Desequilíbrio de Tensões

Um sistema trifásico desequilibrado é caracterizado por apresentar amplitudes diferentes ou desfasamentos assimétricos. Esta situação, geralmente é causada pela distribuição assimétrica de cargas pelas 3 fases. A forma mais correta de concluir a dimensão do desequilíbrio do sistema trifásico de tensões, é decompor o sistema nas suas componentes simétricas, sendo elas, as com- ponentes direta, inversa e homopolar, sendo que o desequilíbrio do sistema é determinado pela razão entre a componente inversa e direta.

Um desequilíbrio de tensões afeta o desempenho de equipamentos como motores de indução e transformadores, sendo que, nos motores de indução, o desequilíbrio de tensões induz dois cam- pos magnéticos girantes com sentido de rotação opostos e amplitudes proporcionais às amplitudes das componentes direta e inversa. Esta situação resulta numa redução da componente direta e na criação de uma componente inversa, que provoca um binário oponente ao binário direto, causando a incapacidade do motor atingir o binário nominal. A criação dos dois campos girantes provoca ainda a criação de uma componente de binário variável, com a frequência na ordem dos 100 Hz, a qual aumenta os esforços mecânicos do rotor sobre os rolamentos e aumenta os níveis de vibração. É ainda de referir que, devido à rotação no sentido oposto ao do rotor, do campo magnético in- verso, provoca correntes induzidas no rotor com frequências na ordem dos 100Hz, que aumentam a dissipação térmica, podendo causar o sobreaquecimento do motor.

Nos transformadores, a componente inversa é transformada da mesma forma que a componente direta, sendo que os único transformadores onde ocorre um desfasamento diferente são os transfor- madores com ligação Y-4 ou 4-Y. Quanto à componente homopolar, se os enrolamentos tiverem ligados em triângulo, a circulação de correntes homopolares no triângulo provoca o sobreaque- cimento dos enrolamentos e devido a ocorrer circulação na estrutura do transformador de fluxo magnético homopolar, surgem perdas parasitas.

Estes desequilíbrio podem ser mitigados através de redistribuição de cargas pelas três fases, aumento da potência de curto-circuito ou através da utilização de transformadores com ligações especiais, como os transformadores de Scott e de Steinmetz.[19]

2.4.2 Cavas de Tensão

Uma cava de tensão é uma redução brusca do valor eficaz da tensão para um valor entre 90% e 1% da tensão nominal, sendo que, de acordo com a norma NP EN 50160, as cavas de tensão têm uma duração de cerca de 10 milissegundos a 1 minuto. As cavas de tensão estão geralmente associadas a defeitos na rede de transporte ou de distribuição, ou ainda, nas instalações do cliente e são causadas devido à ocorrencia de um aumento brusco de passagem de corrente na zona com defeito. Podem ainda ser causadas pela ligação de máquinas com potência muito elevada sendo que, nestas situações, a duração da cava de tensão será superior e a amplitude reduzida compara- tivamente com a primeira situação.

2.4 Qualidade da energia elétrica 9

motores de indução, os quais sofrem redução do binário, os motores síncronos os quais podem so- frer também redução do binário, sendo que a consequente redução de velocidade pode significar a perda de sincronismo e levar à interrupção do funcionamento do motor. Tem consequências nefas- tas em sistemas eletrónicos, máquinas de controlo numérico, variadores de velocidade, contactores e sistemas de iluminação como lâmpadas de incandescência e algumas lâmpadas de descarga. Algumas das formas de mitigar as cavas de tensão, são o aumento da potência de curto-circuito de forma a reduzir a propagação da cava de tensão e a otimização do tempo de extinção do defeito, uma vez que, quanto maior a duração do defeito, maior também a duração da cava. Em instalações de clientes particularmente vulneráveis a cavas de tensão, podem ainda ser instalados transforma- dores ferro-ressonantes, equipamentos de alimentação ininterrupta e Dynamic Voltage Restorers, os quais são projetos especialmente para lidar com esta situação.[19]

2.4.3 Flutuações de tensão

As flutuações de tensão são geralmente variações rápidas e aleatórias da tensão nominal, sendo que, costumam variar entre 90% e 110% da tensão nominal. Estas flutuações, são o principal causador do efeito de flicker, o qual consiste em flutuações rápidas da luminosidade das fontes luminosas. Os focos principais de criação de flutuações de tensão são cargas com regimes de funcionamento instável e de grande potência, como fornos de arco, máquinas de soldar e equipa- mentos de raio-x. As duas estratégias utilizadas para reduzir a amplitude das flutuações de tensão, são o aumento da potência de curto-circuito do sistema que alimenta a máquina causadora da flutuação e a redução do fluxo de energia reativa.[19]

2.4.4 Sobretensões

As sobretensões, podem ser classificadas como de baixa frequência ou de alta frequência, sendo que, as de baixa frequência ocorrem à frequência do sistema e as de alta frequência ocor- rem a uma frequência superior à do sistema, e caracterizam-se por ser um aumento da tensão. As sobretensões podem ser mais ao menos severas, sendo que a maior parte das sobretensões que afetam o sistema não apresentam consequências expressivas. No entanto algumas sobretensões causadas por descargas atmosféricas, descargas eletrostáticas, certas manobras necessárias ao fun- cionamento do sistema de transporte e distribuição e defeitos de isolamento, podem ter grande severidade.

As principais consequências das sobretensões são a perturbação do funcionamento de circuitos de comando, destruição do isolamento de alguns componentes, aquecimento de certos componentes e possível perda total dos mesmos, avaria de inversores ou reguladores de tensão.

Uma das formas de mitigar os efeitos de sobretensões é a instalação de cabos de guarda, como forma de proteger os cabos de descargas atmosféricas diretas, sendo esta solução amplamente utilizada nas linhas de AT e MAT.[19]

2.4.5 Distorção Harmónica

As distorções harmónicas são causadas por componentes que apresentam comportamento não- linear, os quais originam perturbações nas formas de onda e corrente. As consequências causadas pela distorção harmónica, dependem das características da rede onde se encontra o equipamento e das características do próprio equipamento, sendo que, os equipamentos eletrónicos são particular- mente sensíveis e os principais causadores da distorção harmónica. As principais consequências são a degradação do isolamento, diminuição do rendimento e eficácia dos sistemas de proteção, causados pelo aumento da temperatura dos componentes elétricos, devido ao aumento do valor eficaz da corrente e a perturbação de equipamentos eletrónicos, devido à deformação da onda de tensão. As principais formas de diminuir a distorção harmónica são o sobredimensionamento de equipamentos, separação das cargas perturbadoras das cargas mais sensíveis, utilização de trans- formadores com ligações especiais e utilização de filtros harmónicos.[19]

Capítulo 3

Tarifários

O sistema tarifário tem o objetivo de garantir a transparência de toda a estrutura tarifária e de alocar de forma justa os proveitos permitidos às entidades reguladas, sendo constituído pelas seguintes atividades reguladas:

• Atividades de comercializador regulado;

• Atividades de concessionário da Rede Nacional de Transporte; • Atividades do operador da Rede de Distribuição;

O comercializador regulado tem como funções a compra e venda de Energia Elétrica, a compra e venda do acesso às redes de transporte e distribuição e atividade de comercialização. A atividade concessionária da RNT, tem a função como Agente Comercial de compra e venda de Energia Elétrica e função como Operador de Rede de transporte de gestão Global do Sistema e Transporte da Energia Elétrica. O operador da Rede de distribuição tem como funções a compra e venda do acesso à Rede de Transporte e distribuição de energia elétrica.[20]

Todas as tarifas por atividade, tarifas de acesso e tarifas de venda a clientes finais, são com- postas por algumas ou por todas estas variáveis:

• Tarifa de Energia: Esta tarifa proporciona proveitos da atividade de Compra e Venda de energia elétrica dos comercializadores regulados;

• Tarifa de Uso Global do Sistema: Esta tarifa proporciona proveitos da atividade de Uso Glo- bal do Sistema e da atividade de compra e venda de energia elétrica do Agente Comercial; • Tarifas de Uso da Rede de Transporte: Esta tarifa proporciona proveitos à rede de transporte

em MAT e/ou em AT;

• Tarifas de Uso da Rede de Distribuição: Esta tarifa proporciona proveitos à rede de distri- buição em AT, em MT e em BT;

• Tarifas de Comercialização de Redes: Esta tarifa permite recuperar os custos da Atividade de Comercialização de Redes;

• Tarifas de Comercialização: Permite recuperar os custos da atividade de comercialização.[20]

3.1

Tarifas de venda a cliente Finais em MT

As tarifas de Venda a Clientes Finais de MT são compostas por vários componentes, sendo estes:

• Termo Tarifário Fixo, o qual corresponde a um preço de contratação, leitura, faturação e cobrança, definido em euros por mês.

• Preços de Potência Contratada, o qual corresponde à potência que o distribuidor coloca em termos contratuais à disposição do cliente, sendo que esta corresponde à máxima potência ativa média em kW, registada em qualquer intervalo ininterrupto de 15 minutos, durante os últimos 12 meses. O preço da potência contratada é definido em euros por kW por mês. • Potência em Horas de Ponta, o qual corresponde ao quociente entre a energia ativa fornecida

em horas de ponta e o número de horas de ponta no intervalo de tempo faturado. O preço da potência em horas de ponta é definido em euros por kW por mês.

• Energia Ativa, corresponde ao preço faturado pela energia ativa consumida, e é definida em euros por kWh.

• Energia Reativa, a qual é discriminada em preço de energia reativa fornecida e preço de energia reativa recebida, sendo que o primeiro é contabilizado sempre que em horas de vazio a energia reativa excede 40% da energia ativa neste período. O preço da energia reativa recebida (capacitiva) aplica-se a toda a energia reativa recebida nas horas de vazio. Os preços da energia reativa são definidos em euros por kvar*h.

Os preços da energia ativa podem ser divididos em 4 períodos horários, chamados ponta, cheia, vazio normal e super vazio, no caso das tarifas tetra-horárias e em 3 períodos horários, chamados ponta, cheia e vazio, no caso de tarifas tri-horárias.[21]

Estes preços podem ainda ser divididos em quatro períodos trimestrais. • Período I – de 1 de Janeiro a 31 de Março;

• Período II – de 1 de Abril a 30 de Junho; • Período III – de 1 de Julho a 30 de Setembro; • Período IV – de 1 de Outubro a 31 de Dezembro.

Os períodos horários de entrega de energia elétrica previstos no Regulamento Tarifário para clien- tes finais em MT, são divididos em Ciclo Diário, Ciclo Semanal e Ciclo Semanal Opcional. Nas tabelas seguintes são demonstrados para cada um dos diferentes ciclos a respetiva distribuição horária.[21]

3.1 Tarifas de venda a cliente Finais em MT 13

Figura 3.1: Período horário para ciclo semanal

Capítulo 4

Iluminação

A qualidade da Iluminação tem um papel decisivo, no que diz respeito ao desempenho das atividades do dia-a-dia, tanto em ambiente de trabalho como de próprio lazer, tendo influência na saúde e produtividade do próprio Homem. Deste modo, o estudo luminotécnico é indispensável para o sucesso de qualquer instalação, tendo como principais objetivos tornar a instalação eficiente do ponto de vista energético, rentabilizando ao máximo os esforços económicos e diminuindo ainda o impacto no meio ambiente, tendo em vista ainda garantir todas as normas necessárias para que os diferentes tipos de utilização da instalação sejam realizadas com a qualidade e intensidade de luz adequada.

4.1

Grandezas luminotécnicas e principais características das lâm-

padas

De modo a ser possível fazer uma análise comparativa dos vários tipos de lâmpadas, serão em seguida apresentados vários conceitos chave, relativamente às grandezas luminotécnicas e às principais características das lâmpadas.