Results and Comparisons

Para a região sudeste do Estado do Pará, referenciam-se trabalhos baseados em informações do Instituto Brasileiro de Geografia e Estática (IBGE), que retratam a realidade socioeconômica dessa região, no que tange aos diversos fatores que estão contribuindo de maneira expressiva, para o crescimento da demanda de energia elétrica dessa região. Para a QEE referenciam-se trabalhos que relatam experiências já vivenciadas entre consumidores industriais e concessionárias de distribuição de energia elétrica, envolvendo estudo de casos diretamente relacionados com o tema da QEE. São focados assuntos de monitoramento da QEE, medições realizadas em “campanhas de medição”, analises harmônicas, variações de tensão e demais fenômenos da QEE, além de simulações computacionais.

14 Célio Costa (2011) apresenta um trabalho analítico sobre os aspectos históricos, sociais, econômicos e financeiros, referentes à região sudeste do Estado do Pará, onde justifica os potenciais existentes e a importância dessa região no contexto do estado. Nesse trabalho é percebido que essa região é uma das que mais cresce no Brasil, em decorrência da exploração mineral e do assentamento de indústrias, principalmente mineradoras, e alta explosão demográfica, com o que impactará diretamente no aumento da demanda do consumo de energia elétrica.

Luiz Willcox e Ricardo Dutt-Ross (2003), analisaram algumas experiências relevantes em monitoração e análise de qualidade de energia elétrica no que diz respeito aos harmônicos. A partir da monitoração e análise de quatro casos práticos, incluindo siderurgia e indústria de alumínio, foram apresentados alguns resultados que contribuem para o entendimento de importantes questões envolvendo harmônicos nos sistemas elétricos. A partir da discussão dos fenômenos de sobrecarga do neutro, comparação de resultados medidos por dois instrumentos que empregam diferentes metodologias de cálculo, aumento do consumo de energia devido a harmônicos e identificação do sistema poluidor, todos ilustrados por resultados práticos, foi possível identificar linhas de ação e procedimentos referentes a harmônicos na rede elétrica para a mitigação dos problemas encontrados.

S.M.Deckmann e J. A. Pomilio (2010) exemplificam a importância da QEE através de uma história bastante interessante, envolvendo consumidor e concessionária. “Uma concessionária foi interpelada por uma indústria siderúrgica com a reclamação de que suas novas e modernas máquinas de laminação não estavam funcionando adequadamente, ocorrendo muitas falhas do sistema de controle do processo de laminação. O fabricante das máquinas foi chamado e diagnosticou que se tratava de um problema com a baixa qualidade da tensão de alimentação, cuja forma de onda interferia na operação dos sistemas digitais de controle. Foram feitas medições no local pela concessionária e se constatou que de fato os níveis de harmônicas e de flicker estavam acima dos limites permitidos. A diretoria da indústria solicitou que a concessionária tomasse providências urgentes para sanar o problema observado na tensão de alimentação. Evidenciou-se, então, que os problemas com os laminadores eram causados pelo forno a arco instalado na própria indústria e que, portanto, era a mesma quem causava as perturbações da tensão de alimentação em toda a região circunvizinha”.

15 Alexandre Naves e Flávio Garcia (2005) relatam casos reais sobre os efeitos da aplicação de bancos de capacitores em indústrias eletrointensivas sobre a rede elétrica de alta tensão. É dado ênfase ao aumento significativo da utilização de capacitores em instalações elétricas de plantas eletrointensivas nos últimos anos. Devido a exigências da legislação e da operação dos sistemas elétricos, a quantidade de KVAr instalado tem sido cada vez maior, estabelecendo-se ressonâncias e seus efeitos sobre os capacitores, transformadores e, causando efeitos nos sistemas de transmissão (concessionária de energia) que alimentam tais plantas siderúrgicas. Casos reais de aplicação são apresentados, validando os conceitos da QEE.

Carlos Tavares, Rodrigo Peniche e outros autores (2005), desenvolveram a partir de simulações, uma estratégia para modelagem de fornos a arco para estudos de desequilíbrio e flutuações de tensão. É apresentada uma metodologia analítica e respectiva implementação computacional no domínio do tempo para representar o comportamento dinâmico da operação de fornos a arco trifásicos, no que tange a aleatoriedade dos consumos de potência ativa e reativa. Fundamentado em um banco de dados extraído de medições de campo e objetivando ilustrar a aplicabilidade do modelo, são realizados estudos computacionais de desempenho e análise crítica dos impactos causados pela operação do equipamento enfocado em um sistema típico de empresa distribuidora, compreendendo análises de desequilíbrios e flutuações de tensão. A partir dos resultados obtidos, estabeleceram termos comparativos em relação aos indicadores recomendados para os fenômenos citados, destacando a potencialidade da modelagem para fins preditivos dos impactos causados pela utilização industrial de fornos a arco.

Allan Manito, Maria Tostes e outros autores (2009) apresentaram trabalho que diz respeito à análise da qualidade da tensão no ponto de conexão de uma fábrica de alumínio com o Sistema Interligado Nacional. São apresentados os principais resultados obtidos durante uma campanha de medição realizada nas subestações da Eletronorte em Vila do Conde e da Albrás, ambas situadas no município de Barcarena, no estado do Pará. O principal objetivo deste trabalho, consta em apresentar o impacto da carga de duas grandes indústrias de alumínio no Sistema Interligado Nacional através dos índices de desempenho de qualidade de energia em situação normal de operação e em situações específicas que ocorreram durante manobras na operação do sistema de uma das empresas.

16 Luiz Felber, H. Arango, B. Donatto e M. Gouveia (2010) apresentaram trabalho onde se comparam as diversas metodologias de controle automático de tensão (CAT) em subestações de distribuição de energia elétrica, usadas pela CEMIG e por outras concessionárias de distribuição de energia elétrica, através do estudo do comportamento da tensão em regime permanente e das metodologias de regulação de tensão usadas. Esse trabalho foi baseado em um estudo de caso real, onde foram implementadas três técnicas de regulação de tensão em uma subestação de distribuição de energia elétrica (LDC, tensão constante e reta de carga) e foram feitas medições em vários pontos de uma linha de distribuição pertencente a essa subestação. Foi feito um estudo comparativo entre as metodologias utilizadas, levando-se em consideração as normas vigentes atuais (Módulo 8 – PRODIST), sendo avaliadas as vantagens e desvantagens de cada metodologia utilizada.

Marcos Galhardo e João Pinho (2009) ressaltaram a importância da análise da interação harmônica existente entre a tensão de suprimento no ponto de acoplamento e a corrente injetada por cargas não lineares de um sistema elétrico. Exemplificaram por meio de medições e simulações, como as mesmas são influenciadas mutuamente, dependendo da forma de onda da tensão da fonte e/ou da impedância série do sistema. Apresentaram ainda alguns possíveis efeitos quando cargas não-lineares são colocadas em paralelo, como o da atenuação do conteúdo harmônico da corrente e o da diversidade do ângulo de fase, podendo este último ser utilizado como uma possível forma de atenuar componentes harmônicas em um sistema. Apesar de se ter vários casos para analisar, devido à presença de harmônicos no sistema, como o deslocamento de fase das correntes refletidas no lado primário do transformador e do desbalanceamento do sistema, destacaram a combinação da corrente resultante das cargas monofásicas com a corrente de entrada da carga trifásica, composição típica de atendimento a um sistema monofásico.

André Grandi e Maria Siqueira (2009) propuseram um modelo de relatório de qualidade da energia elétrica atendendo os Procedimentos de Distribuição – PRODIST, onde são contemplados os parâmetros de tensão previstos no PRODIST, embasado em um estudo de caso da Bandeirante Energia realizado em uma siderúrgica de 13,8 kV, onde foram realizadas análises por fenômenos provenientes

17 da carga industrial aferida, com o objetivo de subsidiar contratos de demanda com cláusulas específicas de qualidade.

Thiago Soares, Eduardo Esteves e outros autores (2011), apresentaram artigo sobre análise da qualidade de energia elétrica (QEE) realizada no sistema elétrico de alta tensão da Subestação Itaituba, do sistema da CELPA, localizada no Estado do Pará. A análise foi realizada utilizando analisadores digitais da QEE, os quais registraram valores de tensão, corrente, potência, fator de potência, distorção harmônica total e individual, em vários pontos do sistema elétrico em estudo, a partir de medições expeditas e ao longo de uma semana. Com base na análise foram identificados problemas que afetam a qualidade da energia, tais como: variações de tensão de curta-duração (VTCD´s) e níveis elevados de distorção harmônica de corrente e de tensão.