CLASSIFICAÇÃO DAS VTCDS

Para melhor caracterização da severidade de cada um dos distúrbios que compõem as VTCDs, não só em função da sua amplitude, mas também da sua duração, várias normas foram propostas.

Cada norma possui os seus valores típicos de duração e amplitude de tensão que caracterizam as categorias das VTCDs. No geral, há semelhanças e diferenças entre elas.

Nesse contexto, serão descritas a seguir as definições e classificações adotadas pela norma internacional mais conhecida e comumente utilizada como referência, a IEEE Std 1159, e pelos procedimentos de rede nacionais formulados pelo ONS e pela Aneel.

2.3.1

S

IEEE

A norma IEEE Std 1159 [2] trata das práticas recomendadas pelo IEEE para o monitoramento da qualidade da energia elétrica. Nela estão as definições e classificações para os diversos distúrbios da qualidade da energia. Seguem as suas definições relativas às VTCDs.

• Afundamento de tensão: “Um decréscimo entre 0,1 e 0,9 pu do valor eficaz da tensão, com duração entre 0,5 ciclo e 1 minuto”; • Elevação de tensão: “Um acréscimo do valor eficaz da tensão,

com duração entre 0,5 ciclo e 1 minuto. Os valores típicos estão compreendidos entre 1,1 e 1,8 pu”;

• Interrupção de curta duração (a norma classifica esse distúrbio em duas categorias);

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9 Interrupção momentânea: “A completa perda de tensão (<0,1 pu) em uma ou mais fases por um período de tempo entre 0,5 ciclo e 3 segundos”;

9 Interrupção temporária: “A completa perda de tensão (<0,1 pu) em uma ou mais fases por um período de tempo entre 3 segundos e 1 minuto”.

As categorias e as características típicas das VTCDs descritas pela norma são detalhadas na tabela 2.1, a seguir.

Tabela 2.1 – Categorias e características típicas das VTCDs segundo o IEEE [2].

Categoria Duração Típica Magnitude de Tensão Típica 1. Instantânea

1.1 Afundamento de tensão 0,5 a 30 ciclos 0,1 a 0,9 pu 1.2 Elevação de tensão 0,5 a 30 ciclos 1,1 a 1,8 pu 2. Momentânea

2.1 Interrupção 0,5 ciclos a 3s < 0,1 pu 2.2 Afundamento de tensão 30 ciclos a 3s 0,1 a 0,9 pu 2.3 Elevação de tensão 30 ciclos a 3s 1,1 a 1,4 pu 3. Temporária

3.1 Interrupção 3s a 1 min < 0,1 pu 3.2 Afundamento de tensão 3s a 1 min 0,1 a 0,9 pu 3.3 Elevação de tensão 3s a 1 min 1,1 a 1,2 pu

A tabela 2.1 mostra que, segundo o IEEE, qualquer alteração no valor da tensão eficaz com duração inferior a 0,5 ciclo não será caracterizada como VTCD. Da mesma forma, qualquer variação no valor eficaz da tensão com uma duração maior do que um minuto também não será caracterizada como

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VTCD. Nesse caso específico, será caracterizada como uma VTLD (Variação de Tensão de Longa Duração).

Essa mesma norma recomenda ainda a utilização da tensão remanescente do sistema para caracterizar a magnitude da VTCD, ou seja, um afundamento de 20% significa que a tensão foi reduzida para 0,8 pu de seu valor normal, e não reduzida para 0,2 pu. Da mesma forma, uma elevação de tensão para 1,1 pu significa que a tensão do sistema aumentou em 10% e não em 110%.

2.3.2

S

ONS

A

De acordo com os Procedimentos de Rede [3], elaborados pelo ONS, no item Padrões de Desempenho da Rede Básica, Submódulo 2.2, entende-se por Variação de Tensão de Curta Duração: “um desvio significativo da amplitude da tensão por um curto intervalo de tempo”.

As denominações das VTCDs segundo o ONS são descritas na tabela 2.2, a seguir.

Tabela 2.2 – Denominações das VTCDs segundo o ONS [3].

Classificação Denominação Duração da

Variação Amplitude da Tensão* Interrupção Momentânea de Tensão _{t ≤3s V <0,1pu} Afundamento Momentâneo de Tensão _{0,1pu≤V <0,9pu} Variação

Momentânea

de Tensão _{Elevação Momentânea de Tensão} 1ciclo≤t ≤3s _{V >1,1pu} Interrupção Temporária de Tensão _{V <0,1pu} Afundamento Temporária de Tensão 0,1pu≤V <0,9pu

Variação Temporária

de Tensão Elevação Temporária de Tensão

min 1 3s< t ≤

pu V >1,1

28 Dissertação de Mestrado

Esse documento ainda esclarece como se deve mensurar a amplitude, a duração e a severidade do distúrbio.

• A amplitude da VTCD é definida pelo valor extremo do valor eficaz (média quadrática) da tensão em relação à tensão nominal do sistema no ponto considerado, enquanto perdurar o evento. • A duração do distúrbio é definida pelo intervalo de tempo

decorrido entre o instante em que o valor eficaz da tensão ultrapassa determinado limite e o instante em que o mesmo volta a cruzar este limite. Em outras palavras, se um sistema com tensão de 1 pu sofre um curto-circuito levando essa tensão para 0,5 pu, e considerando que há restauração completa da tensão após o término do distúrbio, o afundamento só se iniciará no instante em que a tensão remanescente ficar abaixo de 0,9 pu e terminará quando a mesma se igualar ou ultrapassar esse mesmo valor. Portanto, nesse caso, a duração do afundamento de tensão é inferior à duração do curto-circuito.

• A severidade da VTCD em cada fase deve ser avaliada levando- se em conta não só a sua amplitude e duração, mas também a freqüência de ocorrência em determinado período de tempo. Entre agosto e setembro de 2005, a Aneel deu início aos trabalhos de elaboração e posterior consolidação dos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (Prodist) [27]. Uma vez consolidados, os Procedimentos de Distribuição servirão como documentos regulatórios na forma de regulamentações, normatizações e padronizações que têm como objetivo possibilitar a conexão elétrica aos sistemas de distribuição por usuários, garantindo que os indicadores de desempenho ou de qualidade de serviço sejam atingidos de forma clara e transparente [31].

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O Módulo 8 destes Procedimentos contempla os conceitos da Qualidade da Energia Elétrica, fornecendo definições e procedimentos apropriados para os distúrbios elétricos. Todos os procedimentos referentes às VTCDs são direcionados para os consumidores do grupo A, que correspondem às unidades consumidoras com fornecimento em tensão igual ou superior a 2,3 kV, ou ainda inferior a 2,3 kV, e que são atendidas a partir de sistema de distribuição subterrâneo [32].

Uma das referências utilizadas na elaboração do Módulo 8 do Prodist foi justamente o submódulo 2.2 dos Procedimentos de Rede elaborados pelo ONS [3], de modo que a classificação das VTCDs ficou idêntica à utilizada nessa referência, sendo desnecessário, portanto, fazer-se uma repetição da tabela 2.2 ilustrada anteriormente. Adicionalmente, o documento descreve uma metodologia de medição das VTCDs, a qual também considera a freqüência de ocorrência para avaliação da severidade do distúrbio.

Ambos os documentos nacionais não mencionam se a tensão remanescente do sistema deve ou não ser utilizada para caracterizar a amplitude da VTCD. Portanto, neste trabalho, utilizar-se-á a tensão remanescente para caracterizar a magnitude do distúrbio, em concordância com a proposição do IEEE descrita no item anterior.

2.4 EFEITOS E PREJUÍZOS CAUSADOS PELAS VTCDS