4 EMPIRI OG ANALYSE
4.3 C ORPORATE GOVERNANCE I KREDITTVURDERINGEN
Inicialmente, o filtro eletromagnético dimensionado e projetado, respectivamente, nos subitens 5.2 e 5.3, resultou no núcleo envolvido de aço silício, com as dimensões apresentadas na Figura 38. Cada bobina foi composta por 20 m do cabo 6AWG, de cobre esmaltado, com área de 13,30 mm2. A partir destas informações, é possível que o peso, em kgf, de cobre e de aço-silício seja identificado, de acordo com a Tabela 8, onde o núcleo é considerado com 3% de silício.
Tabela 8 – Resultado do Sistema de filtragem para o Filtro operando isoladamente.
Parâmetros Finais Filtro do subitem 5.3
Lf(H) 0,2375
AWG 6
R0f Ω 0,05
Volume de Cobre (m3) 1,62E-03 Peso de Cobre (kgf) 14,46 Volume de Aço-Silício (m3) 3,78E-03
Peso de Aço-Silício (kgf) 28,98 Peso Total do Sistema de Filtragem (kgf) 43,44 Percentual de Filtragem Total (%) 88 Tensão no Barramento da Carga (v) 126,86
Fator de Deslocamento 0,99 Tensão admissível no barramento (v) -
Prodist 117 ≤ v ≤ 133 Fator de deslocamento admissível -
Prodist 0,92
Fonte: Dados do próprio autor
Similarmente, esta análise pode ser aplicada para identificar o volume e o peso de material utilizado para a realização do filtro e bloqueador eletromagnéticos submetidos ao refinamento de projeto, obtidos, respectivamente, nos itens 6.1 e 6.2. Inicialmente, será considerado, para as análises, o bloqueador obtido com a presença de núcleo ferromagnético.
Portanto, de acordo com as análises apresentadas nos itens 6.1 e 6.2, o peso, em kgf, de cobre e aço-silício, utilizados para a composição do filtro e bloqueador eletromagnético, é apresentado na Tabela 9.
Tabela 9 – Resultado da operação combinada entre o filtro e o bloqueador com núcleo.
Parâmetros Finais Filtro do subitem 6.1 Bloqueador c/ núcleo Lf (H)/Lb (H) 0,2375 5,60E-04
AWG 17 18
R0f Ω /R0b Ω 0,5 0,06
Volume de Cobre por equipamento (m3) 9,60E-05 1,50E-05 Volume de Cobre Total (m3) 1,11E-04
Peso de Cobre por Equipamento (kgf) 0,85 0,15 Peso de Cobre Total (kgf) 1,00
Volume de Aço Silício por equipamento (m3) 3,78E-04 1,26E-04 Volume de Aço-Silício Total (m3) 5,04E-04
Peso de Aço-Silício por equipamento (kgf) 2,94 0,98 Peso de Aço-Silício Total (kgf) 3,92
Peso Total do Sistema de Filtragem (kgf) 4,92 Percentual de Filtragem Total (%) 96
Tensão no Barramento da Carga 126,75 Fator de Deslocamento 0,99 Tensão admissível no barramento (v) - Prodist 117 ≤ v ≤ 133
Fator de deslocamento admissível - Prodist 0,92
Fonte: Dados do próprio autor
Em função dos parâmetros finais obtidos nas Tabelas 8 e 9, conclui-se que a operação combinada do filtro e bloqueador eletromagnéticos é mais eficiente técnica e economicamente quando comparada com o filtro operando isoladamente. Além de solicitar oito vezes a quantidade de material, o filtro, operando isoladamente, não atinge o percentual de filtragem de 95% desejado, diferentemente da operação combinada. Quanto ao fator de deslocamento e queda de tensão no sistema, ambas as concepções apresentaram resultados satisfatórios, atendendo aos limites impostos pela Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL, em Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional - PRODIST, Módulo 8 - Qualidade da Energia Elétrica.
As conclusões e observações apresentadas no paragrafo anterior, referem-se a um caso específico de um alimentador suprido por um transformador de 30 kVA, abordado neste trabalho como exemplo. Como visto anteriormente, o nível de curto-circuito é preponderante na avaliação do desempenho do conjunto composto pelo filtro e bloqueador. Desta forma, em cada projeto específico, deve ser investigado qual o arranjo atende os requisitos de filtragem ao menor custo.
Na Tabela 10 são apresentados os parâmetros finais obtidos por meio da operação conjunta entre o filtro e o bloqueador eletromagnéticos, porém, neste caso, o bloqueador não possui núcleo.
Tabela 10 – Resultado da operação combinada entre filtro e bloqueador sem núcleo.
Parâmetros Finais Filtro do subitem 6.1 Bloqueador s/ núcleo Lf (H)/Lb (H) 0,2375 5,60E-04
AWG 17 18
R0f Ω /R0b Ω 0,5 0,48
Volume de Cobre por equipamento (m3) 9,60E-05 1,20E-04 Volume de Cobre Total (m3) 2,16E-04
Peso de Cobre por Equipamento (kgf) 0,85 1,10 Peso de Cobre Total (kgf) 1,95
Volume de Aço-Silício por equipamento (m3) 3,78E-04 0 Volume de Aço-Silício Total (m3) 3,78E-04
Peso de Aço-Silício por equipamento (kgf) 2,94 0 Peso de Aço-Silício Total (kgf) 2,94
Peso Total do Sistema de Filtragem (kgf) 4,98 Percentual de Filtragem Total 96 Tensão no Barramento da Carga 125,98
Fator de Deslocamento 0,99 Tensão admissível no barramento (v) - Prodist 117 ≤ v ≤ 133
Fator de deslocamento admissível - Prodist 0,92
Fonte: Dados do próprio autor
De acordo com os parâmetros especificados nas Tabelas 9 e 10, mesmo que o peso de material utilizado seja similar, 5 kgf, o peso total de cobre e de aço-silício é distinto. Logo, para definir qual a melhor configuração, em termos de custo, os valores do cobre e do aço- silício por kgf (R$/kgf), são apresentados na Tabela 11, permitindo que o custo total de material seja calculado.
Tabela 11 – Custo do cobre e do aço-silício (R$/kgf)/2016.
Material Custo (R$/kgf) Aço-Silício 8,44
Cobre 19,87
O custo total das configurações combinadas, com o bloqueador eletromagnético fabricado com e sem núcleo, é apresentado na Tabela 12, apenas em função do bloqueador, uma vez que o filtro eletromagnético é o mesmo para ambos os casos.
Tabela 12 – Custo total do bloqueador com e sem núcleo/2016.
Parâmetros Bloqueador sem núcleo Bloqueador com núcleo
Peso de Cobre (kgf) 1,10 0,15
Peso de Aço-Silício (kgf) 0 0,98 Custo com Cobre (R$) 21,86 3,00 Custo com Aço-Silício (R$) 0 8,30
Custo Total 21,86 11,30
Fonte: Dados do próprio autor
Devido ao alto valor da permeabilidade magnética do aço-silício, quando comparada com a permeabilidade do vácuo, o número de espiras necessário para produzir uma mesma indutância é menor quando há a presença de um núcleo, facilitando a imposição de um fator de acoplamento unitário. Como apresentado na Tabela 12, o custo do aço-silício, comparado ao custo do cobre, torna a utilização do núcleo economicamente mais atraente.
Quanto ao desempenho técnico de ambas as configurações, mesmo que dentro dos limites exigidos, o bloqueador sem núcleo proporciona maior queda de tensão no sistema, podendo não atender aos limites para equipamentos mais robustos.
6.4 ANÁLISE DE DESEMPENHO DA OPERAÇÃO CONJUNTA DO FILTRO E