consciente e que permita a simplificação da análise do operador; 

Santos Júnior (2011): este buscou, através do estudo de diversos

distúrbios encontrados em instalações elétricas, desenvolver metodologias que favoreçam a análise da qualidade da energia aplicada em um Instituto de Ensino; 

Amaral (2006): este realizou um estudo a respeito do gerenciamento de

energia, apresentando as vantagens da existência de um sistema de controle de consumo de energia, bem como demonstrou, de maneira clara e objetiva, as razões para se fazer constantemente o gerenciamento de energia. 

Oliveira

(2006):

realizou

um

estudo

sobre

a

importância

do

gerenciamento de energia, bem como as vantagens de um sistema de controle do consumo de energia; 

Rosa e Mühlen (2011): os estudos destes autores buscaram

apresentar, propor e discutir alguns métodos e benefícios de gerenciamento de energia elétrica, através da apresentação dos principais procedimentos e soluções que podem ser colocados em prática para que este processo seja executado.

Seja qual for o pesquisado escolhido, todos abordam a necessidade da empregabilidade do gerenciamento de energia elétrica, como mecanismo preventivo de desperdícios, contudo, para que este mecanismo venha a ser uma realidade

19

nacional, os responsรกveis devem ser capacitados para lidar com estas estruturas de forma clara e precisa.

20

3 REFERÊNCIAL TEORICO

3.1

CONCEITOS DE QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA De acordo com Deckmann e Pomilia (2010) descrevem que, “O termo

qualidade de energia elétrica (QEE), que virou jargão no setor elétrico nos últimos anos, tem sido usado lato-sensu para expressar as mais variadas características da energia elétrica entregue pelas concessionárias aos consumidores”.

Do ponto de vista acadêmico, qualidade de energia elétrica é a disponibilidade da energia elétrica, com forma de onda senoidal e pura, sem alterações na amplitude, emanando de uma fonte de potência infinita” (ALVES, 2010).

Abreu (2005) relata que a qualidade de energia elétrica é a combinação perfeita entre as características do produto da eletricidade (qualidade do produto/conformidade) associado com um bom serviço de fornecimento (qualidade do serviço/continuidade), acarretando assim, a satisfação do cliente.

Segundo a NBR 5410 (2004), existem diversas definições para este termo, porém devem-se levar em consideração as referências empregadas, pois as concessionárias, consumidores ou fabricantes de equipamentos possuem diferentes pontos de vista em relação a este assunto.

Para o autor supracitado, a acepção de qualidade de energia elétrica empregada pelas concessionárias é a ausência de desligamentos, flutuações de tensão, transitórios e harmônicos, medidos no ponto de entrega de energia. Já os consumidores e os fabricantes de equipamentos definem este tema como a ausência de manifestações na tensão, corrente ou freqüência que ocasionam falhas ou operação inadequada de seus equipamentos.

De uma forma mais abrangente, esta é uma categorização acreditada por todos, contudo, sabe-se que o provimento de energia elétrica é uma tarefa extremamente complexa no que envolve a distribuição isenta de perturbações, visto que o próprio consumo e a presença de fenômenos naturais já acarretam oscilações no sistema (NBR 5410, 2008).

21

3.2

DISTÚRBIOS DA REDE ELÉTRICA Segundo a Resolução ANEEL n° 414 (2010), os distúrbios que afetam o

sistema elétrico provem tanto do sistema quanto dos equipamentos empregados para a distribuição e daqueles utilizados pelos usuários em suas residências. É importante ressaltar que, as concessionárias também podem ser inseridas nesta categoria.

De uma forma geral, os fenômenos naturais, como por exemplo, as descargas atmosféricas, também podem direta ou indiretamente afetar a distribuição de energia de maneira inevitável, Assim sendo, torna-se importante a disseminação de conhecimento acerca deste assunto, bem como os métodos que podem ser empregados como mecanismos preventivos, com o propósito de reduzir as suas ocorrências ou abrandar os impactos causados ao sistema elétrico.

Segundo

a

Norma

IEEE

1159

(1995),

os

principais

fenômenos

eletromagnéticos que estão associados à Qualidade de Energia Elétrica podem ser devidamente subdivididos em: 

Transitórios;



Variação de tensão de curta duração;



Variação de tensão de longa duração;



Distorções da forma de onda;



Flutuação ou oscilação de tensão;



Desequilíbrio de tensão;



Variação na freqüência do sistema elétrico.

3.2.1 Transitórios De acordo com PRODIST (2010), estes são fenômenos que ocorrem devido a variações bruscas nas condições de operação de um Sistema de Energia Elétrica (SEE).

Para acrescentar o que anteriormente descrito, Rosa e Mühlen (2011) afirmam, de uma forma mais particularizada, que este fator ocorre em altas freqüências e com uma duração finita, porém, mesmo sendo algo acelerado, podemos advertir que significativos.

é

extremamente indesejável, pois acarreta

efeitos

22

Este mecanismo pode ser originado de forma externa, bem como interna. A forma externa ocorre fora das instalações e são transportados para dentro da mesma através do condutor da rede, contudo, são considerados mais severos, pois são oriundos de descargas atmosféricas. Já as internas são provocadas pelos próprios equipamentos do usuário, podendo ser o resultado de chaveamento de cargas indutivas e capacitivas.

Segundo Santos Júnior (2011), o Transitório também pode ser subdividido em impulsivo ou oscilatório. O processo Transitório impulsivo ocorre devido à presença de descargas atmosféricas e é caracterizado pela repentina mudança das condições de regime permanente de uma onda de tensão, correntes ou ambas, apresentando impulsos unidirecionais em polaridade (positiva ou negativa).

Campos (2001) relata ainda que, “Devido às altas freqüências envolvidas, os transitórios impulsivos são amortecidos rapidamente pelos componentes resistivos do circuito e não são conduzidos para longe da fonte que os produzem”. O processo oscilatório possui conteúdo espectral, duração e magnitude, sendo o conteúdo espectral ainda subdividido em alta, média e baixa freqüência. As faixas dessa classificação são indicadas para coincidir com os tipos de transitórios oscilatórios comuns em sistemas de energia. 

Transitório Oscilatório de alta freqüência

Segundo Arruda (2003), este método apresenta freqüência maior do que 500 kHz, além de duração típica de microssegundos. Ocorre devido a algum tipo de chaveamento ou é o resultado de alguma resposta do sistema transitório que entrou em processo de ressonância, dando inicio assim a um oscilatório por comutação de dispositivos de eletrônica de potência, gerando assim uma ação transitória oscilatório por tensão. 

Transitórios oscilatórios de média freqüência

Este método apresenta freqüência que variam entre cinco e 500 kHz, além de duração típica de dezenas de microssegundos. Este processo ocorre devido a um banco de capacitores que, quando energizado próximo a outro banco já em serviço, ocasiona um efeito transitório de corrente, bem como um transitório oscilatório de tensão ou também, através de resposta do sistema, a um transitório impulsivo (ARRUDA, 2003).

23



Transitórios oscilatórios de baixa freqüência

Este processo apresenta freqüência abaixo de cinco kHz, além de duração que varia entre 0.3 a 50 ms. Este é encontrado em sistemas de subtransmissão e de distribuição, sendo preliminarmente causados pela energização de bancos de capacitores (IEEE 1159, 1995).

De acordo com Arruda (2003; IEEE 1159, 1995), os métodos oscilatórios com freqüências abaixo de 300 Hz podem ser encontrados em sistemas de distribuição, além de também ser associados com ferroresonância e energização de transformadores ou distúrbios envolvendo capacitores série. A melhor maneira de reverter tais processos é a presença de filtros, bem como de supressores de surto e transformadores isolantes.

3.2.2

Variação de tensão de curta duração São variações que apresentam duração entre 0,5 ciclos e 1 minuto e

ocorrem geralmente devido a ocorrência de curtos-circuitos na rede ou chaveamento de grandes cargas e, por decorrência, solicitam altas correntes ou perdas intermitentes de conexão com a rede (IEEE 1159, 1995). É importante salientar também que, este sistema pode acarretar o interrompimento do fornecimento elétrico devido aos afundamentos ou elevações que são ocasionados por fenômenos que distorcem progressivamente a forma de onda da tensão, assim sendo, medidas preventivas devem ser postas em praticas em tempo hábil com o propósito de reverter estes fatores (Figura 01). 

Interrupção

Segundo IEEE 1159 (1995), a interrupção ocorre com um abaixamento da tensão de suprimento a um valor menor que 0,1 p.u, por um período de tempo não superior a um minuto. É importante expor que este mecanismo pode ser a implicação de curtos-circuitos no sistema, bem como a ocorrência de falhas em equipamentos diversos. 

Afundamento de tensão (Sag)

São distúrbios caracterizados pelo arrefecimento significativo dos valores da tensão entre 0,1 e 0,9 p.u, com duração de 0,5 ciclos durante um minuto. Segundo a resolução n° 505 da ANAEEL (2001), fundamento da tensão pode ser denominado

24

como uma redução do valor eficaz abaixo de 90% da tensão nominal de operação, durante um intervalo inferior a três segundos.

De acordo com Arruda (2003; IEEE 1159, 1995), este processo é originado pela energização de grandes blocos de carga, bem como pode ser pela ocorrência de curtos-circuitos no sistema, onde o afundamento de tensão é mantido durante o período de estabilidade da falta, ou seja, desde o instante inicial da deformidade até haver a finalização da abolição do mesmo. 

Elevação de Tensão (Swell)

De acordo com Silva (2004), estes são distúrbios ocasionados pela elevação significativa da tensão, ou seja, de 0,5 ciclos até um minuto, com magnitudes de 1,1 a 1,8 p.u, na qual são diretamente associados a curtos-circuitos fase-terra em sistemas isolados ou sistemas aterrados, através de impedâncias de alto valor, que resultam em um acréscimo da tensão fase-neutra nas fases sadias De acordo com o autor supracitado, a ascensão da tensão pode ser ocasionada pelo afastamento repentino de elevadas cargas, contudo este fator é extremamente antagônico quando existe o envolvimento dos afundamentos de tensão.

Segundo Barros, Borelli e Gedra (2013), os possíveis detrimentos causados pelo Swell podem ser apresentados da seguinte maneira: 

Dispositivos eletrônicos de velocidades ajustáveis, como por exemplo,

computadores, e controladores eletrônicos, podem ostentar falhas durante este processo; 

Transformadores, cabos, TC’s, TP’s e máquinas rotativas podem sofrer

arrefecimento da vida útil; 

Alguns reles de proteção podem implicar em operações indesejáveis,

porém alguns não serão dissimulados; 

As egressões visíveis de luz de alguns dispositivos de iluminação

podem ser aumentadas durante um swell temporário; 

Dispositivos de grampeamento de proteção de surto (varistores ou

diodos de avalanche) podem ser destruídos.

25

Figura 01: Variações de curta duração.

Fonte: ANDO (2009 apud SANTOS JÚNIOR, 2011).

3.2.3

Variações de Longa Duração Segundo a Resolução n° 505 da ANEEL (2001), este mecanismo é definido

como modificações do valor diligente da tensão, principalmente na freqüência basal do sistema, onde podem apresentar intermitências que podem perdurar por mais de um minuto. Além destes fatores, estas transformações podem ocorrer também na forma de sobretensões, subtensões ou interrupções sustentadas (Figura 02): 

Sobretensões

Este processo advém devido ao descimento da tensão eficaz em níveis inferiores a 0,95 p.u. em um período de tempo não superior a um minuto. Pode-se ressaltar também que, este artifício ocorre devido à entrada de elevados blocos de carga no sistema ou pelo afastamento de bancos de capacitores até que os dispositivos de regulação de tensão a tragam a tensão de volta para os limites de tolerância. Como decorrência, pode-se observar a redução da potência de lâmpadas ou mesmo uma elevação da corrente no estator de motores gaiolas de esquilo (PRODIST, 2010). 

Subtensões

Neste processo ocorre o aumento maior que 1,05 p.u. da tensão eficaz, em uma constância não superior a um minuto. Suas causas podem estar diretamente relacionadas com a presença de chaveamentos de cargas ou mesmo por meio de variações na compensação reativa do sistema. Outros fatores que podem acarretar a sobretensão é a adequação imperfeita de tensão em transformadores, bem como

26

a compleição de sistemas com pouca aptidão de regulação. A melhor forma de reverter este problema, como também as sobretensões é através da presença de: reguladores de tensão, fontes de energia de reserva, chaves estáticas e de geradores de energia (OLIVEIRA, 2011). 

Interrupções sustentadas

De acordo com Oliveira (2011), este fator sobrevém quando a tensão de alimentação permanece por um tempo superior a um minuto em valor eficaz zero, caracterizando-se assim como uma interrupção sustentada, na qual pode ocorrer de forma inesperada ou planejada.

De acordo com o autor supracitado, a forma inesperada acontece devido às falhas nos disjuntores, queima de fusíveis, falha de componentes de circuito alimentador, entre outros. Já as interrupções planejadas são esquematizadas com o desígnio de executar a correta manutenção da rede, como por exemplo, as trocas de cabos e postes e etc. O melhor método de reverter tais situações é através da presença de sistemas no-break, de geradores de energia, fontes de energia sobressalentes.

Figura 02: Variações de longa duração.

Fonte: Adaptado de Mecânicaatual (2011 apud SANTOS JÚNIOR, 2011).).

3.2.4 Desequilíbrio de tensão De acordo com Amaral (2006), o desequilíbrio da tensão ocorre devido à razão da componente de seqüência negativa, sequência zero, para o componente de sequência positiva.

27

A seqüência negativa no sistema de energia normalmente é o resultado do balanceamento de cargas, que ocasionam o fluxo de correntes de sequência negativa. De uma forma mais abrangente, este desequilíbrio é o resultado da ligação de cargas em duas fases ou entre fase e neutro, na rede elétrica (BARROS; BORELLI; GEDRA, 2013).

Além de todos estes fatores, podemos observar ainda que as tensões desequilibradas acarretem a degradação da qualidade da energia que é fornecida pelas concessionárias, na qual poderão se manifestar em três fases diferentes, ou seja, amplitudes diferentes, assimetrias nas fases ou assimetria conjunta de amplitude e fase (AMARAL, 2006; OLIVEIRA, 2011).

3.2.5 Distorção da Forma de Onda A distorção da forma é um mecanismo que se caracteriza pelo conteúdo espectral do desvio, bem como pela anormalidade no estado permanente de uma onda senoidal ideal na forma e frequência da rede (SANTOS JÚNIOR, 2011).

De acordo com o autor supracitado, existem cinco tipos de distorções da forma de onda, sendo eles: 

Nível CC

Dugan et al., (1996) descreve que, “Nível CC é a presença de tensão ou corrente contínua (CC) em um sistema elétrico corrente alternada (CA), em geral, com magnitude inferior a 0,001 p.u.”. Esta estrutura pode ser o resultado de uma operação

ideal

de

retificadores

de

meia-onda

ou

de

uma

perturbação

eletromagnética, que podem ocasionar prejuízos ou arrefecimento da vida útil do equipamento devido à saturação dos transformadores, além de corrosão eletrolítica dos eletrodos de aterramento e de outros conectores. 

Harmônico

De acordo com IEEE 1159 (1995), “Definem-se harmônicas como sendo tensões ou correntes senoidais com frequência múltiplo inteiro da frequência fundamental na qual o sistema elétrico foi projetado para operar”. A freqüência fundamental ou primeira harmônica, no Brasil é padronizada em 60Hz. As harmônicas surgem em decorrência de cargas com comportamento nãolinear, ou seja, quando a corrente que ela absorve não possuí a mesma forma de

28

onda da tensão a qual alimenta. Este processo muito comum em casos em que o dispositivo é do tipo semicondutor (ANDO, 2009).

As harmônicas são distinguidas de acordo com sua ordem e seu fator de harmônica (amplitude), sendo definidas por: 

Ordem: relação entre a sua frequência e a frequência fundamental.



Fator de harmônica: relação entre seu valor eficaz e o valor da

fundamental.

Para se quantificar o grau de distorção presente na tensão e/ou corrente, emprega-se uma ferramenta matemática denominada série de Fourier, que possui o propósito de verificar as formas de ondas distorcidas separadamente, contudo, a distorção final só poderá ser determinada através da superposição de vários componentes constituintes do sinal distorcido. A melhor forma de reverter tais fatores é a instalação de filtros e de transformadores isolantes (DUGAN et al.,1996). 

Inter Harmônicos

Segundo IEEE 1159 (1995), “Inter Harmônicos nas formas de onda da tensão e corrente são componentes de freqüência que não são múltiplos inteiros da freqüência fundamental, e podem ser encontrados em redes de todas as classes de tensão”.

Arruda, 2003 (DUGAN et al.,1996) descreve que, este tipo de propagação pode ocasionar implicações no aquecimento, bem como oscilações torsionais, flicker, sobre carga de filtros convencionais, interferência em equipamento eletrônico, ondulação em receptores de controle e sistemas de telecomunicações, contudo, um efeito extremamente importante relacionado ao sistema inter harmônico

29

é o impacto frente ao flicker em lâmpadas, que ocorrem devido as frequências dessincronizadas com a componente fundamental do sistema de energia. Como resultado, observa-se a dissimulação dos valores de pico e RMS da tensão, na qual poderá acarretar a presença de flicker em lâmpadas incandescentes. 

Recortes de Comutação (Notching)

Barros (2010) expõe que, o termo notch é a acepção de curtos circuitos que incidem durante a detonação de retificadores, principalmente no período em que há alternância das tensões.

De uma forma mais abarcante, este artifício é concebido por um afundamento alcantilado da mesma, sendo que a profundidade do notching é proporcional a impedância da fonte de energia, assim sendo, quanto menor a eficácia de curto-circuito, maior é o notch (IEEE 1159, 1995). 

Ruídos (Noise)

Os ruídos ou Noise são deformidades na forma de onda que se justapõem a tensão ou corrente do sistema, ocupando assim uma larga faixa espectral com frequências entre 0 a 200 kHz. É importante delinear que, a faixa de frequência e o nível de magnitude do ruído dependem da ascendência e das peculiares características do sistema, em geral, não devem extrapolar 0,01 p.u. da tensão nominal (IEEE 1159, 1995).

Barros (2010) divulga que estes ruídos podem ser causados por meio de equipamentos eletrônicos de potência, circuitos de controle, equipamentos a arco, retificadores a estado sólido e fontes chaveadas, que estão diretamente alistados com aterramentos impróprios.

De acordo com Ando (2009), os ruídos possuem a sua própria classificação, ou seja, pode ser de modo comum (proveniente da diferença de tensão que ocorre entre o condutor neutro e a terra) e do modo normal (procedente da diferença da tensão que ocorre entre o condutor de fase e o condutor de neutro). A melhor forma de reverter tais problemas é a realização de aterramentos das instalações e a presença de filtros

3.2.6 Flutuações de tensão Segundo Santos Júnior (2011), as flutuações de tensão são fatores que ocorrem sistematicamente, ou seja, em torno de 95% a 105% do valor eficaz da

30

tensão, devido a cargas de grande porte. Além destes requisitos, as flutuações podem se manifestar de três formas, sendo elas: 

Flutuações Aleatórias: tem como fonte principal os fornos a arco, onde

as amplitudes das oscilações dependem do estado de fusão do material, bem como do nível de curto-circuito da instalação; 

Flutuações Repetitivas: os grandes causadores deste tipo de flutuação

são as máquinas de solda, bem como os elevadores de minas, devido à presença do regimento interno; 

Flutuações Esporádicas: este processo ocasiona oscilação de potência

e torque em máquinas rotativas, além de interferências em sistemas de proteção e do efeito de flicker nas instalações.

Para complementar os elementos mencionados anteriormente, Arruda, (2003; BARROS, 2010) delineiam que, a cintilação luminosa ou efeito flicker é um acontecimento

que

pode

ser

diretamente

visualizado

pelo

olho

humano,

principalmente através de lâmpadas incandescentes, assim sendo, merece atenção especial, pois podem ocasionar provocar fadiga física e psíquica. A melhor forma de reverter tais fatores é a presença de um sistema estático de compensação de reativos e de capacitores em série.

3.3

POLÍTICAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA De acordo com a Eletrobrás (2010), o sistema elétrico Nacional passou por

diversas mudanças até chegar ao modelo atual, entre elas: 

Década de 90: Criou-se o Programa de Reestruturação do Setor

Elétrico Brasileiro (RESEB), na qual levaram em consideração as tarifas de acordo com as particularidades de cada região; 

O consumo de energia foi aumentando de acordo com o crescimento

nacional, contudo, os investimentos não cresceram na mesma medida; 

Segundo semestre de 2001: o Brasil foi obrigado a racionalizar o

consumo de energia elétrica devido à escassez de chuvas, ocasionando assim, a necessidade da disseminação de informações acerca do consumo eficiente.

31

3.3.1 Agencia Nacional de energia elétrica (ANEEL).

Segundo Barros, Borelli e Gedra (2013), esta empresa é uma autarquia em regime especial, na qual se encontram vinculada ao Ministério de Minas e Energia (MME). Foi criada pela Lei 9.427 de 26 de Dezembro de 1996, com a função de regular e fiscalizar os serviços que são devidamente prestados pelas distribuidoras, transmissoras, geradoras e comercializadoras de energia.

A sua missão é proporcionar condições favoráveis para que o mercado elétrico se desenvolva em uma proporção maior do que o esperado, contudo, para que este propósito seja alcançado, as seguintes ações, segundo a ANEEL (2011), devem ser postas em prática: 

Mediação dos conflitos de interesses entre os agentes do setor elétrico

e entre estes e os consumidores; 

Conceder, permitir e autorizar instalações e serviços de energia;



Garantir tarifas justas além de apurar a qualidade dos serviços

prestados; 

Exigir investimentos em manutenção e expansão da rede elétrica bem

como estimular a competição entre os operadores.

3.3.2 Operador Nacional do Sistema (ONS) Este empreendimento é uma pessoa jurídica de direito privado, na qual foi criada no ano de 1988, sob a forma de associação civil e sem fins lucrativos. Seu objetivo é controlar e coordenar as operações das instalações de geração e transmissão de energia no Sistema Integrado Nacional (SIN), sob a fiscalização e regulação da ANAEEL (BARROS; BORELLI; GEDRA, 2013; OLIVEIRA 2006).

De acordo com Barros (2010), a ONS atua somente sobre as operações de usinas de médio porte, além daquelas de grande porte ou linhas de transmissão com tensão superior a 230 kV. Seu propósito é garantir o desenvolvimento continuo do fornecimento, bem como evitar as interrupções ou o tempo das mesmas.

3.3.3 Câmara de Comercialização da Energia Elétrica (CCEE) De acordo com Barros, Borelli e Gedra (2013), esta câmara foi instituída em 10 de novembro de 2004, com o propósito de substituir o Mercado Atacadista de Energia (MAE). Sua finalidade é controlar e viabilizar as transações de energia

32

elétrica das geradoras, distribuidoras e comercializadoras de energia elétrica, bem como: 

Manter o registro de todos os contratos de fornecimento de energia

elétrica entre as empresas do setor; 

Promover a medição e registro dos dados da energia elétricas gerada,

transmitida e consumida; 

Apurar o Preço de Liquidação de Diferenças (PLD) do Mercado de

Curto Prazo; 

Verificar o descumprimento de limites de contratação de energia

elétrica e outras infrações e, quando for o caso, aplicar as respectivas penalidades; 

Promover Leilões de Compra e Venda de energia elétrica, conforme

delegação da ANEEL; 

Monitorar se as empresas do setor elétrico estão em com as Regras e

Procedimentos de Comercialização, e com outras disposições regulatórias, conforme definido pela ANEEL.

3.3.4 Empresa de Pesquisa Energética (EPE) De acordo com a EPE (2011), o colapso energético ocorrido no ano de 2011 ocasionou a necessidade da criação de uma entidade que se responsabilizasse pelo planejamento da expansão do sistema elétrico.

Segundo o autor supracitado, a EPE tem a finalidade de prestar serviços na área de estudos e pesquisas destinadas a subsidiar o planejamento do setor energético, como por exemplo, energia elétrica, petróleo e gás natural e seus derivados, carvão mineral, fontes energéticas renováveis e eficiência energética, dentre outras

3.3.5 Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL) O PROCEL foi criado no ano de 1985 pelos de Minas e Energia e da Indústria e Comércio, com o propósito de agenciar a racionalização da produção e do consumo de energia elétrica, para que houvesse a eliminação dos desperdícios, bem como redução de gastos e investimentos setoriais (BARROS; BORELLI; GEDRA, 2013).

33

Observando a importância da disseminação de orientações frente aos usuários, o PROCEL criou em 1993 um selo que demonstra os produtos que apresentam os melhores níveis de eficiência energética dentro de cada categoria, ocasionando assim, economia nas contas de energia. É importante salientar também que, tais medidas proporcionam a produção e a comercialização de produtos mais eficientes que preservem o meio ambiente em toda sua totalidade (BARROS; BORELLI; GEDRA, 2013).

O selo do PROCEL (Figura 03) é adquirido depois que o produto é submetido a ensaios feitos por laboratório idôneo, que verificam a eficiência energética do mesmo, sendo que a adesão da empresa fabricante do produto é voluntária.

Figura 03: Selo do PROCEL

Fonte: SANTOS JÚNIOR (2011).

No processo de aquisição do selo do PROCEL, a Eletrobrás conta com a sociedade do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO), executor do Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE), cujo principal produto é a Etiqueta Nacional de Conservação de Energia (ENCE), que classifica o produto de acordo com o seu nível de eficiência na categoria, representando por

34

faixas coloridas entre as letras A e G, nos quais a eficiência é maior nos produtos com letra A e menor nos com a letra G (Figura 04) (OLIVEIRA 2006).

Esta etiqueta no produto ocasiona ao vendedor a chance de concorrer prêmios, assim sendo, o mesmo investe em produtos cada vez mais eficientes, beneficiando assim, o próprio consumidor, que tem o selo como mecanismo orientativo na hora da compra (PROCEL, 2011).

Figura 04: Exemplo de etiqueta do PBE.

Fonte: SANTOS JÚNIOR (2011).

3.4

NORMAS DA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA De acordo com a Resolução n°414 (2010), uma padronização bem definida

dos níveis e tolerâncias dos distúrbios devem ser instalados para que haja a correta monitorização da QEE.

35

Para que este processo seja realizado de maneira qualificada, o responsável deve seguir uma série de normas, sendo as mais utilizadas as Europeias (EN) e as americanas (IEEE), contudo, seja qual for a escolhida, o mesmo deve observar as peculiaridades apresentadas por estas. É importante salientar que, por serem mais completas, serão utilizadas como referências para este trabalho as normas IEE 1159 e IEC 61000-4-30, na qual estabelecem diretrizes e exigências para o monitoramento da QEE (OLIVEIRA, 2011).

O autor supracitado define as seguintes normas da seguinte maneira: 

IEEE1159: Esta norma apresenta as diretrizes gerais para a medição

dos distúrbios que interferem na QEE e se subdividem em três grupos distintos, que irá interferir no desenvolvimento de guias para o monitoramento da QEE, sendo eles: 1.

IEEE 1159.1: está desenvolvendo as exigências de instrumentação

associados aos diferentes tipos de distúrbios da QEE. 2.

IEEE 1159.2: Esta norma esta responsável pelo desenvolvimento de

diretrizes direcionadas para os diferentes tipos de fenômenos, bem como é responsável pela caracterização dos distúrbios da QEE. 3.

IEEE 1159.3: Esta responsável pela definição de um formato padrão

para o protocolo de dados que deverão ser empregados na monitoração da QEE em diferentes aplicações. 

IEC 61000-4-30: Esta norma faz uma caracterização geral dos

fenômenos associados com o QEE, contudo, caso haja a necessidade de mais informações acerca das especificações, o responsável deve consultar a série de normas individuais (61000-x-xx), pois esta especifica mais corretamente os requisitos apropriados para cada tipo de distúrbio relacionado à QEE (OLIVEIRA 2006). É

importante

salientar

que,

a

grande

maioria

dos

equipamentos

responsáveis pelo monitoramento da QEE não estão devidamente de acordo, assim sendo, o indivíduo deve empregar duas classes de medidores, ou seja, a Classe A, que são medidores de extrema precisão e que são utilizados em laboratórios de aplicações especiais. Já a Classe B requer menor precisão e são apropriados para a maioria dos sistemas (BARROS; BORELLI; GEDRA, 2013).

36

3.5

ÍNDICES DE QUALIDADE De acordo com Silva (2004), a ANAEEL, como mecanismo avaliativo da

QEE, classifica os indicadores de qualidade em três aspectos, sendo eles: 

Qualidade

do

atendimento

comercial: estabelecem

classes de

atendimento por meio de Central de Tele atendimento das concessionárias, critérios de classificação de serviços e metas de atendimento. Todavia, por não apresentarem

uma

medida

de

regulamentação,

esta

espécie

emprega

procedimentos que são devidamente estabelecidos por meio da inclusão de um anexo nos contratos de concessão, assim sendo, a ANAEEL, através deste anexo, irá estabelecer os procedimentos apropriados para que haja a apuração dos indicadores, bem como os prazos para o atendimento de um pedido ou reclamação praticada pelo usuário. 

Qualidade do produto: Esta espécie irá analisar a conformidade do

produto, energia elétrica, em relação a capacidade do sistema elétrico em fornecer energia com tensões equilibradas e sem deformações na forma da onda. 

Qualidade do serviço: esta espécie trabalha através da comparação do

desempenho de empresas por meio do acompanhamento das metas dos indicadores de continuidade.

As principais normas brasileiras, publicadas pela ANEEL, que tratam dos indicadores da qualidade do serviço, produto e atendimento são: 

Resolução N° 024 / 2000: Tem o objetivo de rever, atualizar e

estabelecer as disposições relativas à continuidade da distribuição de energia elétrica (ANEEL, 2000); 

Resolução Nº 505 / 2001: Estabelece as disposições relativas à

conformidade dos níveis de tensão de energia elétrica em regime permanente (ANEEL, 2001); 

Resolução Nº 57 / 2004: Institui as condições de atendimento por meio

de Central de Tele atendimento (CTA) das concessionárias ou permissionárias, critérios de classificação de serviços e metas de atendimento (ANEEL, 2004).

3.5.1 Indicadores de Qualidade do Produto Segundo Barros, Borelli e Gedra (2013), a ANEEL tem como uma de suas funções a determinação dos parâmetros para análise da qualidade do produto

37

eletricidade, contudo a mesma leva em consideração os seguintes itens para a realização deste procedimento: 

Tensão em regime permanente;



Fator de potência;



Harmônicos;



Desequilíbrio de tensão;



Variação de tensão de curta duração;



Variação de frequência.

É importante ressaltar que, a ANEEL discorda destes parâmetros, pois os quatro últimos (Harmônicos; Desequilíbrio de tensão; Variação de tensão de curta duração e Variação de frequência) se encontram em fase de análise para uma futura regulamentação, contudo, os dois primeiros (Tensão em regime permanente e o Fator de potência) já são utilizados pela mesma em suas atividades, porque já estão devidamente regulamentados (SILVA, 2004).

3.5.1.1 Tensão em Regime Permanente A ANEEL estabelece os limites para os níveis de tensão em regime permanente, os indicadores individuais e coletivos de conformidade de tensão elétrica, critérios para medição e registro além dos prazos para regularização caso as medições não estejam em conformidade com os limites permitidos (BARROS: BORELLI; GEDRA, 2013).

O termo “conformidade de tensão elétrica” refere-se à comparação do valor de tensão obtido por medição apropriada, no ponto de conexão, em relação aos níveis de tensão especificados como adequados, precários e críticos”, de acordo com a definição da ANEEL (2010).

Segundo Santos Júnior (2011): Caso algum consumidor desconfie que a tensão de fornecida ao seu estabelecimento encontra-se fora dos limites definidos pela ANEEL, o mesmo tem o direito de solicitar à concessionária responsável pelo suprimento de energia, a instalação de um medidor capaz de realizar e armazenar estas medições, para futura averiguação. Deverão ser realizadas leituras em intervalos de 10 minutos, durante 7 dias, totalizando 1.008 leituras.

38

3.5.1.2 Fator de Potência As Unidades consumidoras que são corretamente atendidas pelo Sistema de Distribuição de Média Tensão (SDMT) e o Sistema de Distribuição de Alta Tensão (SDAT) serão obrigadas a realizar regularmente a medição do Fator de Potência (FP) (SILVA, 2004).

Segundo o autor supracitado, as unidades consumidoras do Grupo B, atendidas pelo Sistema de Distribuição de Baixa Tensão, terão suas medições realizadas de forma individual, permanente e facultativamente, contudo, os resultados deverão ser mantidos arquivados de maneira uniforme na distribuidora por um período mínimo de 5 (cinco) anos.

3.5.2 Indicadores de Qualidade do serviço O fornecimento de energia elétrica deve ser continuamente supervisionado, avaliada e controlada através de indicadores individuais que são devidamente vinculados aos consumidores ou pontos de conexões, bem como os aos indicadores coletivos tem o propósito de fornecer os valores do conjunto de unidades consumidoras (BARROS; BORELLI, GEDRA, 2013).

Segundo os autores supracitados, os critérios e limites referentes a estes indicadores são considerados padrões individuais e coletivos, conforme se apresenta a seguir: 

Interrupção decorrente de obras de interesse exclusivo do consumidor

e que afete somente a unidade consumidora do mesmo; 

Interrupção em situação de emergência;



Suspensão por inadimplemento do consumidor ou por deficiência

técnica e/ou de segurança das instalações da unidade consumidora que não provoque interrupção em instalações de terceiros, previstas em regulamentação; 

Vinculadas a programas de racionamento instituídos pela União;



Ocorridas em dia crítico;



Oriundas de atuação de esquemas de alívio de carga solicitado pelo

ONS.

3.5.2.1 Indicadores de Continuidade Individuais Segundo Santos Júnior (2011), os Indicadores de Continuidade Individuais são classificados da seguinte maneira:

39



Duração de Interrupção Individual por Unidade Consumidora (DIC): É o

intervalo de tempo (contínuo ou descontínuo), no período de observação, em que cada consumidor atendido esteve privado do fornecimento de energia, dada em horas e centésimos de hora; 

Freqüência de Interrupção Individual por Unidade Consumidora (FIC):

É o número de interrupções, no período de observação, em que um consumidor atendido esteve privado do fornecimento de energia, expresso em número de interrupções; 

Duração Máxima de Interrupção Contínua por Unidade Consumidora

(DMIC): É o tempo máximo de interrupção contínua, no período de observação, em que um consumidor qualquer esteve privado do fornecimento de energia. Seu valor é expresso em horas e centésimos de hora.

3.6

TARIFAÇÕES DE ENERGIA ELÉTRICA Este assunto irá abordar de maneira qualificada as definições determinadas

pela Resolução ANEEL n°414 (2010), que são referentes à estrutura e modalidades tarifárias, além das diferentes opções de contratação de energia para que se obtenha a melhor relação custo/benefício quanto a tarifação da energia elétrica. É importante salientar que, quando se conhece os fatores que influenciam na conta de energia elétrica, será possível desenvolver alternativas para reduzir drasticamente os seus custos.

3.6.1 Resolução n° 414 da ANEEL De acordo com Santos Júnior (2011), esta resolução tem a finalidade tratar das condições gerais de fornecimento de energia elétrica, além de consolidar os direitos e deveres dos consumidores. De uma forma mais abrangente, esta norma foi organizada como um guia completo para os consumidores, pois apresentam: 

Definições sobre energia elétrica;



Aspectos relativos à classificação e à titularidade de unidades

consumidoras; 

Prazos para ligação;

40



Informações acerca das modalidades tarifárias, dos contratos, dos

procedimentos para leitura e dos faturamentos, de procedimentos irregulares e do ressarcimento por danos elétricos.

3.6.2 Definições da Resolução 414 da ANEEL Santos Júnior (2011; OLIVEIRA, 2006) apresentam alguns conceitos e definições acerca da Resolução n° 414 da ANEEL, sendo elas: 

Concessionária ou Permissionária: Agente titular de concessão ou

permissão federal para prestar o serviço público de energia elétrica, referenciado, doravante, apenas pelo termo “concessionária”; 

Unidade Consumidora: Conjunto de instalações e equipamentos

elétricos caracterizados pelo recebimento de energia elétrica em um só ponto de entrega, com medição individualizada e correspondente a um único consumidor; 

Contrato

de

Fornecimento:

Instrumento

contratual

em

que

a

concessionária e o consumidor responsável por unidade consumidora do Grupo “A” ajustam as características técnicas e as condições comerciais do fornecimento de energia elétrica; 

Energia Ativa: Energia elétrica que pode ser convertida em outra forma

de energia. O consumo de energia elétrica ativa é igual à potência em watts (W) vezes o tempo em horas (h), expressa em watthora (Wh). Portanto, depende das potências (em watts) dos equipamentos e do tempo de funcionamento (em horas) desses. Como as grandezas envolvidas nas contas de energia são muito altas, padronizou-se o uso do kWh, que representa 1.000 Wh;

Consumo (kWh) = Potência (kW) x Tempo (h) 

Energia Reativa: Energia elétrica que circula continuamente entre os

diversos campos elétricos e magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem produzir trabalho, expressa em quilovolt-ampère-reativo-hora (kvarh); 

Energia aparente: É a energia resultante da soma vetorial das energias

ativa e reativa, na qual é fornecida para o consumidor pela concessionária;

41



Consumo de energia elétrica: É a soma das médias horárias das

potências elétricas fornecidas uma unidade consumidora durante o período de faturamento (Unidade = kWh); 

Potência: Quantidade de energia elétrica solicitada na unidade de

tempo, expressa em quilowatts (kW); 

Demanda: Média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas

ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado; 

Demanda Medida: Maior demanda de potência ativa, verificada por

medição em cada segmento, integralizada no intervalo de 15 (quinze) minutos durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW); 

Demanda Máxima: É a maior demanda de potência verificada durante

um período de tempo definido; 

Demanda Média: Relação entre a quantidade de energia medida

durante um determinado período, por esse mesmo período, expressa em quilowatts (kW). 

Demanda Contratada: Demanda de potência ativa a ser obrigatória e

continuamente disponibilizada pela concessionária, no ponto de entrega, conforme valor e período de vigência fixados no contrato de fornecimento e que deverá ser integralmente paga, seja ou não utilizada durante o período de faturamento, expressa em quilowatts (kW); 

Demanda de Ultrapassagem: Parcela da demanda medida que excede

o valor da demanda contratada, expressa em quilowatts (kW); 

Demanda Faturável: Valor da demanda de potência ativa, identificado

de acordo com os critérios estabelecidos e considerada para fins de faturamento, com aplicação da respectiva tarifa, expressa em quilowatts (kW); 

Fator de potência de referência: O fator de potência de referência “FPr”

terá como limite mínimo permitido para as instalações elétricas das unidades consumidoras o valor de 0,92, de acordo com legislação em vigor; 

Fator de Carga (FC): É a relação entre a de Demanda média (DMED) e

a Demanda máxima (DMAX) ocorrida no período de tempo definido;

42



Fator de Potência (FP): Razão entre a energia elétrica ativa e a raiz

quadrada da soma dos quadrados das energias elétricas ativa e reativa, consumidas num mesmo período especificado; 

Fator de Potência Médio (FPM): É o fator de potência indutivo médio

das instalações elétricas da unidade consumidora, calculado para o período de faturamento, definido como o cosseno do arco tangente do quociente da energia reativa indutiva, no período de faturamento, pela energia ativa; 

Faturamento da Energia Reativa (FER): Valor do faturamento, por

posto horário, correspondente ao consumo de energia reativa excedente à quantidade permitida pelo fator de potência de referência, no período de faturamento. 

Faturamento de Demanda de Potência Reativa (FDR): Valor do

faturamento, por posto horário, correspondente à demanda de potência reativa excedente à quantidade permitida pelo fator de potência de referência, no período de faturamento. 

Fator de Potência da Unidade Consumidora (FPU): Fator de potência

da unidade consumidora, calculado em cada intervalo de 1 (uma) hora durante o período de faturamento; 

Tarifa Azul: Modalidade estruturada para aplicação de tarifas

diferenciadas de consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos do ano, bem como de tarifas diferenciadas de demanda de potência de acordo com as horas de utilização do dia; 

Tarifa Verde: Modalidade estruturada para aplicação de tarifas

diferenciadas de consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos do ano, bem como de uma única tarifa de demanda de potência. 

Segmentos

Horários

e

Sazonais:

Identificados

também

como

"Segmentos Horo- Sazonais", são formados pela composição dos períodos úmido e seco com os horários de ponta e fora de ponta; 

Horário de Ponta (HP): Período definido pela concessionária e

composto por 3 (três) horas diárias consecutivas, compreendidas entre 18h e 21h, exceção feita aos sábados, domingos e feriados nacionais, considerando as

43

características do seu sistema elétrico. Neste intervalo a energia elétrica é mais cara. 

Horário Fora de Ponta (HF): Período composto pelo conjunto das horas

diárias consecutivas e complementares àquelas definidas no horário de ponta. Neste intervalo a energia elétrica é mais barata; 

Período Seco (S): Período de 7 (sete) meses consecutivos,

compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de maio a novembro; 

Período Úmido (U): Período de 5 (cinco) meses consecutivos,

compreendendo os fornecimentos abrangidos pelas leituras de dezembro de um ano a abril do ano seguinte; 

Tarifa de Demanda: É o valor em moeda corrente do kW de demanda

por segmento horário; 

Tarifa de Consumo: É o valor em moeda corrente do kWh de energia

utilizada por segmento horário; 

Tarifa de Ultrapassagem: Tarifa aplicável sobre a diferença positiva

entre a demanda medida e a contratada quando exceder os limites mínimos de tolerância; 

Carga Instalada: Soma das potências nominais dos equipamentos

elétricos instalados na unidade consumidora, em condições de entrar em funcionamento, expressa em quilowatts (kW); 

Ponto de Entrega: Ponto de conexão do sistema elétrico da

concessionária

com

as

instalações

elétricas

da

unidade

consumidora,

caracterizando-se como o limite de responsabilidade do fornecimento; 

Subestação: Parte das instalações elétricas da unidade consumidora

atendida em tensão primária de distribuição que agrupa os equipamentos, condutores e acessórios destinados à proteção, medição, manobra e transformação de grandezas elétricas. 

Ciclo de Faturamento: É o intervalo de tempo entre a data da leitura do

medidor de energia elétrica do mês anterior e a data do mês de referência, definida no calendário de faturamento da concessionária; 

Participação Financeira do Cliente: É a parcela de contribuição do

Cliente no custo das obras, destinadas ao atendimento de sua solicitação para a ligação nova ou alteração de carga;

44



Limite

de

Investimento

da

Concessionária:

É

o

valor

de

responsabilidade da concessionária na execução das obras para atendimento aos pedidos de ligação ou alteração de carga, solicitados pelos Clientes, obtido mediante os limites fixados pelo poder concedente; 

Tarifação horo-sazonal (THS): Sistema de tarifas que considera os

segmentos horo-sazonais para precificar a energia;

3.6.3 Classes e Subclasses de consumo Segundo a Resolução da ANEEL n° 414 (2010), para que as tarifas sejam aplicadas de maneira qualificada, a ANEEL (2010b) classifica os consumidores por classes e subclasses de consumo, ou seja: 

Residencial: Caracteriza-se pelo fornecimento à unidade consumidora

com fim residencial, sendo consideradas as seguintes subclasses: 

Residencial;



Residencial baixa renda, conforme disposições legais e regulamentares

vigentes; 

Residencial baixa renda indígena;



Residencial baixa renda quilombola;



Residencial baixa renda benefício de prestação continuada da

assistência social (BPC). 

Industrial: É caracterizada pelo fornecimento à unidade consumidora

em que seja desenvolvida atividade industrial, conforme definido na Classificação Nacional de Atividades Econômicas (CNAE). 

Comercial:

A

classe

comercial,

serviços

e

outras

atividades

caracterizam-se pelo fornecimento à unidade consumidora em que seja exercida atividade comercial ou de prestação de serviços, à exceção dos serviços públicos ou de outra atividade não prevista nas demais classes, devendo ser consideradas as seguintes subclasses: 

Comercial;



Serviços de transporte, exceto tração elétrica;



Serviços de comunicações e telecomunicações;



Associação e entidades filantrópicas;



Templos religiosos;

45



Administração condominial: iluminação e instalações de uso comum de

prédio ou conjunto de edificações; 

Iluminação em rodovias: solicitada por quem detenha concessão ou

autorização para administração em rodovias; 

Semáforos, radares e câmeras de monitoramento de trânsito,

solicitados por quem detenha concessão ou autorização para controle de trânsito; 

Outros serviços e outras atividades.



Rural: Caracteriza-se pelo fornecimento à unidade consumidora que

desenvolva atividade relativa à agropecuária, incluindo o beneficiamento ou a conservação dos produtos agrícolas oriundos da mesma propriedade, sujeita à comprovação perante a distribuidora, considerando-se as seguintes subclasses: 

Agropecuária rural;



Agropecuária urbana;



Rural residencial;



Cooperativa de eletrificação rural;



Agroindustrial;



Serviço público de irrigação rural;



Escola agrotécnica;



Agricultura.



Poder

Público:

Caracteriza-se

pelo

fornecimento

à

unidade

consumidora, na qual é solicitado por uma pessoa jurídica de direito público. Esta irá se responsabilizar com as condições inerentes aos consumidores, incluindo a iluminação em rodovias e semáforos, radares e câmeras de monitoramento de trânsito, exceto aqueles classificáveis como serviço público de irrigação rural, escola agrotécnica, iluminação pública e serviço público, considerando-se as seguintes subclasses: 

Poder público federal;



Poder público estadual ou distrital;



Poder público municipal.



Iluminação Pública: Caracteriza-se pelo fornecimento para iluminação

de ruas, praças, avenidas, túneis, passagens subterrâneas, jardins, vias, estradas, passarelas, abrigos de usuários de transportes coletivos, logradouros de uso comum e livre acesso, inclusive a iluminação de monumentos, fachadas, fontes luminosas e obras de arte de valor histórico, cultural ou ambiental, localizadas em áreas públicas

46

e definidas por meio de legislação específica, exceto o fornecimento de energia elétrica que tenha por objetivo qualquer forma de propaganda ou publicidade, ou para realização de atividades que visem a interesses econômicos. 

Serviço público: caracteriza-se pelo fornecimento exclusivo para

motores, máquinas e cargas essenciais à operação de serviços públicos de água, esgoto, saneamento e tração elétrica urbana ou ferroviária, explorados diretamente pelo Poder Público ou mediante concessão ou autorização; 

Consumo próprio: caracteriza-se pelo fornecimento destinado ao

consumo de energia elétrica das instalações da distribuidora.

3.6.4 Estrutura Tarifária Segundo a Resolução da ANEE n° 414 (2010), as unidades consumidoras são divididas em duas modalidades tarifárias, ou seja: 

“Grupo A” (alta tensão): A tensão de fornecimento é maior ou igual a

2,3 kV, têm tarifa binômia, ou seja, além de serem cobrados pela energia consumida, também são cobrados pela demanda que consomem, pois neste tipo de tarifa, a demanda e a energia são diferenciadas; 

“Grupo B” (baixa tensão): A concessionária fornece energia em tensão

inferior a 2,3 kV, têm tarifa monômia, onde o consumidor paga um valor fixo pela energia consumida, uma vez que já está embutida no seu preço tanto a energia quanto a demanda.

Segundo Ando (2009), as tarifas aplicáveis aos componentes de consumo de energia elétrica e/ou à demanda de potência ativa são devidamente baseadas na modalidade de fornecimento de energia elétrica e podemos classificá-los como:  tarifas

de

Estrutura Tarifária Convencional: Está relacionada com a aplicação de consumo

de

energia

elétrica

e/ou

demanda

de

potência,

independentemente, das horas de utilização do dia e dos períodos do ano. Podemos ressaltar que, esta opção de faturamento somente se encontra disponível para os consumidores atendidos com tensão inferior a 69 kV e demanda contratada até 300 kW. 

Estrutura Tarifária Horo-sazonal: caracteriza-se pela aplicação de

tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica e de demanda de potência de acordo com as horas de utilização do dia e dos períodos do ano.

47

De acordo com Barros (2010), a tarifação horo-sazonal é definida como: 

Tarifa Azul: Utilizada em modalidades que seja necessário a aplicação

de tarifas diferenciadas de consumo de energia elétrica em que haja o envolvimento das horas diárias e os períodos do ano, bem como de tarifas diferenciadas de demanda de potência de acordo com as horas de utilização do dia; 

Tarifa Verde: Empregadas na aplicação de tarifas diferenciadas de

consumo de energia elétrica de acordo com as horas de utilização do dia e os períodos do ano, contudo esta possui o envolvimento de uma única tarifa de demanda de potência

3.7

TARIFAS DE ENERGIA ELÉTRICA De acordo com Barros (2010), o valor que é pago pelos consumidores, na

conta de energia, é referente ao consumo do mês anterior, sendo o cálculo realizado da seguinte maneira: 

Consumo do mês anterior kWh (quilowatt-hora) x valor unitário (medido

em R$/kWh, ou seja, reais por quilowatt-hora).

O valor arrecadado equivalente aos pagamentos serão empregados na ampliação e qualificação do serviços, entre eles: Custos de operações e manutenções; Remuneração dos funcionários; Continuidade dos serviços prestados, entre outros.

3.7.1 Custo da Tarifa de Energia Elétrica Segundo a Resolução ANEEL n° 414 (2010), a tarifa de energia elétrica é devidamente dividida em duas partes, ou seja, a parcela A, que é a parte referente aos custos não gerenciáveis e corresponde a aproximadamente 75% da receita das concessionárias, enquanto que a parcela B diz respeito aos custos gerenciáveis e corresponde a cerca de 30% da receita da distribuidora.

Entende-se por custos gerenciáveis, aqueles decorrentes dos serviços prestados diretamente pelas concessionárias como distribuição de energia, manutenção da rede, cobrança das contas, centrais de atendimento e remuneração dos investimentos. Já os custos não gerenciáveis são aqueles relativos aos serviços de geração e transmissão de energia contratados pela distribuidora e ao pagamento de obrigações setoriais (ANEEL, 2007).

48

3.7.2 Reajuste tarifário De acordo com Santos Júnior (2011), a ANEEL afirma que os contratos referentes às concessões necessitam de tarifas de fornecimento atualizadas através de três mecanismos distintos, ou seja: 

Reajuste tarifário anual: Seu objetivo é transferir os custos não

gerenciáveis, bem como atualizar monetariamente os custos gerenciáveis. É importante salientar que, os reajustes ocorrem anualmente e na data de aniversário do contrato de concessão; 

Revisão tarifária periódica: ocorre a cada quatro anos, em média, com

o objetivo de preservar o equilíbrio econômico/financeiro da concessão. 

Revisão

extraordinária:

pode

ocorrer

a

qualquer

tempo,

independentemente dos reajustes e revisões anteriormente mencionados. Segundo o autor supracitado, este processo ocorre principalmente de houver alterações significativas comprovadas nos custos da concessionária e/ou modificação ou extinção de tributos e encargos posteriores à assinatura do contrato.

3.8

METODOLOGIAS PARA ANÁLISE DA QUALIDADE Segundo Meister (2006), os distúrbios que estão diretamente associados à

QEE

têm

natureza

especifica,

contudo,

observa-se

a

necessidade

do

estabelecimento de um procedimento que geral no processo avaliativo de um problema de qualidade de energia.

De acordo com o autor supracitado, este mecanismo pode ser realizado da seguinte forma: 1.

Identificar nas instalações, os problemas causados pelos distúrbios da

4

Realizar um levantamento dos dados da instalação, incluindo o

QEE;

suprimento de energia elétrica, contas de energia, equipamentos existentes e problemas identificados nos mesmos pelos seus usuários entre outros; 5

Desenvolver os programas de medição, baseados nos requisitos dos

equipamentos de medição disponíveis, de modo a identificar as grandezas a serem monitoradas, bem como os pontos de medição; 6

Realizar simulações computacionais com os dados coletados tanto nas

instalações e documentos, quanto nas medições;

49

7

Ao final, avaliam-se os resultados a fim de identificar os problemas e

prover soluções para os mesmos, sempre através de uma análise de viabilidade econômica, a fim de identificar a alternativa que propicie a melhor relação custobenefício.

3.9

GERENCIAMENTOS DA ESTRUTURA TARIFÁRIA De acordo com Barros, Borelli e Gedra (2013), através do Gerenciamento da

Estrutura Tarifária do consumidor, é possível adotar medidas que reduzam os custos associados ao faturamento da energia elétrica, mas para isso, algumas medidas devem ser seguidas, sendo elas: 

Contratar demandas adequadas às reais necessidades da instalação,

de modo a evitar ultrapassagens, onde o cliente acaba pagando por uma demanda não utilizada; 

Transferir o máximo de carga possível para o horário fora de ponta,

além de distribuir o seu consumo ao longo do dia e programar interrupções sempre no horário de ponta; 

Enquadrar-se na melhor modalidade tarifária possível. Dependendo do

fator de carga e do funcionamento da instalação, a opção por uma das três modalidades existentes poderá possibilitar um menor preço médio; 

Reduzir o consumo de energia reativa e corrigir o fator de potência

quando necessária, a fim de evitar multas previstas pela legislação vigente.

3.9.1 Análises da Demanda Contratada Segundo a Resolução ANEEL n° 414 (2010), quando se trata de contratação da demanda, uma atenção especializada deve ser oferecida, pois isto pode proporcionar em uma excelente economia financeira devido a uma redução dos gastos de energia sem necessidade aparente.

Além destes fatores, a ANEEL relata que, mesmo que a concessionária registre um valor menor do que a demanda contratada, o valor pago deve ser integral, contudo, se houver a ultrapassagem acima do valor esperado, uma multa deve ser imposta, tendo como base de cálculo o dobro do valor pago pelo kW da demanda.

50

É importante salientar que, a demanda contratada pode ser analisada novamente, porém deve-se levar em consideração a carência para que haja a redução dos valores, que é de 6 (seis) meses, contudo, se houver o aumento, este poderá ser imediato, desde que a concessionária tenha esta potência elétrica disponível em seu SED (MEISTER, 2006).

De acordo com o autor supracitado, como a demanda varia a cada mês, deve-se levar em consideração, no momento da contratação, o valor histórico possível de dados para que se possa avaliar o comportamento da demanda durante vários meses.

3.9.2 Seleções da Melhor Estrutura Tarifária De acordo com Barros, Borelli e Gedra (2013), o consumidor do grupo A pode combinar-se em uma das três modalidades de Estrutura Tarifária, que possuem tarifas e formas diferenciadas de cobrança.

Assim sendo, a mudança na estrutura tarifária deve ser concretamente analisada, de modo que o melhor custo seja alcançado para o consumidor, refletindo assim, em uma redução da fatura de energia elétrica.

Na escolha de uma estrutura tarifária são levados em conta pela ANEEL, o nível de tensão de fornecimento e a demanda à ser contratada, já o cliente, deve considerar além destes, o menor valor a ser pago pela fatura de energia elétrica (BARROS; BORELLI; GEDRA, 2013).

3.9.3 Análises do Fator de Potência O Fator de Potência tem a finalidade de quantificar, bem como tarifar a energia ativa e reativa presentes nos sistemas elétricos em praticamente todo mundo, contudo a sua definição precisa de algumas considerações significativas em relação a aplicação de sistemas que não possuam formas de ondas senoidais para a tensão e/ou corrente (BARROS; BORELLI; GEDRA, 2013).

Segundo Halliday, Resnick e Walker (2007), este fator pode ser definido da seguinte forma: 

Carga resistiva: Este tipo de carga quando é ligada a rede elétrica

possui as senoides de tensão e corrente em fase, ou seja, sincronizadas. Isto ocorre porque a resistência elétrica é dada apenas pela oposição à passagem da corrente e não possui efeitos de acúmulo de energia como os indutores e capacitores;

51



Carga indutiva: Ao circular pelo indutor, a corrente alternada provoca o

fenômeno da autoindução, induzindo uma tensão em si mesma e acumulando energia em forma de campo magnético. Devido a este fenômeno, a corrente no indutor só começa a circular apenas quando se completa ¼ de ciclo da tensão, ou seja, uma defasagem de 90º.

3.9.3.1 Causas e Desvantagens do baixo Fator de Potência De acordo com Halliday, Resnick e Walker (2007), o principal objetivo da transmissão de energia elétrica é a maximização da potência média, na qual proporcionará a minimização das perdas elétricas que são extremamente onerosas.

Para isto, o Fator de Potência deve manter-se sempre elevado, contudo, sabemos que este processo é complicado devido a manutenção destes valores nos limites aceitáveis, pois uma série de equipamentos ligados à rede elétrica contribuem para a redução do Fator de Potência devido ás suas cargas magnéticas Segundo Barros, Borelli e Gedra (2013), algumas das causas de um baixo Fator de potência são: 

Motores operando a vazio ou super dimensionados;



Transformadores operando a vazio ou com pequenas cargas;



Nível de tensão acima da nominal;



Reatores para lâmpadas de descarga com baixo fator de potência;



Grande quantidade de motores de pequena potência;



Fornos de indução ou a arco;



Máquinas de tratamento térmico;

3.9.3.2 Vantagens da correção do Fator de Potência Segundo Barros, Borelli e Gedra (2013), o excesso de reativos no sistema não é algo bom e a sua extinção ocasiona o beneficiamento dos consumidores e das concessionárias de maneira geral.

O autor supracitado lista algumas vantagens de se manter um Fator de Potência dentro dos limites aceitáveis: 

Vantagens para o consumidor:



Redução significativa do custo de energia elétrica;



Aumento da eficiência energética da empresa;

52



Melhoria da tensão;



Aumento da capacidade dos equipamentos de manobra;



Aumento da vida útil das instalações e equipamentos;



Redução do efeito Joule;



Redução da corrente reativa na rede elétrica.

 

Vantagens para a concessionária: O bloco de potência reativa deixa de circular no sistema de

transmissão e distribuição; 

Evita as perdas pelo efeito Joule;



Aumenta a capacidade do sistema de transmissão e distribuição para

conduzir o bloco de potência ativa; 

Aumenta a capacidade de geração;



Diminui os custos de geração.

3.9.3.3 Compensação de Reativos O descomedimento de reativos ocasiona a sobrecarrega das instalações, bem como a diminuição da potência dos sistemas de distribuição, isso porque ocorre a sobrecarga na potência que poderia ser convertida em trabalho. Assim sendo, observa-se o aumento de gastos desnecessários e multas na conta de energia (SANTOS JÚNIOR, 2011).

Segundo Barros (2010), a compensação dos reativos deve ser realizada através da realização de estudos das cargas do sistema, com o propósito de verificar se o excesso de energia reativa é proveniente de cargas indutivas ou capacitivas. É Importante salientar que, o exagero é ocasionado por cargas indutivas, que são mais comuns em instalações elétricas, assim sendo, a compensação é realizada por meio de cargas capacitivas na rede através de bancos de capacitores.

Segundo o Manual de Correção do FP da Weg (2011), o Fator de potência pode ser revertido através de quatro maneiras distintas ou pela associação desta dos seguintes seguimentos:

53

1.

Correção na entrada da energia de alta tensão: Este mecanismo tem

um custo elevado, contudo, se for levado em consideração o tipo de instalação empregada, a reversão do FP ocorre de maneira qualificada; 2.

Correção na entrada da energia de baixa tensão: Este mecanismo é

empregado em instalações elétricas com elevado número de cargas com potencias diferentes e regimes de utilização poucos uniformes. De uma forma mais abrangente, podemos perceber que este método permite a ocorrência de uma correção significativa, contudo não possui alivio sensível dos alimentadores de cada equipamento.

3.

Correção por grupos de cargas: a correção é feita por grupos de

pequenas cargas e o banco de capacitores é instalado junto ao quadro de distribuição que alimenta estes equipamentos. Tem como desvantagem não diminuir a corrente nos circuitos de alimentação de cada equipamento.

4.

Correção localizada: esta é a melhor solução do ponto de vista técnico,

pois a correção é feita junto ao equipamento que se pretende corrigir o fator de potência, na qual ocasiona algumas vantagens, entre elas a redução das perdas energéticas em toda a instalação, bem como a diminuição da carga nos circuitos de alimentação nos equipamentos.

5.

Correção mista: no ponto de vista “Conservação de Energia”,

considerando aspectos técnicos, práticos e financeiros, torna-se a melhor solução.

Usa-se o seguinte critério para correção mista: 

Instala-se um capacitor fixo diretamente no transformador;



Motores de aproximadamente 10 cv ou mais, corrige-se localmente;



Motores com menos de 10 cv corrige-se por grupos.



Redes próprias para iluminação com lâmpadas de descarga, usando-

se reatores de baixo fator de potência, corrigem-se na entrada da rede; 

Na entrada instala-se um banco automático de pequena potência para

equalização final.

Segundo Aldabó (2001), uma alternativa empregada com o propósito de reversão da quantidade de células instaladas no banco de capacitores é a realização do balanceamento de cargas, onde há a transferência de cargas de caráter indutivo para as fases que possuem muitas cargas capacitivas e vice-versa.

Segundo Santos Júnior (2011), este tipo de procedimento é complicado, pois as potências reativas dos distintos equipamentos nem sempre são iguais para que

54

se possa fazer uma compensação aceitável. Assim, podemos concluir que, este balanceamento de cargas reativas pode acarretar a interferência significativa no balanceamento geral das cargas, na qual é feito com as cargas aparentes de cada circuito.

3.9.3.4 Melhorias do Fator de Carga O principal objetivo encontrado na melhoria do FC é a verificação de quais cargas estão sendo ligadas simultaneamente em um período determinado, e, se possível, acionar as cargas em um período em que a demanda medida seja menor, com o propósito de não haver alterações nas atividades empresariais.

Segundo Santos Júnior (2011), “Esta melhoria reduz os picos de demanda, conduzindo a um melhor aproveitamento das instalações elétricas além de diminuir a Demanda Contratada, reduzindo o preço médio pago pela energia consumida e otimizando os investimentos nas instalações”.

De acordo com o autor supracitado, dentre as medidas que podem ser adotadas para melhoria do Fator de Carga, destacam-se: 

Evitar a partida de motores com carga e/ou a partida simultânea;



Programar bombas de recalque para trabalharem nos períodos de

menos carga, a exemplo da madrugada; 

Instalar chaves especiais de partida dos motores, para redução da

corrente elétrica; 

Dimensionar corretamente as instalações e equipamentos de proteção;



Efetuar manutenção preventiva, tanto das instalações quanto dos

equipamentos; 

Desligar equipamentos energizados que não estão produzindo em

determinados períodos.

55

4 Diagnósticos Energéticos Barros (2010) relata que, ao diagnostico energético tem o propósito de servir como base de análise para o emprego de energia elétrica em um determinado setor, e, através da realização de medições e levantamentos gerais, o responsável poderá verificar a eficiência do método descrito.

Segundo o autor supracitado, “O objetivo principal do diagnóstico energético é determinar as condições atuais de “saúde” da instalação sob o ponto de vista do uso de energia, identificando problemas e recomendando soluções para que ela se torne eficiente”.

4.1

ANÁLISE DE VIABILIDADE Segundo Barros, Borelli e Gedra (2013), as análises desenvolvidas até então

impetraram o propósito de proporcionar uma redução nos custos da energia elétrica, com ou sem o requerimento de investimentos iniciais, porém estes mesmos investimentos devem ser comprovados, pois deverão retornar em forma de benefícios para o sistema, bem como para os clientes.

De acordo com os autores supracitados, a realização de uma análise financeira é importante, pois irá proporcionar o cálculo da viabilidade econômica destas mudanças, mas para isso, alguns métodos colocados em pratica podem proporcionar uma visão geral da atratividade de um investimento empresarial, sendo eles: 

Método Pay Back Simples: Sua forma de cálculo ocorre através da

divisão do valor do investimento pela economia mensal média obtida com o uso eficiente da energia elétrica. 

Método Pay Back Descontado: Este método é calculado através do

valor do capital economizado menos os juros, o resultado é somado ao montante acumulado. 

Método do Valor Presente Líquido (VPL): este mecanismo consiste em

determinar o valor, no instante inicial, de todas as variações de caixa desvalorizada segundo a taxa de atratividade utilizada em determinar o valor. O cálculo é realizado através do abatimento da taxa de juros sobre o fluxo de caixa em um determinado horizonte de tempo, contudo, a taxa de juros será aplicada proporcionalmente ao período que está alocada em relação a despesa ou receita.

56

5 METODOLOGIA

5.1

TIPOS DE PESQUISA QUANTO AOS OBJETIVOS Esta investigação visa avaliar a qualidade de energia em sistemas de

instalações elétricas prediais em uma Instituição de ensino. Trata-se de uma pesquisa com caráter exploratório e descritivo. Segundo Gil (1996), a pesquisa exploratória tem com objetivo de proporcionar maior familiaridade com o problema, com vistas a torná-los mais explícito ou a constituir hipóteses. Pode-se dizer que estas pesquisas têm como objetivo principal o aprimoramento de idéias ou a descoberta de instituições.

Já a pesquisa descritiva tem como objetivo primordial à descrição das características

de

determinada

população

ou

fenômeno

ou,

então,

o

estabelecimento de relações entre as variáveis. De uma forma mais abrangente, são inúmeros os estudos que podem ser classificados sob esse titulo e uma de suas características mais significativas está na utilização de técnicas padronizadas de coleta de dados, tais como o questionário e a observação (GIL, 1996).

5.2

TIPOS DE PESQUISA QUANTO À ABORDAGEM No que tange a abordagem, esta pesquisa caracterizou-se pela natureza

quantitativa e qualitativa.

A abordagem quantitativa se dá pelo fato de traduzir em números opiniões e informações para classificá-las e organizá-las, utilizando métodos estatísticos. Esta é adequada quando se deseja conhecer a extensão do objetivo que está em estudo.

Esta pesquisa se aplica nos casos que se busca identificar o grau de conhecimento, opiniões, impressões, seus hábitos, comportamentos, sejam em relação a um produto ou instituição (GIL, 1996).

No ponto de vista de Minayo, (2000), a pesquisa qualitativa trabalha com aspectos subjetivos do objeto estudado, bem como, com a percepção do pesquisador, concordando com a assertiva de que a neutralidade cientifica é um mito, ou seja, não há meio de aprender da literatura conceitos e definições sem atitude critica reflexiva, o que pressupõe que o conteúdo lido tenha passado pelo “filtro” do pesquisador.

57

5.3

TIPOS DE PESQUISA QUANTO AOS PROCEDIMENTOS Nesta pesquisa, a estratégia escolhida foi o estudo de caso, pois se trata de

uma investigação de um fenômeno contemporâneo, em que não há controle do investigador a respeito dos eventos. Além disso, este estudo busca responder uma questão de pesquisa da forma “como”, uma vez que o foco é identificar pontos passíveis de melhorias para o sistema elétrico de uma Faculdade.

5.4

LOCAL E PERÍODO DA PESQUISA Este estudo foi realizado no mês de Fevereiro e março do ano de 2014 em

uma Instituição de ensino, na qual se encontra situada no município de Vitória da Conquista, estado da Bahia.

Esta instituição de nível superior privada na cidade, com foco na concepção de educação, ciência e cultura como amplo e aberto processo vital e dialógico em que se integram os indivíduos e os grupos humanos na sua formação e no seu desenvolvimento integral.

5.5

ANÁLISES DAS INFORMAÇÕES A aquisição das informações foi realizada de forma observacional, onde os

elementos angariados foram posteriormente ordenados e analisados a partir do que foi delineado no referencial teórico, com o propósito de responder as questões da pesquisa de acordo com os seus desígnios (MINAYO, 2000). Para a tabulação dos dados e produção dos gráficos utilizou-se o editor de texto Word®, Excel® da Microsoft e ANALISADOR P-600® da IMS.

5.6

INSTRUMENTOS DE PESQUISA A coleta de dados foi realizada através de medidor de grandezas elétrica

(figura 5), medindo e registrando as grandezas necessárias para o monitoramento da rede elétrica, parametrizado para o registro de tensão, corrente, fator de potencia, demanda entre outros. O mesmo possui software próprio, ANALISADOR P-600, que analisa o registro de dados gerando gráficos para estudos, atendendo aos padrões solicitados pelo PRODIST (módulo 8) da Aneel. Este Medidor foi devidamente instalado em ponto estratégico, de modo a traçar o perfil energético da instituição.

58

Após este procedimento, a análise das documentações referentes ao contrato de demanda e faturas de energia elétrica foi concretizada. Na seqüência, os resultados foram divulgados na apresentação final do TCC, bem como à direção da Instituição, para que as providências cabíveis sejam tomadas com o propósito de manter a harmonia do sistema energético do campus. É importante salientar que, para execução deste projeto, foi necessário a utilização das instalações físicas do Laboratório de Informática, acesso à subestação e quadros de distribuição de energia elétrica dos diversos setores, contrato de energia elétrica junto à concessionária local (COELBA), as faturas de energia elétrica dos anos de 2013 e 2014 e os projetos de instalações.

Figura 5: Analisador portátil IMS P-600

Fonte: (IMS. 2014)

59

6 ESTUDO DE CASO

Na análise da tensão foram observados os valores da grandeza, uma vez que o medidor utilizado não é capaz demonstrar a forma de onda. Durante o período da medição não foi observado distúrbios, uma vez que a tensão se manteve acima de 0.915 p.u. (201 V), em relação à nominal, não sendo identificado também sobre tensão, tendo em vista que os valores obtidos mantiveram abaixo de 1.05 p.u.

(231V) (Gráfico 01). É importante salientar que, não ocorreram interrupções no período de medição, pois a tensão não alcançou valores abaixo de 0.1 p.u. (22V) em relação a nominal. De certo modo, a tensão apenas sofreu pequenas flutuações, chegando a um desbalanceamento de 0.46%, com valor médio de 216V, estando assim apto segundo os níveis estipulados pela ANEEL (Tabela 1)

Gráfico 01: Gráfico de tensão por fase

Tensão - Fase "A" Tensão - Fase "B" Tensão - Fase "C"

15:25:00:00 23:25:00:00 07:25:00:00 15:25:00:00 23:25:00:00 07:25:00:00 15:25:00:00 23:25:00:00 07:25:00:00 15:25:00:00 23:25:00:00 07:25:00:00 15:25:00:00 23:25:00:00 07:25:00:00 15:25:00:00 23:25:00:00 07:25:00:00 15:25:00:00 23:25:00:00 07:25:00:00

(V)

225 224 223 222 221 220 219 218 217 216 215 214 213 212 211 210 209 208

21/2 22/2

23/2

Fonte: Pesquisa de campo (2014)

24/2

25/2

26/2

27/2

28/2

60

Tabela 1: Flutuações da tensão Fase

A

B

C

Tensão medida por fase (V)

215

216

217

Tensão medida Total (V)

216

Desvio de tensão medida

1

Desbalanceamento de tensão (%)

0

1

0.46

Fonte: Pesquisa de campo (2014)

No que tange a freqüência, os valores obtidos com maior variação inferior foi de 59.96 Hz e a maior superior de 60.04 Hz, ou seja, estão dentro dos limites aceitáveis (60± 0.5 Hz) pela IEEE 1159 (1995) O fator de potência manteve-se, na maior parte do dia, acima do valor de referencia (FP ref. =0.92) estabelecido pela ANEEL, porém nota-se uma variação esporádica no horário das 15h30min do dia 22/02/2014, com fator de potência 0.91.

Como comportamento já esperado, no período entre 06h00min e 23h00min horas e fins de semana, o transformador opera a quase vazio, aonde o fator de potência chega a 0.78. Neste caso, constatamos que não será necessária a utilização de banco de capacitores para correção do fator de potência (Gráfico 2).

Gráfico 2: Fator de potência por fase 1

0,9

Fator de potência - Fase "A"

(ⱷ)

Fator de potência - Fase "B"

0,8

0,7

15:25:00:00 00:45:00:00 10:05:00:00 19:25:00:00 04:45:00:00 14:05:00:00 23:25:00:00 08:45:00:00 18:05:00:00 03:25:00:00 12:45:00:00 22:05:00:00 07:25:00:00 16:45:00:00 02:05:00:00 11:25:00:00 20:45:00:00 06:05:00:00

Fator de potência - Fase "C"

21/2 22/2

23/2

24/2

Fonte: Pesquisa de campo (2014)

25/2

26/2

27/2 28/2

61

A análise do gráfico das correntes tem como objetivo analisar o equilíbrio de carga entre as fases e verificar se o condutor e dispositivo de proteção utilizado foi devidamente dimensionado. Como podemos observar, ocorre um desequilíbrio principalmente entre a fase C e a fase B, sendo necessário o balanceamento das mesmas, evitando a sobrecarga em um condutor enquanto outro opera com menos carga. No dia 21/02/2014 e no dia 25/02/2014 notamos variações súbitas de corrente com duração aproximada de uma hora e com amplitude alta na fase C (Gráfico 3).

Cada fase que sai do secundário do transformador até o quadro geral de baixa tensão é de 3#120mm², com a proteção de uma chave fusível de 250A. De acordo com a NBR 5410 (2004), o condutor de cobre #120 mm² de isolação EPR, com três condutores isolados e carregados em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria. É importante salientar que, a máxima capacidade esperada de condução de correte é de 312A, todavia, foi registrado nas datas supracitadas 319A, evidenciando assim o crescimento da carga da instituição. Em resumo, torna-se iminente a necessidade de manutenção deste sistema para a melhoria da subestação.

Gráfico 3: Gráfico de Correntes por fase

Corrente - Fase "A" Corrente - Fase "B" Corrente - Fase "C"

15:25:00:00 23:50:00:00 08:15:00:00 16:40:00:00 01:05:00:00 09:30:00:00 17:55:00:00 02:20:00:00 10:45:00:00 19:10:00:00 03:35:00:00 12:00:00:00 20:25:00:00 04:50:00:00 13:15:00:00 21:40:00:00 06:05:00:00 14:30:00:00 22:55:00:00 07:20:00:00

(I)

350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0

21/2 22/2

23/2

24/2

Fonte: Pesquisa de campo (2014)

25/2

26/2

27/2

28/2

62

Analisando os gráficos seguintes, ou seja, o gráfico 4, gráfico 5 e o gráfico 6 das potências ativa, reativa e aparente, verifica-se o equilíbrio das fases citadas anteriormente. No gráfico 4 da potência reativa, observa-se a ocorrência de baixos picos de potência reativa, que são ocasionados por cargas indutivas na fase A, B e C e em alguns momentos da fase A e C com cargas capacitivas por esta com amplitude negativa.

Gráfico 4: Potência Reativa por fase

Potência Reativa - Fase "A" Potência Reativa - Fase "B" 15:25:00:00 01:20:00:00 11:15:00:00 21:10:00:00 07:05:00:00 17:00:00:00 02:55:00:00 12:50:00:00 22:45:00:00 08:40:00:00 18:35:00:00 04:30:00:00 14:25:00:00 00:20:00:00 10:15:00:00 20:10:00:00 06:05:00:00

(kVAr)

16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9

21/2 22/2

23/2

24/2

25/2

26/2

Potência Reativa - Fase "C"

27/2 28/2

Fonte: Pesquisa de campo (2014)

Gráfico 5: Potência aparente por fase 80 70 60 50

Potência Aparente - Fase "A"

(kVA) 40 30

Potência Aparente - Fase "B"

20 10 15:25:00:00 00:45:00:00 10:05:00:00 19:25:00:00 04:45:00:00 14:05:00:00 23:25:00:00 08:45:00:00 18:05:00:00 03:25:00:00 12:45:00:00 22:05:00:00 07:25:00:00 16:45:00:00 02:05:00:00 11:25:00:00 20:45:00:00 06:05:00:00

0

21/2 22/2

23/2

Fonte: Pesquisa de campo (2014)

24/2

25/2

26/2

27/2 28/2

Potência Aparente - Fase "C"

63

No gráfico 5 da potência ativa por fase, evidenciam-se os picos de potência reativa e os picos de corrente fazendo a fase C alcançar picos maiores que a media.

Analisando a potencia ativa no gráfico 6 e no gráfico 5 da potencia aparente, constata-se que no período letivo a potência consumida na instituição gira em torno de 47KVA e que uma pequena parte desta energia é reativa, mostrando desta forma a eficiência contatada através da semelha entre os gráficos de potência ativa e aparente.

Gráfico 6: Potência ativa por fase

Potência Ativa - Fase "A" Potência Ativa - Fase "B"

Potência Ativa - Fase "C"

15:25:00:00 00:45:00:00 10:05:00:00 19:25:00:00 04:45:00:00 14:05:00:00 23:25:00:00 08:45:00:00 18:05:00:00 03:25:00:00 12:45:00:00 22:05:00:00 07:25:00:00 16:45:00:00 02:05:00:00 11:25:00:00 20:45:00:00 06:05:00:00

(kW)

75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

21/2 22/2

23/2

24/2

25/2

26/2

27/2 28/2

Fonte: Pesquisa de campo (2014)

Analisando o gráfico 7 e tendo conhecimento que o transformador possui potência de 150KVA, verificou-se a presença de picos de 173 KVA e de 160KVA, que comprovam a apresentação da manutenção citada acima.

De uma forma mais abrangente, para que haja a escolha da demanda a ser contratado, o profissional deve levar em consideração alguns pontos importantes, ou seja, os fatores de correção de fator de carga, seleção da estrutura tarifaria, tensão de fornecimento e a classe e subclasse de consumo.

Analisando o fator de carga, observa-se a importância da mudança de alguns fatores e ações como evitar a partida simultânea de motores trifásicos existentes em compressores da instituição, abastecimento dos reservatórios em

64

horários em que as instalações elétricas estejam ociosas, no período das 24 horas a 5 horas, além de manter o correto dimensionamento dos condutores e proteções.

Com a melhoria do fator de carga, além de diminuir o preço médio pago pela energia consumida, obtém um melhor aproveitamento da instalação elétrica.

Segundo a NBR5410 (2008), não é possível a mudança de tensão de fornecimento uma vez que a instituição é atendida pelo grupo A. Optando pelo regime de funcionamento, contratado pela empresa de concessão de distribuição de energia elétrica, Horo-sazonal verde.

Gráfico 7: Gráfico de demanda 175 150

(kW)

125 100

(kVAr) 75

(kVA)

KW kVAr

50

kVA 25

15:25:00:00 22:25:00:00 05:25:00:00 12:25:00:00 19:25:00:00 02:25:00:00 09:25:00:00 16:25:00:00 23:25:00:00 06:25:00:00 13:25:00:00 20:25:00:00 03:25:00:00 10:25:00:00 17:25:00:00 00:25:00:00 07:25:00:00 14:25:00:00 21:25:00:00 04:25:00:00 11:25:00:00 18:25:00:00 01:25:00:00 08:25:00:00

0

21/2

22/2

23/2

24/2

25/2

26/2

27/2

28/2

Fonte: Pesquisa de campo (2014)

A taxa de distorção harmônica de tensão (TDHV) mede o quanto a tensão é afetada pelas componentes harmônicas em uma instalação elétrica, quanto menor o valor do TDH, menos distorcido é o sinal em relação ao fundamental. Os Valores Registrados de TDHV, esta em 3.7%, sendo uma distorção pequena, não afetando de forma significativa a forma de onda da tensão.

65

7 CONCLUSÃO

O consumo eficiente da energia elétrica reflete uma adequada distribuição e uma boa instalação. Com este trabalho, foi possível a investigação de perturbações, distúrbios e análise da demanda das instalações desta instituição de ensino, buscando o máximo aproveitamento da energia elétrica consumida.

As especificações técnicas descritas no trabalho nos permitem concluir que, o aproveitamento da energia elétrica utilizada está sendo aplicado de maneira eficiente, ficando em evidencia esta questão nos gráficos de potência ativa, potência total, potência aparente e potencia total, na qual são consumidas pela fonte, tornando-as semelhantes.

O alto fator de potência, ficando acima do valor de referência estipulado pela ANEEL (FP ref = 0.92), reafirma a questão anterior uma vez que este é um dos principais parâmetros para um consumo eficiente.

Foi observado pequenas variações de tensão nas medições com uma média de 216V e um desbalanceamento de 0,46%, estando dentro dos padrões estipulados pela ANEEL. As distorções harmônicas totais nas fases estão nos níveis recomendados e não provocam distorções na forma de onda. A freqüência da rede encontra-se dentro da faixa de tolerância, não apresentando variação significativa.

O crescimento da carga instalada, gerando um aumento na demanda e na corrente circulada nos condutores, permitem evidenciar o processo de expansão das instalações físicas e elétricas desta instituição de ensino, nos levando a conclusão que embora a subestação hoje existente atenda a demanda da instituição, breve terá que ser ampliada visando atender e acompanhar a nova demanda e expansão da instituição e das instalações elétricas.

66

8 TRABALHOS FUTUROS

Como recomendação para trabalhos futuros: 

Elaboração

de

projeto

de

instalações

elétricas

levando

em

consideração a expansão da instituição com uma subestação que atenda a demanda futura; 

Detalhar a analise por setores ou quadros de distribuição, para que

possa traçar o perfil completo da instituição de ensino proporcionado soluções localizadas para cada distúrbio encontrado; 

Aplicação da metodologia e análises estudadas em outras instituições

ou quais quer instalações.

67

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