Análise da qualidade de energia residencial: um estudo para identificação de distorções harmônicas e índice de fator de potência

Abstract

Em se tratando de qualidade de energia elétrica, dois importantes parâmetros foram utilizados neste estudo, as Harmônicas e o Fator de Potência. Harmônicas são correntes e tensões com frequências múltiplas da frequência fundamental que deformam a forma de onda de tensão e corrente, causando problemas em diversos equipamentos ligados na rede. Fator de Potência é definido pela razão da potência ativa pela potência aparente e indica a quantidade de energia que é convertida em trabalho pela carga. Este trabalho visou reunir conhecimentos práticos e teóricos acerca de distorções harmônicas de corrente e tensão e de fator de potência em equipamentos presentes em instalações residenciais. Abordou conceitos de qualidade de energia, cargas lineares e não lineares e conceitos acerca de métodos de mitigação de harmônicos, mostrando o efeito das distorções harmônicas em bancos de capacitores bem como conceitos sobre filtros para correção da forma de onda. Foi realizado um levantamento teórico tomando como base as principais normas atuais do setor elétrico nacional e internacional acerca dos limites harmônicos e fator de potência, limites estes que foram utilizados como base para análise das medições realizadas. Este estudo apresenta um capítulo prático que mostra os resultados das medições de distorção harmônica em diversos equipamentos presentes em uma determinada residência monofásica localizada no município de Ijuí/RS. Estas medições foram realizadas a fim de identificar a incidência harmônica e os efeitos das mesmas na forma de onda de tensão e corrente. Também se verificou o fator de potência médio da instalação a fim de identificar se o equipamento analisado contribui ou não para a má qualidade de energia na residência estudada. A partir do auxílio de um analisador de qualidade de energia foram gerados gráficos que explicitaram os resultados dos equipamentos analisados, demonstrando se estes são grandes geradores de deformações nas formas de onda de corrente e tensão. As análises apontaram que as formas de onda de tensão pouco sofreram com as harmônicas geradas pelas cargas, que os aparelhos residenciais de baixa potência produziram maior quantidade de harmônicos de corrente e que o fator de potência da residência estudada se enquadra nas normativas vigentes.