FABIANNE DE JESUS DE CARVALHO RODRIGUES
IMPORTÂNCIA DA ANÁLISE DE CONFIABILIDADE EM
SISTEMA ELÉTRICO DE DISTRIBUIÇÃO PARA A
QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA
São Luís – MA 2018
FABIANNE DE JESUS DE CARVALHO RODRIGUES
IMPORTÂNCIA DA ANÁLISE DE CONFIABILIDADE EM SISTEMA
ELÉTRICO DE DISTRIBUIÇÃO PARA A QUALIDADE DA ENERGIA
ELÉTRICA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Pitágoras de São Luís, como requisito Parcial para obtenção do título de graduado em Engenharia Elétrica.
Orientador: Tutor Carlos Júnior
São Luís / MA 2018
FABIANNE DE JESUS DE CARVALHO RODRIGUES
IMPORTÂNCIA DA ANÁLISE DE CONFIABILIDADE EM SISTEMA
ELÉTRICO DE DISTRIBUIÇÃO PARA A QUALIDADE DA ENERGIA
ELÉTRICA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade Pitágoras de São Luís, como requisito Parcial para obtenção do título de graduado em Engenharia Elétrica.
Orientador: Tutor Carlos Júnior
BANCA EXAMINADORA
_________________________________ Prof(a). Titulação Nome do Professor
_________________________________ Prof(a). Titulação Nome do Professor
_________________________________ Prof(a). Titulação Nome do Professor
Dedico este trabalho a mim, por todo esforço, lutas e dedicações, que me motivaram e me motivam a me superar a cada dia e a sonhar com dias melhores.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus, Pai Todo Poderoso, por suas bênçãos e por ter me acompanhado por todo o caminho para chegar até aqui.
Aos meus amigos de turma, que me acolheram, e juntos dividimos angústias, ansiedades, alegrias, brincadeiras e que colaboram não apenas para a conclusão deste trabalho, como também para a conclusão deste curso, e deixaram minhas noites mais divertidas, especialmente o João Vitor, o Robson e o Washington que os levarei sempre no meu coração como grandes irmãos que conheci durante o período do curso.
Agradeço com grata satisfação, porque comigo já fica a vida de cinco anos tão bons, mas agradeço fundamentalmente a Ti, Deus, minha Verdade, minha Justiça, meu Amor.
RODRIGUES, Fabianne de Jesus de Carvalho. Importância da análise de confiabilidade em sistema elétrico de distribuição para qualidade da energia elétrica. 2018. Número total de folhas, 40. Trabalho de conclusão de curso de Engenharia Elétrica – Faculdade Pitágoras de São Luís, São Luís, 2018.
RESUMO
O sistema de distribuição de acordo com o órgão responsável pela fiscalização ANEEL é um dos mais importantes do setor elétrico, a energia que as concessionárias fornecem aos consumidores residenciais, comerciais e industriais deve ser de qualidade e com segurança. Entretanto distúrbios acarretam interrupções e falhas no sistema de distribuição, causando prejuízo a todos os consumidores, mas principalmente aos consumidores industriais refletindo na economia do país. Como forma de reduzir as falhas e interrupções os órgãos reguladores estabelecem metas de continuidade no fornecimento sob pena de multas caso haja descumprimento. Atualmente há um crescente aumento do uso de cargas eletrônicas sensíveis a qualquer alteração do fornecimento, em contrapartida esses mesmo equipamento geram distúrbios nos sistemas. A análise de confiabilidade visa a coleta de dados referentes as interrupções, falhas, suas durações e ocorrências, esse estudo tem por finalidade reduzir os distúrbios elétricos através de investimentos e modernização do setor elétrico. A metodologia utilizada foi revisão literária, com levantamento de informações a parte de pesquisas bibliográficas que respaldaram este trabalho.
Palavras-chaves: Sistema Elétrico de Distribuição. Distúrbios da Energia Elétrica. Confiabilidade.
RODRIGUES, Fabianne de Jesus de Carvalho. Importance of the analysis of trustworthiness in electrical system of distribution for quality of the electric energy. 2018. Total leaf number, 40. Work of conclusion of course of Electric Engineering - Pitágoras College of São Luís, São Luís, 2018.
ABSTRACT
The distribution system in accordance with the responsible agency for fiscalization ANEEL is one of most important of the electric sector, the energy that the concessionaires supply to the residential consumers, commercial and industrial it must be of quality and with security. However riots cause interruptions and imperfections the distribution system, causing damage to all the consumers, but mainly to the industrial consumers reflecting in the economy of the country. As form to reduce the imperfections and interruptions the regulating agencies duly warned establish goals of continuity in the supply fines in case that it has descumprimento. Currently it has an increasing increase of the sensible electronic load use to any alteration of the supply, on the other hand these exactly equipment generate riots in the systems. The trustworthiness analysis aims at the collection of referring data the interruptions, imperfections, its durações and occurrences, this study have for purpose to reduce the electric riots through investments and modernization of the electric sector. The used methodology was literary revision, with survey of information the part of bibliographical research that had endorsed this work.
Key-words: Electrical system of Distribution. Riots of the Electric Energy. Trustworthiness.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Configuração radial simples ... 13
Figura 2 – Configuração radial fechada em anel ... 14
Figura 3 – Configuração radial com recurso ... 14
Figura 4 – Evolução da rede de baixa tensão ... 16
Figura 5 – Transitório ... 19
Figura 6 – Transitório impulsivo ... 20
Figura 7 – Transitório oscilatório ... 21
Figura 8 – Variação de tensão de curta duração ... 22
Figura 9 – Variação de tensão de curta duração ... 24
Figura 10 – Tensão em sistema desequilibrado ... 25
Figura 11 – Representação da decomposição de um sinal distorcido ... 26
Figura 12 – Ruído ... 27
Figura 13 – Notching ... 28
LISTA DE TABELA
LISTA DE ABREVEATURAS E SIGLAS
AENS Average Energy not Supplied
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica ASAI Average Service Availability Index
CAIDI Customer Avereage Interruption Duration Index
DEC Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora
DIC Duração de Interrupção Individual por Unidade Consumidora ou Ponto de Conexão
DMIC Duração Máxima de Interrupção Contínua por Unidade Consumidora ou Ponto de Conexão
DPS Dispositivo de Proteção de Surto ENS Energy not Supplied
FEC Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora FIC Frequência de Interrupção Individual por Unidade Consumidora IEC International Electrotechnical Commision
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers LOLC Loss Of Load Cost
PRODIST Procedimento de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Nacional QEE Qualidade de Energia Elétrica
SAG Afundamento de tensão
SAIDI System Average Interruption Duration Index SAIFI System Average interruption Frequency Indez
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO .. ...ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.10
2. SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO ELÉTRICA ... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.12
2.1 TIPOS DE REDE DE DISTRIBUIÇÃO ... 12
2.1.1 Rede de distribuição primária ...13
2.1.2 Rede de distribuição secundária ... 16
3. PRINCIPAIS FENÔMENOS ELÉTRICOS RELACIONADOS A QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA ... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.17 3.1 PRINCIPAIS DISTÚRBIOS ELÉTRICOS ... 19
3.1.1 Transitório ...19
3.1.1.1 Transitório impulsivo ... 20
3.1.1.2 Transitório oscilatório ... 20
3.1.2 Variações de tensão de curta duração ... 21
3.1.2.1 Afundamento de tensão de curta duração (SAG) ... 21
3.1.2.2 Elevação de tensão de curta duração (SWELL) ... 22
3.1.3 Variações de tensão de longa duração ... 23
3.1.3.1 Interrupção sustentada ... 23
3.1.3.2 Subtensões ... 23
3.1.3.3 Sobretensões ... 23
3.1.4 Desequilíbrios de tensão ... 24
3.1.5 Distorções na forma de onda ... 25
3.1.5.1 DC offset ... 25 3.1.5.2 Harmônica ... 26 3.1.5.3 Inter-harmônica ... 27 3.1.5.4 Ruído ... 27 3.1.5.5 Notching ... 28 3.1.6 Flutuações de tensão ... 28 3.1.7 Variação de frequência ... 29
4. A IMPORTÂNCIA DA ANÁLISE E CONFIABILIDADE DO SITEMA ELETRICO DE DISTRIBUIÇÃO ... 31
4.1 AVALIAÇÃO DA CONFIABILIDADE ... 32 4.1.1 Índices de confiabilidade ... 34 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. REFERÊNCIAS ... ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO.37
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1 INTRODUÇÃO
O sistema elétrico de potência é constituído por três processos, que são geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. A energia gerada nas hidrelétricas é transportada através do sistema de transmissão, com elevação da tensão, para diminuir as perdas, decorrentes as grandes distâncias e da quantidade de energia enviada as subestações de distribuição. O processo de distribuição abaixa as tensões recebida para 127/220 V ou 220/380 V, que são entregues aos consumidores finais, sendo estes residenciais, comerciais ou industriais através dos
ramais de ligação. A energia elétrica fornecida pelas concessionárias e recebida pelos
consumidores deve ser de qualidade, tendo em vista que distúrbios elétricos existentes nas redes de distribuição podem causar prejuízos financeiros a ambos, tais distúrbios só são percebidos pelos consumidores na ausência de energia elétrica, ou seja, interrupção do fornecimento devido as falhas.
Os problemas gerados pela má qualidade no fornecimento de energia elétrica não eram eloquentes no passado, os equipamentos eram poucos sensíveis aos efeitos e ou distúrbios ocorridos no sistema, atualmente com as novas tecnologias principalmente a eletrônica de potência os equipamentos são mais sensíveis as esses fenômenos causando danos aos equipamentos e estes mesmos equipamentos também geram distúrbios na rede.
Atualmente as indústrias estão cada vez mais se modernizando e o uso de equipamentos computadorizados e sensíveis às perturbações do sistema elétrico, exigem uma maior qualidade da energia elétrica (QEE). O aumento crescente do uso de cargas não-lineares em instalações residenciais, comerciais e industriais tem gerado um aumento significativo na ocorrência de distúrbios elétricos no sistema de distribuição, gerando com isso perdas na qualidade da energia elétrica.
Para que o sistema de distribuição desempenhe suas funções sem falhas em seus componentes é realizado a análise de confiabilidade dos sistemas elétricos, que baseia-se nos princípios e conceitos matemáticos e pela teoria da probabilidade. Esta análise de confiabilidade é realizada através da coleta e análise dos dados acerca dos eventos que causaram as interrupções elétrica, em um dado período de tempo. Esta análise permite que haja investimentos no setor elétrico para corrigir e mitigar os danos causados pelos distúrbios inerentes ao sistema de distribuição,
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como aquisição e modernização do setor, para garantir aos consumidores uma ótima qualidade no fornecimento de energia elétrica.
A metodologia utilizada na realização do trabalho foi uma revisão de literatura, onde toda base de pesquisa baseou-se no levantamento de informações à cerca do tema proposto, sendo utilizados no desenvolvimento do trabalho dois métodos, o método descritivo que descreveu através de pesquisa minuciosa e detalhada sobre o tema do estudo e o método qualitativo onde houve um amplo levantamento de informações que respaldaram o trabalho.
As referências literárias utilizadas no trabalho, deu-se através de consultas nas seguintes bases de dados (livros, monografias, teses, dissertações, artigos científicos e sites relacionados ao tema). Autores como “Martinho”, “Kagan”, “Vasconcelos”, “o site da ABRADEE”, o “site da ANEEL” fizeram parte das referências bibliográficas. O período dos artigos pesquisados foram trabalhos publicados nos últimos 15 anos. As palavras chaves utilizadas para realização das buscas foram: “sistema de distribuição de energia elétrica”, “qualidade da energia elétrica”, “distúrbios que afetam a qualidade da energia elétrica” e “análise de confiabilidade da energia elétrica”.
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2 SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO ELÉTRICO
O sistema de distribuição é considerado o sistema elétrico de potência mais importante pois, é este que define a dimensão dos sistemas de geração, transmissão e subtransmissão, considerando os consumidores nesse sistema. É também no sistema de distribuição que acontecem grandes perdas que alcançam valores superiores a 50% do total de perdas dos sistemas elétricos. Além de requerer altos investimentos, este sistema é o que proporciona maior retorno dos investimentos realizados (VASCONCELOS, 2017).
De acordo com a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), o sistema de distribuição é caracterizado como segmento do setor elétrico destinado ao abaixamento da tensão, oriundos do sistema de transmissão, fornecendo energia elétrica aos consumidores finais. Os sistemas de distribuição são formados por alimentadores que abastecem cargas de áreas urbanas, ou seja, apenas da cidade e são denominados de alimentadores urbanos e os alimentadores rurais que abastecem apenas ao meio rural (MAMEDE FILHO; MAMEDE, 2016).
O sistema de distribuição de energia elétrica, é o setor mais regulado e fiscalizado pela ANEEL, tanto que esta elaborou o PRODIST (Procedimento de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Nacional), para garantir que a energia elétrica que chega ao consumidor seja de qualidade. O PRODIST exige critérios que devem ser seguidos pelas concessionárias de energia elétrica que garante a qualidade da energia e que dispõe de disciplinas, condições, responsabilidade, penalidades relativas as conexões, ao planejamento, a operação e medições de grandezas elétricas (ABRADEE, 2017).
De acordo com Kagan, Oliveira e Robba, (2010) o sistema de distribuição pode ser dividido em rede de distribuição primária e rede de distribuição secundária:
As redes de distribuição primária operam com tensões média de 13,8 KV compreendendo a subestação de distribuição e os alimentadores primários;
As redes de distribuição secundárias apresentam baixas tensões de rede de 220/127 V ou 380/220 V, correspondendo aos transformadores de distribuição, os alimentadores secundários e os ramos de serviços ou de ligações.
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2. 1.1 Rede de distribuição primária
De acordo com Kagan, Oliveira e Robba, (2010), as redes de distribuição primária provem das subestações de distribuição e a rede aérea é de configuração radial. Os alimentadores usados empregam condutores de seção 333,4 MVA, favorecendo o transporte de tensão de 13,8 KV com potência máxima de 12 MVA, que frente a necessidade de transporte de blocos de carga entre os alimentadores fica limitada a 8 MVA. A rede primária atende os consumidores primários e os transformadores de distribuição, estações transformadoras e as subestações suprem a rede secundária.
De acordo com o projeto desenvolvido, a rede primária de distribuição urbana pode ter sua configuração adotada de acordo com o grau de confiabilidade e que terá que ser compatível a carga ou a localidade atendida. A rede distribuição primária apresenta três tipos de configurações (ELEKTRO, 2015), são eles:
a) Radial simples: este sistema é utilizado em regiões ou áreas com baixa densidade de cargas, onde os circuitos desenvolvidos seguem direções distintas, como visto na Figura 1, em detrimento às próprias características de distribuição da carga, sendo que este sistema tem um custo muito elevado, tornando antieconômico o estabelecimento de pontos de interligação (ELEKTRO, 2015).
Figura 1 – Configuração radial simples
Fonte: ELEKTRO 2015
b) Fechado em anel: esse sistema possui mais de um caminho entre a fonte de alimentação e os pontos de cargas como apresentado na Figura 2, na ocorrência de falha de algum componente, este é automaticamente isolado pela proteção, não
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ocasionando interrupção nos pontos de cargas (CASSULA; SILVA; SACRAMENTO, 2003).
Figura 2 – Configuração radial fechada em anel
Fonte: CASSULA; SILVA; SACRAMENTO, 2003
c) Radial com recurso: este sistema é utilizado em projetos com áreas que demandam grandes densidades de cargas ou que necessitem maior grau de confiabilidade para garantir um fornecimento de energia elétrico adequado. A Figura 3 apresenta a configuração radial com recurso observa-se a existência de interligações normalmente aberta - NA (ELEKTRO, 2015).
Figura 3 – Configuração radial com recurso
Fonte: ELEKTRO, 2015
As redes de distribuição primária podem ser aéreas ou subterrâneas, sendo a aérea a mais utilizada devido ao seu baixo custo em comparação a subterrâneas. A construção das redes aéreas é feita através da utilização de postes de concreto em zonas urbanas e nas zonas rurais construídos em madeira tratada, essas estruturas tanto de concreto como de madeira, devem suportar as cruzetas, que geralmente são feitas em madeiras, com dois metros de comprimento, onde são fixados os pinos isoladores, geralmente são utilizados condutores de cobre com uma camada
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de material isolante visando a proteção contra acidentes, com árvores por exemplo. Localizam-se na altura superior dos postes (KAGAN; OLIVEIRA; ROBBA, 2010).
Segundo Tostes (2007), existem vantagens e desvantagens para o sistema aéreo, citadas a seguir:
Vantagens
Facilidade e baixo custo de implantação;
Baixa dificuldade de manutenção, detecção e solução de problemas; Fácil concepção, pois a implantação de postes, o lançamento de cabos sustentados em cruzetas afixados nos postes, as conexões do sistema simples e a instalação de cabos e equipamentos podem ser realizados nos postes sem grades dificuldades.
Desvantagens
Necessidade de grandes espaços físicos, para altas concentrações de cargas;
Estética deficiente, principalmente em áreas de preservação ambiental e patrimônio históricos;
Vulnerabilidade de agentes externos, como galhos de árvores que podem interromper o fornecimento de energia elétrica;
Facilidade de roubo de energia elétrica, pois os cabos ficam expostos ao ar livre;
Segurança comprometida; Elevado custo com manutenção.
As redes subterrâneas são de custo muito elevado, sendo implantadas apenas em áreas com altos índices de cargas de grandes densidades, os consumidores deste tipo de rede, são agrupados em barramentos contendo disjuntores nas extremidades e um alimentador derivado de duas SE’s (subestações) diferentes, podendo ainda se derivar de dois disjuntores da mesma SE, este sistema subterrâneo está seccionado através de um disjuntor que opera em aberto na condição normal ou seja, normalmente aberto – NA (KAGAN; OLIVEIRA; ROBBA, 2010).
De acordo com Tostes (2007) as redes subterrâneas podem apresentar vantagens e desvantagens em sua implantação, como segue abaixo:
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Confiabilidade reduzida, as probabilidades de falhas por eventos não previstos, como temporais, acidentes etc.
Desvantagens
Dificuldade e maior tempo de implantação, havendo necessidade da construção de ductos e galerias;
Custo elevado com aquisição de materiais e equipamentos elétricos; Falta de mão de obra qualificada.
2.1.2 Rede de distribuição secundária
As redes secundárias ficam afixadas também no poste de concreto, abaixo da rede primária, pois esta supre os consumidores de baixa tensão, como consumidores residenciais, pequenos comércios e industrias através dos ramais de ligações (ABRADEE, 2017).
As redes de distribuição secundária aéreas podem ser de dois tipos: radiais ou em malha, a Figura 4 descreve a evolução das malhas, ao iniciar na forma de malha esta alcança seu limite de carregamento evoluindo para a configuração radial, através da instalação de outro transformador e seccionamento da malha.
Figura 4 – Evolução da rede de baixa tensão
Fonte: Kagan; Oliveira. Robba (2010, p. 19)
A rede reticula por sua vez, é caracterizada como um conjunto de malhas supridas por transformadores trifásicos, com seus terminais de baixa tensão inseridos diretamente nos nós do reticulado, mas devido ao seu alto custo na implantação não é mais construído (KAGAN, OLIVEIRA, ROBBA, 2010).
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3 PRINCIPAIS FENÔMENOS ELÉTRICOS RELACIONADOS A QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA
A Qualidade da Energia Elétrica (QEE) é definida pela norma internacional IEC (International Electrotechnical Commision), como “característica da eletricidade em um dado ponto do sistema elétrico, em relação a um conjunto de parâmetros técnicos de referência” (IEC, 1991), já o Instituto de Engenheiros Eletricista e Eletrônicos (IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers) define QEE como “O conceito de fornecer e estabelecer a alimentação de um equipamento elétrico sensível de forma adequada ao seu funcionamento”, e em um sentindo mais amplo, a QEE pode ser definida ou interpretada como sendo a qualidade do serviço efetuado pelas concessionárias, englobando três aspectos: confiabilidade, qualidade da energia oferecida e provisão de informação (ARRILLAGA, 2000).
O sistema elétrico de potência deve operar com tensões equilibradas com ondas senoidais dentro de sua amplitude considerada desejável. Existem vários fenômenos eletromagnéticos que surgem na operação destes sistemas (GREENWOOD, 1971). Fenômenos como descargas atmosféricas, manobras de chaveamento de equipamentos e linhas de transmissão, cargas não-lineares e curtos-circuitos podem causar danos ao sistema elétrico, além destes, variações momentâneas de tensão, desequilíbrios de tensão, distorção harmônica, flutuações de tensão e variações de frequência também estão dentro dos distúrbios que podem comprometer o desempenho do sistema elétrico residencial e principalmente de grandes centros industrias (OLESKOVICZ et al., 2003).
A cada dia surgem equipamentos modernos, que buscam proporcionar um melhor fornecimento de energia, melhorando assim sua qualidade, mas a tecnologia eletrônica usada, é sensível a presenças de transitórios nos sistemas de potência, e isso causa um grande número de interrupções dos processos industriais, sem que haja interrupção do fornecimento de energia, que ocorrem distantes do consumidor (RAMOS et al, 1997).
A norma do IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) e o PRODIST, destaca que os distúrbios elétricos que afetam a qualidade da energia elétrica se ajustam em 7 sete categorias a saber: transitórios, variações de curta duração, variações de longa duração, desequilíbrios de tensão, distorções na forma
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de onda, flutuações de tensão e variações da frequência do sistema, a Tabela 1, destaca algumas características.
Tabela 1 – Características de alguns distúrbios de qualidade de energia
CATEGORIA CONTEÚDO
ESPECTRAL TÍPICO
DURAÇÃO TÍPICA MAGNITUDE DA TENSÃO TÍPICA 1. TRANSITÓRIO 1.1 TRANSITÓRIOS IMPULSIVOS 1.1.1 NANOSEGUNDO 5 ns de subida < 50 ns 1.1.2 MICROSSEGUNDO 1 de subida 50 ns – 1 ms 1.1.3 MILISSEGUNDO 0,1 ms de subida > 1 ms 1.2 TRANSITÓRIOS OSCILATÓRIOS 1.2.1 BAIXA FREQUÊNCIA < 5 KHz 0,3 – 50 ms 0 – 4 pu 1.2.2 MÉDIA FREQUÊNCIA 5 – 500 KHz 20 0 – 8 pu 1.2.3 ALTA FREQUÊNCIA 0,5 – 5 MHz 5 0 -4 pu 2. VARIAÇÕES DE CURTA DURAÇÃO 2.1 INSTANTÂNEA
2.1.1 SUBTENSÃO (SAG) 0,5 – 30 ciclos 0,1 – 0,9 pu
2.1.2 SOBRETENSÃO (SWELL)
0,5 – 30 ciclos 1,1 – 1,8 pu
2.2 MOMENTÂNEA
2.2.1 INTERRUPÇÃO 0,5 ciclos – 3 s < 0,1 pu
2.2.2 SUBTENSÃO (SAG) 30 ciclos – 3 s 0,1 – 0,9 pu
2.2.3 SOBRETENSÃO (SWELL)
30 ciclos – 3 s 1,1 – 1,4 pu
2.3 TEMPORÁRIA
2.3.1 INTERRUPÇÃO 3 s – 1 min < 0,1 pu
2.3.1 SUBTENSÃO (SAG) 3 s – 1 min 0,1 – 0,9 pu
2.3.2 SOBRETENSÃO (SWELL) 3 s – 1 min 1,1 – 1,2 pu 3. VARIAÇÕES DE LONGA DURAÇÃO 3.1 INTERRUPÇÃO SUSTENTADA > 1 min. 0,0 pu 3.2 SUBTENSÃO > 1 min. 0,8 – 0,9 pu SOBRETENSÃO > 1 min. 1,1 – 1,8 pu 4. DISTORÇÕES DA FORMA DE ONDA
4.1 DC OFFSET Regime permanente 0 – 0,1 %
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4.3 INTERHARMÔNICOS 0 – 9 kHz Regime permanente 0 – 2%
4.4 NOTCHING Regime permanente
4.5 RUÍDO Toda banda Regime permanente 0 – 1%
5. DESEQUILÍBRIOS
5.1 TENSÃO Regime permanente 0,5 – 2%
5.2 CORRENTE Regime permanente 1.0 – 30%
6. OUTROS DISTÚRBIOS FLUTUAÇÕES DE TENSÃO <25 Hz Intermitente 0,1 – 7% 0,2 – 2 Pst** VARIAÇÃO DA FREQUÊNCIA < 10 s +/- 0.10 Hz Fonte: IEEE 1159, 2009
*A quantidade pu refere-se a por unidade, que é adimensional. A quantidade 1,0 pu corresponde a 100%. A condição nominal é geralmente considerada como 1.0 pu. Nesta tabela, o valor de pico nominal é usado como base para transientes e o valor rms nominal é usado como base para variações de rms.
** Índice de gravidade de cintilação Pst, conforme definido na IEC 61000-4-15: 2003 [B15] e IEEE Std 1453 ™ -2004 [B28].
Os principais distúrbios de energia elétrica em sua grande maioria ocorrem devido a distúrbios atmosféricos, estes fenômenos afetam a qualidade da energia elétrica e quando acontecem podem causar grandes danos ao sistema elétrico (MARTINHO, 2009).
3. 1 PRINCIPAIS DISTÚRBIOS ELÉTRICOS
3.1.1 Transitórios
Para Martinho (2009), transitório eletromagnético é definido com “manifestação ou resposta elétrica local ou nas adjacências que se origina em alterações súbitas nas condições operacionais de um sistema de energia elétrica”.
De acordo com Sarmanho (2005), os efeitos transitórios ou transientes, são considerados eventos momentâneos e indesejáveis que ocorrem no sistema elétrico, como demostraddo na Figura 5, com valor abaixo de 0,1 ms.
Figura 5 – Transitório
20
Este distúrbio pode ser definido como uma onda transitório de tensão, corrente ou potência em circuitos eletrônicos, surgem em decorrência de chaveamentos de grandes cargas, alimentação de transformadores, descargas atmosféricas, etc. Este distúrbio subdividi-se em: impulsivos e oscilatórios (SARMANHO, 2005).
3.1.1.1 Transitório impulsivo
Este é caracterizado por uma variação repentina permanente na onda senoidal, de acordo com a Figura 6, que apresenta características de pulsos unidirecionais, ocorrendo por descargas atmosféricas (LIMA, 2013).
Figura 6 – Transitório impulsivo
Fonte: Martinho (2009, p. 65
As descargas atmosféricas são caracterizadas por possuirem frequência diferentes da frequência do sistema, e estimulam uma alteração brusca no padrão de energia. Esta descarga que atigem a rede de distribuição acabam por ter seu caminho feito através das fases, podendo causar elevação da tensão, onde além da sobretensão, pode originar falta ou afundamentos de curta duração, gerando interrupções devido a atuação dos dispositivos de proteção, como o DPS (Dispositivo de Proteção de Surto). A elevação também pode ocorrer no sistema de aterramento, elevando o potencial de um determinado ponto, originando um diferencial em relação a outro ponto (MARTINHO, 2009, p. 66).
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Este efeito é decorrente da rápida variação nos valores e poloaridade da tensão e corrente, pode com isso alterar a polaridade da onda, observado na Figura 7. Este efeito é originado pelo desligamento de grandes cargas, chaveamento de transformadores ou bancos de capacitores (LIMA, 2013).
Figura 7 – Transitório oscilatório
Fonte: Martinho (2009, p. 67)
Esse distúrbio pode ocorrer com valores inferiores a 5 KHz e períodos entre 0,3 e 50 ms, chamados de transitório de baixa frequência, observados nos sistemas de distribuição, transitório de média frequência ocorrem entre 5 e 500 kHz em alguns microssegundos (vários ciclos), decorrente de chaveamento de dispositivos de proteção, como disjuntores que eliminam faltas. E o transitório de alta frequência ocorrem com frequência acima de 500 kHz e duram microssegundos, sendo causados por descasgas atmosféricas, chaveamentos de cargas indutivas, etc. (MARTINHO, 2009, p. 67).
3.1.2 Variações de tensão de curta duração
Esse distúrbio por ser de curta duração pode ser considerado como instantâneo, ocorre em decorrência de falhas no momento da energização de grandes cargas, onde estas necessitam de corrente elevada na partida ou ocorrem no mau contato na conexão entre a carga e a rede elétrica. Essa variação pode ter
22
sua origem decorrente de três distúrbios, como interrupção do fornecimento de energia, sobretensão (SWELL) e subtensão ou afundamento (SAG) (SARMANHO, 2005).
3.1.2.1 Afundamento de tensão de curta duração (SAG)
Este distúrbio ocorre devido à redução no valor eficaz, entre 0,1 e 0,9 pu na frequência nominal, com duração de ciclos que variam entre 0,5 ciclo e um minuto, figura 8. Esse distúrbio geralmente está associado a falhas no sistema como curtos-circuitos na rede de distribuição), causando vários problemas a equipamentos, principalmente eletrônicos que possuem uma sensibilidade grande podendo sofrer danos como perda de dados, erro de processamento até parada de processamento, gerando parada de controle que leva a perdas de segurança e produtividade (MARTINHO, 2009).
3.2.2.2. Elevação de tensão de curta duração (SWELL)
Conhecida também como sobretensão, esse distúrbio ocorre devido a picos de tensão entre 1,1 a 1,8 pu, com tempo de duração inferior a um minuto, sendo caracterizadas pela magnitude e duração da falha, e dependendo do local da impedância e do aterramento, chega a uma tensão de fase de até 1,73 pu. Na figura 8, observa-se que a redução e elevação da tensão ocorrem por um período de 3 ciclos, caracterizando um distúrbio de curta duração. (SARMANHO, 2005).
Figura 8 – Variação de tensão de curta duração
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De acordo com Martinho (2009), uma elevação da tensão pode causar danos aos equipamentos eletrônicos que estão interligados a linha, estas elevações podem ocorrer por falta nos sistemas de distribuição, ou quando cargas de potência elevada são desligadas abruptamente, ou ainda bancos de capacitores que são desenergizados e que se tornam fonte momentânea para rede, além de descargas induzidas podem originar elevação de tensão.
3.1.3 Variações de tensão de longa duração
Esse distúrbio é caracterizado pela alteração da tensão eficaz na frequência fundamental do sistema e ocorre por períodos maiores que 1 minuto, tais variações podem ser positivas, caracterizando sobretensão, quando o valor ultrapassa 10% do valor nominal da tensão ou podem ser negativas, caracterizando uma subtensão, atingindo valores superiores a 90% da tensão nominal (FERREIRA, 2010; MARTINHO, 2009).
3.1.3.1 Interrupção sustentada
De acorda com Martinho (2009) A interrupção é definida como “é caracterizada por valores de tensão menores que 10% da tensão nominal, chegando à ausência total de tensão que pode ocorrer entre alguns ciclos até vários minutos”. Quando uma interrupção ocorre e permanece por mais de 1 minuto, diz-se que a interrupção é sustentada, este distúrbio torna-se permanente, sendo necessário intervenção para o reestabelecimento da energia. Ocorre por vários fatores tais como: descargas atmosféricas, atuação de dispositivos de proteção, acidentes que faz-se necessário desenergização ou por falta fase-terra e/ou fase-fase, pode ser ocasionado por interrupção planejada nos casos de manutenção periódica. A Figura 9, mostra os gráficos com os três tipos de variações de longa duração.
3.1.3.2 Subtensões
Estas são caracterizadas quando atinge valores que ultrapassem cerca de 90% da tensão nominal do sistema, surgem por desligamento de banco de capacitores ou da energização de grandes cargas, normalizando quando o
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equipamento de relação de tensão começa a atuar, estabilizando assim a rede elétrica, além de sistemas elétricos mal projetados, ou ainda sobrecarregados (FERREIRA, 2010).
3.1.3.3 Sobretensões
Este distúrbio está vinculado ao desligamento de cargas em sistemas com baixa capacidade de regular tensão, sendo geradas por configurações incorretas, neste caso a tensão ultrapassa 10% do valor nominal do sistema. (SARMANHO, 2005).
Figura 9 – Variação de tensão de curta duração: (a) Afundamento de tensão ou subtensão; (b) Elevação de tensão ou sobretensão e; (c) Interrupção sustentada.
Fonte: Ferreira (2010, p. 13)
O uso de bancos de capacitores fixo para correção do fator de potência que podem gerar energia reativa, aumentando a tensão é a causa mais comum da sobretensão (MARTINHO, 2009).
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Este distúrbio ocorre pela razão entre o desvio máximo e a média dos valores de tensão ou corrente nas três fases, como visto na Figura 10, o desbalanceamento das fases ocorre devido ao desbalanceamento das cargas conectadas a rede elétrica (SARMANHO, 2005).
Figura 10 – Tensão em sistema desequilibrado
Fonte: Martinho (2009, p. 71)
Sendo frequentes em sistemas trifásicos dos sistemas de distribuição, podendo ocorrer em instalações internas do consumidor, gerando tensões negativas no sistema de distribuição, o desequilíbrio pode ocorrer pelo esforço dos condutores submetidos a valores diferentes, aumentando assim a temperatura e diminuindo a vida útil (MARTINHO, 2009).
3.1.5 Distorções na forma de onda
3.1.5.1 DC offset
Esse distúrbio é caracterizado pela presença de tensão ou corrente CC em circuitos CA, que surgem pela operação ideal de retificadores de meia-onda. A presença de nível CC nas redes CA levam a saturação de transformadores, resultando em perdas adicionais e ainda redução da vida útil do equipamento, causando corrosão eletrolítica dos eletrodos de aterramento e dos conectores (ARRUDA, 2003)
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3.1.5.2 Harmônica
As harmônicas se caracterizam por tensões ou correntes senoidais cuja frequência, são múltiplas inteiras da frequência nominal do sistema de energia, ao combinar-se com a tensão ou com a corrente geram distorções na forma de onda (SARMANHO, 2005).
De acordo com Martinho (2009) Fourrier definiu a deformação de onda como:
Toda função periódica e não senoidal pode ser representada pela soma de expressões série que é composta por uma expressão senoidal em frequência fundamental e por expressões senoidais cuja frequência de cada senoide é múltipla da senoide fundamental (harmônica) e de uma eventual componente contínua.
Esta deformação do sinal senoidal, ocorre tanto no sinal de tensão e também no sinal de corrente, sendo que a distorção de corrente surge quando ocorre circulação de corrente harmônica no circuito em função das impedâncias apresentadas no circuito, são geradas também por cargas não-lineares.
Figura 11 – Representação da decomposição de um sinal distorcido
Fonte: Martinho (2009, p. 79)
Há inúmeras variações de harmônica, causadas por sinais de 3ª ordem (180 Hz), de 5ª ordem (300 Hz) e sucessivamente de 7ª, 9ª, como mostra a Figura 11. Parâmetros como valor médio, valor eficaz, valor de pico, fator de crista e fator de potência quando seus valores estão alterados são decorrentes pela presença de harmônica (MARTINHO, 2009).
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3.1.5.3 Inter-harmônica
As inter-harmônicas se caracterizam por tensões ou corrente senoidais, cuja frequências não são múltiplas inteiras da frequência nominal, no caso do Brasil 60 Hz. Este tipo ocorre na forma de onda discreta ou com uma larga faixa espectral, em diferentes classes de tensão. Pouco estudado este distúrbio é gerado por equipamentos a arco, motores de indução, inversores de frequência e conversores estáticos, dentre outros (FERREIRA, 2010; MARTINHO, 2009).
3.1.5.4 Ruído
De acordo com Arruda (2009) ruído é definido com “sinal elétrico indesejado, contendo larga faixa espectral com frequências menores que 200 kHz, as quais são superpostas as tensões ou correntes de fase, ou encontradas em condutores de neutro”. Estes ruídos, como visto na Figura 12, surgem por uso de equipamentos de eletrônica de potência, circuitos de controle, equipamentos a arco, retificadores a estado sólido e fontes chaveadas e ainda em aterramentos mal projetados e executado.
Figura 12 – Ruído
Fonte: Martinho (2009, p. 57)
Esse distúrbio divide-se em duas categorias: ruído de modo comum surge entre neutro e fase, onde afeta a referência do circuito eletrônico e pela existência de d.d.p (diferença de potencial) entre as referências dos circuitos. O ruído de modo normal, surge entre fases afetando os circuitos em geral (MARTINHO, 2009).
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3.1.5.5 Notching
O distúrbio notching é periódico de tensão, sendo gerado pela má operação de alguns equipamentos de eletrônica de potência, decorrente da comutação entre fases, nesse momento ocorre um curto-circuito, levando a tensão ao valor mínimo, chegando próximo de zero, permitido pela impedância do sistema, gerando interferência de alta frequência, afetando com isso equipamentos sensíveis, ocasionando paradas, travamento de dispositivos de armazenamento, entre outros (MARTINHO, 2009). A Figura 13, demonstra o distúrbio notching.
Figura 13 – Notching
Fonte: Martinho (2009, p. 63)
3.1.6 Flutuações de tensão
Segundo Arruda (2003), esse distúrbio se caracteriza pela variação sistemática do valor de tensão eficaz de suprimento numa faixa que varia entre 0,95 e 1,05 pu. Esse distúrbio ocorre em decorrência de carga industriais e apresenta-se de diferentes formas, a destacar.
Flutuações aleatórias: ocorrem com o uso de fornos a arco, sendo que as amplitudes das oscilações dependem do estado de fusão do material, assim como o nível de curto-circuito da instalação elétrica.
Flutuações repetitivas: surgem em decorrência de máquinas de solda, laminadores, elevadores de minas e ferrovias.
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Figura 14 – Flutuação de tensão - Flicker
Fonte: Martinho (2009, p. 61)
Nesse distúrbio observa-se o efeito flicker na Figura 14, que poder se notado pela sensação visual de que a luminosidade varia no tempo, sendo conhecido também com cintilação. O ocorre em devido a interferências diferentes de 60 Hz que propaga na rede, gerando danos em equipamentos sensíveis, causando ainda queda de rendimento em equipamentos elétricos e oscilação de torque e de potência em motores elétricos e interferências nos sistemas de proteção (MARTINHO, 2010).
3.1.7 Variação de frequência
A frequência é definida com a velocidade de oscilações da onda senoidal em um segundo, medida em Hertz (Hz). De acordo com a ANEEL e o PRODIST a frequência padrão no Brasil é de 60 Hz entregue aos consumidores que garante o bom funcionamento dos equipamentos elétricos (SARMANHO, 2005).
A ANEEL, através do PRODIST, módulo 8 – item 7 de julho de 2013, pondera as variações de frequência permitidas:
7.1 O sistema de distribuição e as instalações de geração conectadas ao mesmo devem, em condições normais de operação e em regime permanente, operar dentro dos limites de frequência situados entre 59,9 Hz e 60,1 Hz.
7.2 Quando da ocorrência de distúrbios no sistema de distribuição, as instalações de geração devem garantir que a frequência retorne, no intervalo de tempo de 30 (trinta) segundos após a transgressão, para a faixa de 59,5 Hz a 60,5 Hz, para permitir a recuperação do equilíbrio carga-geração.
7.3 Havendo necessidade de corte de geração ou de carga para permitir a recuperação do equilíbrio carga-geração, durante os distúrbios no sistema de distribuição, a frequência:
a) não pode exceder 66 Hz ou ser inferior a 56,5 Hz em condições extremas;
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b) pode permanecer acima de 62 Hz por no máximo 30 (trinta) segundos e acima de 63,5 Hz por no máximo 10 (dez) segundos;
c) pode permanecer abaixo de 58,5 Hz por no máximo 10 (dez) segundos e abaixo de 57,5 Hz por no máximo 05 (cinco) segundos.
Em sistemas de potência a frequência está diretamente associada à velocidade de rotação dos geradores que suprem o sistema, com pequenas variações que podem ser verificadas como resultado do balanço dinâmico entre cargas e geração no caso de alguma alteração, essa variação ocorre na faixa de 60 0,5 Hz, e a amplitude de variação e sua duração dependem das características da carga e da resposta do regulador de velocidade instalado no sistema de geração (ARRUDA, 2003).
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4. ANÁLISE DE CONFIABILIDADE DO SISTEMA ELÉTRICO DE DISTRIBUIÇÃO
A confiabilidade pode ser descrita, como habilidade do sistema elétrico de fornecer energia elétrica aos consumidores satisfazendo suas exigências no que diz respeito a qualidade e segurança. A análise de confiabilidade torna-se um aspecto importante na qualidade de energia, fornecendo uma medida quantitativa que se relaciona com planejamento e operação dos sistemas elétricos. Os índices de confiabilidade são parâmetros importantes para a expansão e operação destes sistemas (GARCÉS; ROMERO, 2012).
Para a análise de confiabilidade os vários indicadores são agregados de dados estatísticos, que são matematicamente calculados para um conjunto definido de cargas, componentes ou consumidores, correspondendo aos valores médios de uma característica particular de confiabilidade para um sistema, região operacional ou alimentador (BROWN, 2009). Os requisitos mínimos para o estudo da confiabilidade são:
Modelo matemático apropriado para o problema em questão;
Índices de risco apropriados para medir de forma apropriada a adequação;
Dados estatísticos de falha e operação dos componentes e sistema para possibilitar a estimulação da confiabilidade preditiva.
A confiabilidade do sistema elétrico segue dois conceitos que a caracterizam: (1) adequação: está relacionado a habilidade que o sistema dispõe para fornecimento de energia a todos os usuários em todos os instantes de tempo, incluindo as saídas programadas e não programadas dos elementos do sistema; (2) segurança: habilidade que o sistema tem de suportar distúrbios súbitos, tais como curto-circuito ou perdas imprevistas de elementos do sistema (GARCÉS; ROMERO, 2012).
Segundo Andrade (2007) a análise de confiabilidade é caracterizada em decorrência da distribuição de probabilidade de falhas determinando assim índices quantitativos de desempenho do sistema elétrico, modelando ainda as incertezas dos processos como: o tempo de ocorrência de falhas, tempo de reparo de falhas, entrada de serviços de novas obras, frequência de ocorrência de eventos de falhas, entre outros.
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Para se ter uma melhoria da confiabilidade em um sistema, deve-se realizar altos investimentos e para obter menores custos de falhas. Essas falhas ou interrupções da energia varia de acordo com a classe do consumidor sendo ele industrial, comercial ou residencial, o grau de confiabilidade que deve ser mantido ou alcançado é o que corresponde ao menor custo total do sistema elétrico (ANDRADE, 2007).
4.1 AVALIAÇÃO DA CONFIABILIDADE
A avaliação da confiabilidade do sistema de potência divide-se em três níveis hierárquicos (BILLINTON; WENYUAN, 1994):
Nível I – Geração: nesse nível estima-se a capacidade de geração necessária para satisfazer a demanda de usuários, incluindo tarefas de manutenção preventivas e corretivas nos equipamentos de geração, permitindo com isso quantificar o nível de confiabilidade do sistema através dos índices Loss Of Load Expectation – expectativa de perda de carga; Loss Of Load Probability – propabilidade de perda de carga; Loss Of Energy Expectation – expectativa de perda de energia, etc.
Nível II – Geração e Transmissão: nesse nível avalia-se o fornecimento de energia elétrica desde a geração até os grandes centros de consumo, considerando a capacidade de transmissão do sistema.
Nível III – Distribuição: avalia-se a capacidade do fornecimento de energia desde as subestações até os consumidores finais. Estes índices de confiabilidade são calculados para os pontos de carga, correspondendo aos usuários agregados nos circuitos primários de distribuição.
De acordo com a Eletrobrás (1982) a avaliação da confiabilidade de sistemas de distribuição, são justificadas a partir do ponto de vista prático, visando:
Cumprir as normas regulamentadoras do serviço de distribuição de energia; Aprimorar a sistemática do projeto de sistemas, identificando e alterando
parâmetros e componentes do sistema que tem interferem na confiabilidade; Idealizar sistema para mitigar efeitos de falhas em componentes da rede
elétrica;
Alterar o ambiente em que sistema está inserido, minimiza os efeitos do mesmo sobre o sistema;
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Identificar programas de manutenção que resultem em melhorias no desempenho;
Elevar a base das comparações entre as alternativas de fornecimento de energia existentes;
Racionalizar a aplicação de investimentos, pela avaliação quantitativa do custo da concessionária e do benefício para o consumidor, associado a um nível específico de confiabilidade do serviço.
De acordo com Gönen (2008), a análise econômica é considera uma ferramenta de planejamento que é empregada na definição do capital a ser aplicado visando a melhora do desempenho do sistema de distribuição, quando o investimento reduz de forma significativa as falhas ou interrupções o nível de confiabilidade desse sistema torna-se apropriado para a continuidade dos serviços.
Para melhorar o desempenho do sistema de distribuição as concessionárias devem implementar medidas preventivas e/ou corretivas, estas medidas visam a redução de faltas e interrupções da energia elétrica, mitigando com isso os impactos que estes distúrbios afetam a qualidade da energia elétrica, bem como seu fornecimento aos consumidores, relaciona-se algumas medidas abaixo (SHORT, 2004; SOUDI et al., 1998; WARREN, 1996):
Instalações de condutores isolados (ou protegidos), poda regular de árvores, instalação de proteções contra contato de animais, instalações de para-raios e descarregadores aéreos, e inspeção visual regular dos circuitos, são ações que auxiliam na redução da ocorrência de faltas e interrupções.
Instalação de localizadores de faltas, utilização de sistemas de gerenciamento de interrupção e capacitação de equipes de campo, são medidas que reduzem o tempo de localização das faltas e reparos dos componentes.
Instalação de sistema de supervisão e chaves de manobras automatizadas auxilia na redução da duração das interrupções.
Instalação de um maior número de dispositivos de proteção e manobras, melhora o nível de confiabilidade do sistema de distribuição, tendo sempre sem vista o fator econômico. Além disso, a seleção e alocação otimizada destes dispositivos reduzem o número de consumidores interrompidos na ocorrência de faltas, bem com a duração das interrupções.
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De acordo com ANEEL, através do PRODIST, módulo 1, os índices de confiabilidade de um sistema, tem o objetivo de quantificar seu despenho, referente à qualidade no fornecimento de energia elétrica aos consumidores, os principais índices empregados são:
Duração Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (DEC): “intervalo de tempo que, média, no período de apuração, em cada unidade consumidora do conjunto considerado ocorreu descontinuidade da distribuição de energia elétrica”.
Duração de Interrupção Individual por Unidade Consumidora ou Ponto de Conexão (DIC): “intervalo de tempo que, no período de apuração, em cada unidade consumidora ou ponto de conexão ocorreu descontinuidade da distribuição”.
Duração Máxima de Interrupção Contínua por Unidade Consumidora ou Ponto de Conexão (DMIC): “tempo máximo de interrupção contínua de energia, em uma unidade consumidora ou ponto de conexão”.
Frequência Equivalente de Interrupção por Unidade Consumidora (FEC): “número de interrupções ocorridas, em média, no período de apuração, em cada unidade consumidora do conjunto considerado”.
Frequência de Interrupção Individual por Unidade Consumidora (FIC): “número de interrupções ocorridas, no período de apuração, em unidade consumidora ou ponto de conexão”.
A IEEE (2003) quantifica alguns distúrbios que afetam a qualidade da energia elétrica através dos indicadores abaixo:
Loss Of Load Cost (LOLC): “representa o custo pelo não fornecimento de energia a uma unidade consumidora (ponto de conexão), ou mesmo para o sistema”.
System Average interruption Frequency Indez (SAIFI): “índice da frequência média de interrupções do sistema, entre a razão do número total de interrupções nos consumidores e o número total de consumidores, no período de um ano”.
System Average Interruption Duration Index (SAIDI): “índice da duração média de interrupção do sistema, razão entre o somatório das durações das interrupções nos consumidores e número total de consumidores, no período de um ano”.
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Customer Avereage Interruption Duration Index (CAIDI): “índice da duração média da interrupção para o consumidor, razão entre o somatório das durações das interrupções nos consumidores e o número total de interrupções nos consumidores, no período de um ano”.
Average Service Availability Index (ASAI): “índice de disponibilidade média de serviço, razão entre o somatório do número de horas em que o sistema está disponível para consumidores e o número total de horas demandadas no sistema, no período de um ano”.
Energy not Supplied (ENS): “índice para energia não suprida, representa a energia total não fornecida pelo sistema, no período de um ano”.
Average Energy not Supplied (AENS): índice para a energia média não suprida, razão entre o total de energia não suprida em número total de consumidores, no período de um ano”.
Esses índices são representam o desempenho quantitativo do sistema elétrico, que são utilizados para medir a continuidade do fornecimento de energia elétrica aos consumidores, estes índices são utilizados na identificação de áreas operacionais, subestações e alimentadores com baixo desempenho, visando identificar as falhas e auxiliar na tomada de decisões na aplicação de recursos seja na aquisição de novos equipamentos ou na manutenção dos equipamentos já existentes (SOUDI et al., 1997).
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5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O sistema de distribuição tem grande importância para o setor elétrico, e o investimento nesse setor, torna-se a cada dia mais essencial, pois as novas tecnologias exigem mais qualidade da energia para seu bom desempenho, em contrapartida esses equipamentos eletrônicos também geram distúrbios na rede elétrica de distribuição.
Muito se estuda acerca dos distúrbios elétricos, como eles afetam a rede elétrica com interrupções e falhas acarretando aos consumidores residenciais, comerciais e industriais grandes prejuízo, que no caso das industrias afetando a economia do país. O grande desafio das concessionárias de energia elétrica é corrigir estes distúrbios e ofertar a tais consumidores uma energia limpa, com qualidade garantindo a segurança da rede.
O estudo da confiabilidade por muitos anos estava focado apenas para os sistemas de geração e transmissão de energia, pois as perturbações ocorridas nesses sistemas causavam um grande impacto em um grande número de consumidores, posteriormente, houve grande preocupação com a qualidade no fornecimento de energia elétrica, decorrentes de distúrbios próximos à carga que são peculiares ao sistema de distribuição.
A automação dos sistemas de distribuição ainda tem um baixo nível de implantação, dificultando assim a obtenção de dados relevantes e precisos para que haja a implementação de modelos matemáticos e probabilísticos que avaliem e otimizem melhor o desempenho desde sistemas, permitindo que as interrupções e falhas sejam controladas.
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