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sexta-feira, 31 de maio de 2013

Arduino - Funções random e switch

RANDOM

Essa função permite adotar um valor aleatório para uma variável, ou seja, primeiro definimos a variável com um valor, por exemplo:

int NumRand = 0;

Depois chamamos a função.

NumRand = random (1,10)

Dessa forma aleatoriamente uma valor entre 1 e 10 é definido para NumRand.




SWITCH

Essa função permite analisar o valor de uma variável, utilizado em casos que a variável pode adotar valores aleatórios, com por exemplo o NumRand descrito acima, segue abaixo um exemplo:

switch (NumRand)
{
case (1): comando 1;
break;

case (2): comando 2;
comando 3;
comando 4;
break;
.
.
.

case (10): comando N;
break;
}


Abaixo um vídeo apresenta o circuito montado em um protoboard .

video



Código fonte:

/*
   Arduino UNO com Atmega328P-PU

   Data: 30/05/2013

   Função: random e switch

   Elaborado por: Toni da Silva
*/

int Nrand = 0;         // define valor para a variavel com valor inteiro
int _1_ledPin = 8;     // |
int _2_ledPin = 9;     // |
int _3_ledPin = 10;   // |define nomes para os pinos
int _4_ledPin = 11;   // |
int led = 13;              // |
int entryPin = 7;        // |

void setup()           // função obrigatória
{
  pinMode(_1_ledPin,OUTPUT); //|
  pinMode(_2_ledPin,OUTPUT); //|
  pinMode(_3_ledPin,OUTPUT); //|define se o pino é entrada ou saída
  pinMode(_4_ledPin,OUTPUT); //|
  pinMode(led,OUTPUT);            //|
  pinMode(entryPin,INPUT);        //|
}
void loop()            // função obrigatória
{
  while(digitalRead(entryPin) == 1) // teste o valor lógico do pino 7
  {
    digitalWrite(13,0);            
    Nrand = random(1,5);            // inicia função random
  switch (Nrand)                         // verifica o valor de random
  {
    case(1):digitalWrite(_1_ledPin,1);
    delay(500);
    digitalWrite(_1_ledPin,0);
    break;
    case(2):digitalWrite(_2_ledPin,1);
    delay(500);
    digitalWrite(_2_ledPin,0);
    break;
    case(3):digitalWrite(_3_ledPin,1);
    delay(500);
    digitalWrite(_3_ledPin,0);
    break;
    case(4):digitalWrite(_4_ledPin,1);
    delay(500);
    digitalWrite(_4_ledPin,0);
    break;
  }
}

if(digitalRead(entryPin) == 0)
{
  digitalWrite(13,1);
}

}

Esquema de ligação simplificado:


  



quinta-feira, 30 de maio de 2013

Entendendo as Harmônicas


Harmônica

No geral os sintomas da aparição de harmônica em uma instalação são bem camuflados, eles começam com pequenos transtornos na programação de CLP’s, queima de equipamentos sensíveis até o aquecimento inesperado de condutores.
O que de fato ocorre é que as cargas não lineares inseridas na rede elétrica distorcem a forma de onda da corrente.

Exemplo de circuito com harmônica


Fonte: Dados do autor




A deformação se dá pelo somatório de corrente adicional em freqüências múltiplas da fundamental de ordem impar, normalmente as harmônicas de 3ª,5ª,7ª,9ª e 11ª ordem são as mais significativas para as instalações, devido à amplitude que podem atingir. As harmônicas de 3ª, 5ª e 9ª influenciam diretamente na corrente de neutro do sistema elétrico.

 Simulação de distorção harmônica
                                       

Fonte: Dados do autor

Observando a simulação acima, podemos perceber que a onda resultante não é mais senoidal e apresenta um corte em ambos os ciclos, positivo e negativo. Comparando a onda amarela que representa o somatório da distorção harmônica conhecida como THD (Total Harmonic Distortion), com a forma de onda fundamental (1ª harmônica) é fácil perceber que a onda alcança o valor de pico mais rápido.
Como bem se sabe o valor da corrente se dá pela integração das cargas elétricas pelo tempo de ocorrência. Para considerar os efeitos de distorção em sua totalização THDI utilizamos o mesmo princípio para cada freqüência múltipla da fundamental. No caso do THDIN encontrado no condutor neutro, a solução é a mesma, porém com o diferencial de que as ordens harmônicas a serem considerada são as de seqüência zero na rede de alimentação.  Abaixo as equações são apresentadas.

Corrente elétrica


Total de distorção harmônica de corrente




Corrente de neutro



   Para freqüências múltiplas, vale ressaltar que os equipamentos convencionais não podem detectar essa variação de leitura, pois a maioria foi projetada para trabalhar na freqüência fundamental. Segue abaixo a tabela de referência para compreensão.
 
Seqüência harmônica


Fonte: Dados do autor

As medidas a serem adotadas para amenizar os efeitos ou para definir os limites aceitáveis é a utilização de bancos de indutores, também conhecido como filtros de harmônicas que têm seu funcionamento com base na freqüência de ressonância de um circuito RLC (resistivo, indutivo e capacitivo), ou seja, de acordo com a freqüência onde se encontra a distorção harmônica há um circuito que entra em ressonância conduzindo a terra e assim neutralizando este efeito. Ainda há mais um agravante que se dá por definição da construção do filtro, que pode ter característica ativa ou passiva, permitindo que os mesmos atuem caso haja a presença do efeito podendo variar a freqüência de atuação, ou fixo, que atua de forma passiva. Devido o alto custo desta aplicação, algumas opções surgiram, como o redimensionamento dos circuitos elétricos, separação do circuito problemático e transformadores dedicados para suportar os efeitos harmônicos devido à característica do fechamento interno formam um bloqueio nas harmônicas de 3ª ordem.
Abaixo tem-se 2 figuras para comparação do efeito da harmônica de 3ª ordem.



Circuito sem distorção

                                                                                   

                                                                            

                                                                 Circuito com distorção

  

Fonte: Dados do autor





Inter – Harmônica

Tem o mesmo princípio das harmônicas, porém, com a particularidade de não ocorrer em freqüências múltiplas da fundamental. Não se tem um estudo aprofundado no Brasil, mas os principais efeitos são notados em ondas de rádio, imagem em monitores, displays.
Outro aspecto já comprovado é que um dos maiores geradores dos efeitos são equipamentos que funcionam com arco voltaico. Veja o exemplo de inter-harmônica na tabela a seguir.



FONTE:

FACULDADE SENAI DE TECNOLOGIA MECATRÔNICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
MONOGRÁFIA - GESTÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA
SÃO CAETANO DO SUL - 2012

Surto de Tensão

Normalmente causado por descargas atmosféricas percorre a rede de transmissão e distribuição. É comum encontrar dispositivos para frear este efeito, porém, não há formas de impedir a sua ocorrência.
As técnicas mais usuais como prevenção são os SPDAs, DPS’s e centelhadores. Há duas formas dos surtos alcançarem as instalações, direta ou indiretamente.

Como os efeitos eletromagnéticos possuem características radiantes não precisa necessariamente atingir a rede. 



FONTE:

FACULDADE SENAI DE TECNOLOGIA MECATRÔNICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
MONOGRÁFIA - GESTÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA
SÃO CAETANO DO SUL - 2012

Interrupção

Como o próprio nome já sugere é a ausência total de energia e pode ser desmembrada em três partes, sendo caracterizada pelo tempo da ocorrência. Veremos a seguir a classificação.
·                    Momentânea – Ocorre dentro de um período de ½ ciclo a cada 3 segundos.
·                    Temporária – Menor que um minuto e maior que 3 segundos.

·                    Sustentada – Maior que 1 minuto




FONTE:

FACULDADE SENAI DE TECNOLOGIA MECATRÔNICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
MONOGRÁFIA - GESTÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA
SÃO CAETANO DO SUL - 2012

Variação de Tensão

Variação de Tensão de Curta Duração

A variação de tensão depende dos níveis que pode alcançar tanto para mais ou para menos e o tempo em que o evento permanece ativo, que pode ocorrer em intervalos de 8.333 ms (½ ciclos) por 1 minuto. Para definir um afundamento de curta duração, conhecido como SAG, é necessário que o tempo do distúrbio não ultrapasse o intervalo citado e tenha como margem de variação entre 90% a 10% da tensão nominal. Nos casos em que a variação se dá para mais, ou seja, elevação da tensão, o distúrbio é conhecido como SWELL e o mesmo ocorrer dentro do limite de tempo já mencionado, porém, a margem de variação fica estabelecida entre 10% e 80% da nominal.  Caso o evento seja menor que 10% da nominal para mais ou para menos, não fica caracterizado como distúrbio; e caso exceda o valores de 90% para menos ou 80% para mais, é considerado surto de energia.
Entre as causas mais comuns que desencadeiam esses efeitos dentro da indústria pode ser observado o chaveamento de cargas expressivas, bancos de capacitores com estágios com grande valor de KVAr, comutação de vários estágios do banco de capacitores de uma única vez ou curtos circuitos.
No geral a solução para tal ocorrência se dá pela identificação das cargas críticas e sensíveis ao evento, e protegendo-as com a instalação de UPDs (Nobreak / Banco de Baterias) ou transformadores ferrorressonante normalmente usado para cargas não expressivas. Equipamentos com função dedicada para o acionamento de motores como inversores de freqüência e soft start, são bem comuns, porém seus efeitos também são expressivos nas instalações. Os valores multiplicativos a seguir tem suas definições em pu.

·                    SAG – Variação entre 0,9 a 0,1 (em pu) da Tensão Nominal
·                    SWELL – Variação entre 1,1 a 1,8 (em pu) da Tensão Nominal

Variação de Tensão de Longa Duração

Não muito diferente das variações de curta duração principalmente no que diz respeito às causas, o que poderá ser acrescentado são mais alguns meios de conseguir o indesejado efeito. Será apresentado os mais encontrados, sendo a falta de fase de um circuito trifásico, TAP’s mal ajustado do transformador e pela manobra oposta do item 3.1, ou seja, não acionamento, mas sim quando é desligada uma das cargas do circuito.
·                    Overvoltage ou Sobretensão – Variação de 1,1 a 1,2 (em pu) da tensão nominal
·                    Undervoltage ou Subtensão – Variação menor que 0,9 (em pu) da nominal






FONTE:

FACULDADE SENAI DE TECNOLOGIA MECATRÔNICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
MONOGRÁFIA - GESTÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA
SÃO CAETANO DO SUL - 2012

Transitório


Transitórios

Este distúrbio se assemelha muito com o ruído, com um detalhe que é a particularidade que faz a distinção. Em ambos os casos há uma senóide, ou seja, não há distorção na formação da onda senoidal. As amplitudes positivas e negativas são espelhadas, porém existe uma distorção na continuidade da linha que formam a senóide.
No caso do ruído esta distorção é contínua por vários ciclos. Já o transitório tem uma distorção parecida, porém, com intervalo de ocorrência que pode ser menor que meio ciclo.
Existem dois tipos de transitório; este fenômeno pode ser impulsivo ou oscilatório. Alguns especialistas preferem o nome de transientes. Abaixo serão explorados ambos, de forma independente.


Transitório Impulsivo


Normalmente causados por descargas atmosféricas tem como característica o impulso em uma senóide que pode variar em tempo de duração e amplitude. No que diz respeito à amplitude, esta pode ser de qualquer valor, no entanto a duração do evento de ficar entre 5ns e 1ms. Se tivermos um ganho na amplitude, logicamente tem-se um aumento no valor da tensão podendo chegar à ordem KV mesmo em circuitos de baixa tensão.

Transitório Oscilatório


Em geral tem sua origem pela manobra de cargas expressivas dentro da planta, sendo estas de baixa, média ou alta tensão. Os maiores causadores deste fenômeno é a comutação de banco de capacitores e grandes indutores. Para compreender melhor o efeito é só imaginar uma tubulação de água com dez metros de altura e diâmetro de duas polegadas acoplado em um reservatório de vinte mil litros, uma válvula bloqueia o fluxo contínuo de água, porém ao ser acionada permite a passagem do fluído por vinte e cinco segundos e de uma só vez faz o estancamento. A reação é vibração brusca da tubulação fazendo um estrondo.
Basicamente é isto que ocorre, o fechamento ou abertura de chave ou disjuntores com corrente elevada causa forte vibração da senóide, que também sofre alteração na amplitude, criando um aumento na tensão, que pode chegar a quatro vezes o valor da tensão nominal. Para classificar este distúrbio podemos adotar dois parâmetros, sendo a freqüência de instabilidade entre 5 e 500 HZ com o período de duração de 5us a 50ms.
   Aqui se finda a apresentação dos distúrbios encontrados na energia elétrica que podem prejudicar o funcionamento de toda a área fabril. Em alguns ramos de atividades não sofrem com esse tipo de situação, porém apresentam uma grande possibilidade de incomodar o sistema de distribuição de energia, que afeta a outras empresas, e em alguns casos clientes residenciais do grupo B de faturamento.
   A maioria destes distúrbios, não possuem taxação como medida corretiva, mas o assunto comum e que pode surpreender mais cedo ou mais tarde, até por que, ele está mais presente no nosso dia a dia. No geral todas as medidas de monitoração e controle destes eventos são demasiadamente caras. Em média, um medidor de grandezas elétricas com especificações técnicas para capturar estas ocorrências tem o seu custo aproximado de um carro popular completo de série, com mais trinta por cento deste valor para adquirir um supervisório dedicado.





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MONOGRÁFIA - GESTÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA
SÃO CAETANO DO SUL - 2012

Ruído

Normalmente ouvimos sobre este fenômeno relacionado à rede de comunicação. Há algumas soluções de mercado que são projetadas para amenizar alguns efeitos indesejados na comunicação da planta industrial, que utiliza desta tecnologia para integrar diversos dispositivos de controle, automação e gestão.
Entre as mais usuais podemos citar a rede ethernet (ETH), que conta com algumas alternativas, tais como: cabo cat5e com condutor de terra, cabo cat6 que contém cruzeta de isolação magnética interna e até mesmo switch com filtro. Porém todas estas medidas de proteção são destinadas a conter a ação do campo magnético que dependendo da intensidade pode gerar o aparecimento de tensão induzida oscilante, claro que a diferença de potencial (DDP) gerada por este efeito não tem grande proporção, mas pode ser o suficiente para alterar o sinal de dados.

Uma outra forma do aparecimento de ruído é na fonte geradora de energia, e é justamente na geração que o efeito surge e pode ser proveniente da senóide de tensão ou corrente. O fenômeno tem a seguinte característica: a senóide de tensão ou corrente apresenta em sua composição senóides com freqüência bem maior do que 50/60Hz, porém menor que 200KHz, o resultado desta anomalia se dá na figura abaixo.

                     
Para encontrar o resultado obtido nesta simulação foi utilizado a senóide fundamental adicionando harmônicas de 23º ordem apenas, e percebemos que daí por diante tem-se este tipo de efeito. Há duas formas de referência para observação do distúrbio, que é a aparição entre fase e neutro e entre fases do circuito. Algumas técnicas podem ser adotadas, a mais comum é a alteração ou implementação de aterramento para tal finalidade.
Na maioria dos protocolos de comunicação utilizados na indústria tem o condutor terra para proteção como a referência zero dos circuitos eletrônicos que compõe os hardwares do conjunto. Uma técnica de aterramento adotada para solucionar este problema é o ponto único de terra. O método se dá pela aplicação da haste de terra em apenas dois pontos, sendo um no transformador para garantir a eficiência do neutro gerado pelo ponto elétrico (PE) e outro na barra de equipotêncialização do sistema elétrico (BEP), os demais painéis de distribuição possuem a barra de aterramento e são interligados somente na BEP. Na barra de referência dos equipamentos eletrônicos não há nenhuma ligação que não seja referência e tem os devidos artefatos de isolamento entre a barra e o painel uma vez que este painel deve ser aterrado.
Uma outra solução é o aterramento por intermédio de malha dedicada para referência terra. Esta malha também é interligada a BEP, mas não há interligação da malha diretamente com nenhum condutor de proteção dos circuitos. Para o cálculo do espaçamento da grade da malha de aterramento para esta finalidade pode utilizar a fórmula abaixo:





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PÓS-GRADUAÇÃO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
MONOGRÁFIA - GESTÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA
SÃO CAETANO DO SUL - 2012

Cintilação

É a oscilação de tensão nominal de forma acentuada e rápida; mas não rápida o bastante para que seja impossível a percepção a olho nu. Causador de grande desconforto visual e muita dor de cabeça quando exposto por um longo tempo, em algumas literaturas o distúrbio recebe o nome de Flicker.

A solução para tal efeito pode estar em aplicar um capacitor no circuito de iluminação com o objetivo de compensar a variação em descida ou lâmpadas com tecnologia do efeito fluorescente, que retêm parte da luminosidade e possui uma freqüência alta na geração de arco voltaico interno. Atualmente alguns projetos contemplam as lâmpadas com tecnologia dos LEDs com alimentação de tensão contínua, pois está última tem se mostrado indiferente com a freqüência de variação da tensão. 




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MONOGRÁFIA - GESTÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA
SÃO CAETANO DO SUL - 2012

Desequilíbrio de Tensão

Ao falar no assunto, muitos confundem desequilíbrio com afundamento, mas na verdade são coisas com características parecidas, mas não idênticas, por isso o assunto possui um tópico particular. Para iniciar a abordagem alguns pontos devem ser alinhados. Para haver desequilíbrio de tensão não há dependência de tensão em valor nominal de fornecimento, ou seja, em um sistema trifásico com tensão nominal de 440V, podem ser encontrado as seguintes medições em R S T respectivamente, 400V, 398V e 403,2V. Neste caso há um afundamento de tensão, porém não tem o desequilíbrio ou desbalanceamento como adotado por muitos.
Para ser caracterizado como um desequilíbrio deve haver diferença de no mínimo 5% entre duas fases. Sendo assim para definir o evento seria necessário que os valores apresentados ultrapassem 20V quando comparados a fase R por exemplo. Logo os valores de R S T respectivamente, 400V, 380V e 420V.  Apesar de parecer muito pouco, 5% pode causar prejuízos significativos para motores e transformadores trifásicos sem neutro, pois, o aquecimento provocado é quase que inversamente proporcional à defasagem, provocando desgaste acelerado bem como o aumento do consumo de energia elétrica.

O procedimento mais comum é fechamento adequado dos TAPs do transformador, em alguns casos é necessário compensar o distúrbio que entra no transformador alterando a relação de transformação na saída. Hoje há sistemas de automação para que a comutação entre os TAPs sejam feitas continuamente sem a carência do desligamento da máquina elétrica, ou seja, tudo é feito com carga.  



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Fator de Potencia (FP)


Fator de potência

O fator de potência significa em porcentual de eficiência entre a energia absorvida da rede que de fato foi transformada com sucesso em trabalho. Exceto as resistências, as demais cargas não utilizam tudo o que solicitam de energia da rede. Isso se dá por conta de que toda transformação de energia provoca perdas. E grande parte da preocupação é com as cargas indutivas, no geral são motores e lâmpadas com acionamento por arco elétrico, muito comum na indústria.
Para definir o fator de potência de uma instalação, partindo do princípio que conhecemos o KW e o KVAr pode ser utilizada a expressão:

                                                                    


Existem outras formas de chegar ao mesmo resultado, porém, a maioria dos controladores de demanda encontrados no mercado adotam cálculos que utilizam as grandezas em W e VAr, pois os medidores da concessionária fornecem apenas estes valores na saída de usuário (SU).

No que diz respeito a faturamento a ANEEL define em sua resolução que os parâmetros aceitáveis e não passíveis de multa estão entre 0,92 ind a 0,92 cap (com previsão de sofrer alteração em um futuro próximo). Normalmente na fatura há uma sigla FER (Faturamento de Energia Reativa) que nada mais é do que o consumo reativo, também é encontrado o FDR (Faturamento de Demanda Reativa) que é a multa aplicada por excedente reativo na ultrapassagem de demanda. Vale ressaltar que em ambos os casos o valor da tarifa são os mesmos utilizado no faturamento da Potência Ativa.  No que diz respeito a este assunto e com os dados contidos na fatura, não é possível tomar medidas de alteração de contrato para minimizar estas cobranças, porém, é uma unidade de medida que pode ser acompanhada e por isso é considerada uma gestão passiva. Mais a frente o assunto será novamente abordado, porém, de forma a combater essa despesa camuflada na fatura de energia.


Assunto abordado anteriormente, porém com os olhos voltados para o faturamento, agora o foco está na correção da baixa eficiência do sistema. Pensando que o FP é igual ao cosseno do ângulo da carga (FP=cós φ); podemos concluir que no caso de um FP abaixo de 0,92 ind se dá por um valor muito alto de Var ind, ou seja, muita energia absorvida da rede que não está realizando trabalho, isso se dá por conta da construção dos equipamentos e máquinas da planta que tem baixa eficiência. Existem várias formas de redefinir ou até mesmo definir um banco de capacitores, pode ser pelo datasheet fornecido pelo fabricante ou pelo impacto causado na rede. Este segundo método é o mais preciso; apesar de que alguns equipamentos de medição não possuem tanta precisão. Separadamente os métodos serão abordados.

Especificação do Fabricante

Normalmente o fabricante fornece alguns detalhes do tipo rendimento, FP, potência ativa e o capacitor ideal para a instalação da máquina elétrica (neste caso a máquina é um motor elétrico). Com essas informações a primeira atitude deve ser tomada; que é a instalação do capacitor especificado pelo fabricante para ser acionado junto com o motor, conhecido como banco semi-automático. Esta prática ainda é comum em pequenas empresas, condomínios e comércios.

Impactos causados na rede 

Neste caso há um equipamento que faz a comutação dos estágios do banco de capacitor automaticamente conforme necessidade, ou seja, leituras da condição atual da planta são realizadas em uma freqüência de tempo pré-definida no equipamento. Cada unidade consumidora tem um circuito elétrico com particularidades, inserir um motor a rede pode causar impactos distintos. Para entender melhor está afirmação, adotar-se-á uma linha de pensamento: um circuito elétrico é formado por indutores, resistores e capacitores (RLC); sendo o primeiro o foco, pois é o que traz impacto. Quando se pensa em indutores logo vem à mente motores e transformadores, mas deve-se acrescentar a esta lista cabos elétricos, barramentos de cobre e a susceptância do conjunto todo, que pode agravar ou amenizar os efeitos. Existem três formas de realizar esta leitura, será apresentado em ordem de eficácia, da menos significativa para a mais significativa:
a)    Controladores de fator de potência – Se caracterizam pelo aspecto parecido com uma IHM (Interface Homem Máquina), com a particularidade de ter embutido contatos secos que podem variar dependendo do fabricante e modelo. O objetivo dos contatos é comutar cada estágio do banco conforme conveniência. A grande desvantagem é que este tipo de equipamento utiliza um transformador de corrente normalmente instalado na fase R e com referência de tensão das fases S e T. É claro que com a leitura de corrente em uma fase e a leitura de tensão de duas fases é por acreditar que o circuito é equilibrado, fato incomum em 90% das instalações. Por esse motivo se considera um sistema de baixa eficiência na leitura;
b)    Medição Setorial – Nada mais é do que ter uma medição no painel de potência que atende um determinado setor, transformador ou conjunto de cargas. Esse tipo de solução é viável quando esta medição é feita pela configuração 4-3 que respectivamente se refere ao numero de fases (4) e correntes (3) a serem monitoradas. Desta forma a correção do fator de potência se dá por média entre as três fases. Um detalhe a ser esclarecido é com relação ao custo para este tipo de solução que deve contemplar não só o conjunto de medição, mas também o controlador específico para ler as informações do medidor e acionar os estágios do banco. Esta opção de controle é considerada de eficácia média, pelo fato de que estamos corrigindo o FP real da instalação, mas não garante a correção completa quando se olha do ponto de vista da medição de faturamento; tem-se a garantia na instalação interna, porém não no faturamento;
c)    Controladores de Demanda – Apesar do nome controlador de demanda, a grande maioria destes equipamentos tem a capacidade de fazer a automação do fator de potência, neste caso, com muita eficiência, pois as leituras de referência vêem direto da medição do faturamento pela SU.


 Após analisar todas as possibilidades pode-se optar pelo controlador de demanda já que este apresenta um rendimento melhor, quando observado os detalhes, mas a solução que apresenta um desempenho muito satisfatório é aquela que traz satisfação técnica e financeira, sendo assim pode-se fazer a junção do controlador de demanda e a medições setoriais, pois, desta forma consegue-se distribuir os capacitores por toda a planta e assim controlar e monitorar setorialmente, garantindo que no faturamento não haverá multas, pois também se tem a referência da concessionária para cobrir o ponto de vista do medidor de faturamento.
Alguns detalhes sobre os bancos de capacitores devem ser observados, pelo fato de que algumas combinações podem apresentar resultados inesperados. Um exemplo bem simples, e quando pensamos que estamos associando capacitores que são alimentados por cabos de cobre que possui característica indutiva, indutor em série com capacitor provoca aumento de tensão, efeito indesejado para o próprio capacitor que pode vir a estourar dependendo do nível de tensão aplicada. É obvio que tudo depende da potência capacitiva instalada e a indutância oferecida pelo condutor; normalmente a indutância oferecida pelo condutor é desprazível, porém quanto maior à distância, maior é a probabilidade de ocorrer o fenômeno. Alguns fabricantes oferecem capacitores com diferentes níveis de tensão para suportarem estes e outros efeitos.
Redes elétricas com alto índice de harmônica possui baixo fator de potência em função do fator de deformação que é calculado pela divisão da corrente fundamental, pelo somatório de todas as correntes harmônicas, vide equação abaixo:

                                                      

O fator de potência diminui em função da queda do fator de deformação. É fácil perceber na fórmula acima que ao usar o FP encontrado multiplicando por um valor menor que um (1), gera o efeito de divisão já que a tendência e diminuir o valor do FP. Seria muito simples resolver este impasse colocando mais estágios no banco de capacitor, porém, essa prática pode não se mostrar eficaz. Normalmente é preciso que bancos de indutores sejam instalados a montante dos capacitores, isso cria uma defasagem de sintonia e pode solucionar o problema. Se forem adicionados os indutores em série com os capacitores para criar a dessintônia, perdemos parte de reatância capacitiva, ou até mesmo gerar elevação da tensão nominal. Em alguns casos um estudo muito aprofundado é de extrema necessidade, e só assim serão definidos os limites de investimento e a tolerância aceitável para o distúrbio. Ao avaliar os impasses, os projetos atuais definem quais circuitos que podem apresentar uma pré-disposição para geração de harmônicas e fazem a separação por meio de transformadores apropriados para tal finalidade, conhecidos com transformador tipo K.




FONTE:

FACULDADE SENAI DE TECNOLOGIA MECATRÔNICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM AUTOMAÇÃO INDUSTRIAL
MONOGRÁFIA - GESTÃO DE ENERGIA ELÉTRICA NA INDÚSTRIA
SÃO CAETANO DO SUL - 2012