Impactos da Nova Norma IEC 62586 na Calibração
de Medidores de Qualidade de Energia Elétrica
Eugenio Carvalheira
OMICRON, 3550 Willowbend Blvd. Houston, TX, 77054 Estados Unidos
Javier Aprea
IMS Power Quality, Av. Bernardino Silveira Pastoriza, 720, Sarandi - Porto Alegre, RS
Marcelo E. C. Paulino
Adimarco, Av. das Américas, 500 - Bloco 10 - Sala 202, Barra da Tijuca - Rio de Janeiro – RJ
Resumo A norma IEC 62586 foi publicada recentemente como uma norma internacional para testes de tipo de medidores de qualidade de energia elétrica. A IEC 62586 complementa a já existente IEC 61000-4-30 definindo os testes necessários para o desenvolvimento e certificação de medidores. Apesar dos testes especificados nessa nova norma apresentarem desafios em termos de geração de sinais e complexidade dos testes, os benefícios que traz para a indústria de medição de qualidade de energia são evidentes. O objetivo deste trabalho é o de apresentar alguns dos procedimentos de testes definidos pela nova norma e discutir os requisitos necessários e desafios para a sua execução. O trabalho também apresenta os requisitos de hardware e software para geração dos sinais necessários para o teste e uma metodologia para sua realização de forma automática.
Palavras-chave IEC 62586, Qualidade de Energia Elétrica, Certificação de Medidores, Testes de Tipo.
I. INTRODUÇÃO
Os fabricantes de medidores de qualidade de energia elétrica devem comprovar que os seus equipamentos atendem a normas vigentes. Algumas normas internacionais estão em vigor e são muitas vezes complementadas ou regionalizadas através da definição de requisitos de conformidade locais em um país ou região. No Brasil, é o PRODIST da ANEEL que define esses requisitos mínimos para os medidores de qualidade de energia a serem utilizados no sistema elétrico nacional. Laboratórios autorizados pelos órgãos locais realizam testes nos equipamentos de medição e emitem um certificado de conformidade atestando o atendimento aos requisitos.
Em um âmbito internacional, as IEC 61000-4-7, IEC 61000-4-15, IEC 61000-4-30, IEEE 519, IEEE 1159, IEEE 1453 e a EN50160 são as normas que definem os parâmetros de qualidade a serem monitorados e os seus métodos de medição. Essas normas definem o que os medidores devem medir e como fazer essas medições, porém do ponto de vista de certificação de conformidade, essas normas deixam a desejar na questão de definir os testes que devem ser realizados para garantir que os medidores atendem a esses requisitos.
E. Carvalheira, eugenio.carvalheira@omicronusa.com; J. Aprea, javier.aprea@ims.ind.br; M. Paulino, marcelo@adimarco.com.br
A série IEC 62586 de normas foi publicada no final de 2013 com o intuito de definir os testes funcionais de tipo para equipamentos de medição de qualidade de energia. Essa nova norma complementa a IEC 61000-4-30 e fornece uma orientação adicional quanto aos métodos de verificação de desempenho dos equipamentos de qualidade de energia. A IEC 62586 proporciona uma base para a especificação e descrição de equipamentos com funcionalidade de qualidade de energia, bem como uma base para comparação de desempenho entre produtos de diferentes fabricantes. Uma vez que os testes são claramente definidos pela norma, a sua aplicação traz uma grande contribuição para a comunidade internacional de qualidade de energia. Um grande benefício dessa norma é no auxílio aos fabricantes no desenvolvimento de seus produtos e testes de tipo em fábrica. É também um grande benefício para as concessionárias na especificação, testes em laboratório e comparação de desempenho dos medidores a serem utilizados no seu sistema.
Este artigo apresenta uma breve descrição do escopo da IEC 62586, as razões que levaram à sua elaboração e uma descrição dos testes definidos para os diferentes parâmetros, com ênfase nos requisitos de teste para frequência. O trabalho sugere uma forma de conduzir os testes de tipo de equipamentos de qualidade da energia elétrica. O objetivo da metodologia apresentada é o de tornar os testes rastreáveis, o de reduzir os erros humanos, e reduzir custos e esforço na elaboração e execução repetitiva desses testes.
II. A MEDIÇÃO DA QEE NO BRASIL
Qualidade da Energia Elétrica – QEE se refere à distribuição sem interrupções de tensões senoidais, com frequência e amplitudes constantes em seus valores nominais, sem fenômenos transitórios. Desde o ano 2000 a Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL edita resoluções sobre parâmetros e valores de referência para indicadores da qualidade da tensão fornecida e da confiabilidade do sistema de distribuição:
24, 27/1/2000, indicadores de continuidade de conjunto (DEC, FEC) e individuais (DIC, FIC, DMIC);
456, 29/11/2000, classificação dos consumidores, limites de fator de potência, tipos de tarifação;
505, 26/11/2001, conformidade dos níveis de tensão em regime permanente, indicador coletivo (ICC) e individuais (DRP, DRC);
Medição num período de pelo menos 7 dias com intervalo de registros de 10 minutos, totalizando 1.008 registros válidos;
Histograma de tensão, com definição das faixas adequada, precária e crítica.
Para obter o reconhecimento do Operador Nacional do Sistema Elétrico - ONS, deve-se atender os requisitos das normas vigentes que regulam as campanhas de medição promovidas pelo governo brasileiro.
Desde 2008 a ANEEL regulamenta os Procedimentos de Distribuição no Setor Elétrico Nacional - PRODIST. O Módulo 5 do PRODIST regulamenta os Sistemas de Medição estabelecendo as características mínimas dos sistemas de medição de QEE.
O Módulo 8 do PRODIST que regulamenta a Qualidade da Energia Elétrica faz referência às seguintes normas internacionais:
IEC 61000-4-15 [4], que estabelece a metodologia e os critérios para a medição das flutuações de tensão;
IEC 61000-4-7 [5], que define a metodologia e os critérios para a medição de harmônicos;
IEC 61000-4-30 [3], que estabelece a metodologia e os critérios para os demais parâmetros de qualidade da energia elétrica.
O Módulo 8 está na sua sexta revisão, válida a partir de 2015, e há uma proposta de revisão que retira detalhes como a extensão a janelas de 15 ciclos.
Algumas das diferenças entre o definido no PRODIST e as normas IEC mencionadas acima, com relação a alguns dos eventos de QEE, são:
A. Tensão em regime permanente
A incerteza da medição é limitada a 1 % do valor nominal da tensão. O PRODIST difere com relação à IEC ao considerar faixas precárias e críticas.
B. Harmônicos de tensão
A distorção harmônica total considera harmônicos até a 25ª ordem (PRODIST) e 40ª (IEC). Para esta medição se requer a sincronização da frequência de amostragem com a frequência fundamental da rede elétrica com erros inferiores a 0,03 %. Os medidores necessitam filtros anti-aliasing e PLL, segundo a norma IEC 61000-4-7.
C. Variação de Tensão de Curta Duração
Ao contrário da IEEE 1159 que classifica as Variações de Tensão de Curta Duração - VTCD em Instantâneas, Momentâneas e Temporárias, o PRODIST inclui as Instantâneas nas Momentâneas, considerando somente 2 classes.
Os distúrbios do PRODIST são calculados a cada ciclo, enquanto para um Classe A IEC, esses distúrbios são calculados a cada meio ciclo, atualizados a cada ciclo. A faixa de medição possui limite inferior menor que 10 % da tensão de referência. O PRODIST não define a precisão da medição, porém, consultando a IEC, temos o valor de 0,2% da tensão declarada para medidores Classe A e 1,0% para Classe S.
D. Variação de frequência
De acordo com a IEC, a frequência é medida pela
contagem de ciclos inteiros durante 10 segundos, podendo ser feita inclusive em hardware. Para o PRODIST, as variações no valor da frequência fundamental, 60 Hz no Brasil, devem ser limitadas à faixa entre 59,9 e 60,1 Hz. As medições devem ser realizadas em intervalos de 10 s, com atenuação de harmônicos e interharmônicos para evitar erros por múltiplas passagens por zero. A incerteza máxima da medição deve ser 0,01 Hz (A) e 0,05 Hz (S).
A variação de frequência do PRODIST são as máximas durações de tempo em que a frequência pode estar fora de um determinado limite, alguns menores que 10 segundos. Como pode se ver, não é possível atender completamente o PRODIST apenas calculando a frequência da IEC.
Atualmente, um dos institutos autorizados a realizar testes em equipamentos de medição da QEE, cujo laudo técnico é reconhecido pelo ONS, é o Núcleo de Qualidade de Energia Elétrica da Universidade Federal de Uberlândia - UFU. Nesses testes, ondas com diferentes índices de qualidade são aplicadas às entradas do equipamento sob teste, os resultados são coletados e comparados ao padrão.
O equipamento é considerado aprovado caso os erros das medições forem menores que os critérios de aceitação.
III. IEC 61000-4-30
A IEC 61000-4-30 [3] é uma norma básica de compatibilidade eletromagnética (EMC) que define os métodos de medição de parâmetros de qualidade da energia. A sua primeira edição foi publicada em 2003. Posteriormente, em 2008 passou por uma revisão quando foi publicada a sua edição 2. Em 2011, a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT adotou a segunda edição como uma norma brasileira que define os métodos para medição e interpretação dos resultados de parâmetros da qualidade da energia elétrica em sistemas de alimentação em corrente alternada a 50/60 Hz.
A norma definiu os parâmetros a serem utilizados para análise dos distúrbios que afetam a qualidade de energia elétrica. Os seguintes parâmetros são classificados: frequência do sistema, magnitude da tensão de fornecimento, flutuações de tensão (flicker), subtensões (sag) e sobretensões (swell), interrupção de tensão, transitórios de tensão, desequilíbrio de tensão, harmônicos, interharmônicos e variações rápidas de tensão. As técnicas de medição são definidas para cada um desses eventos. A norma também define os algoritmos e cálculos que devem ser utilizados para a agregação das medidas em intervalos de tempo pré-definidos.
Para cada um dos eventos apresentados acima, a norma define três classes de precisão: A, S e B. Para cada uma dessas classes, diferentes requisitos de desempenho e precisão são especificados. A classe A é a que apresenta os requisitos mais exigentes e deve ser especificada para aplicações que precisam de medidas de alta precisão. Com relação a testes, a norma IEC 61000-4-30 define uma série de testes para verificação do desempenho das medidas de sinais em regime permanente. O intuito é o de confirmar que os sinais são medidos dentro das incertezas especificadas, mesmo quando da existência de outros distúrbios de influência. Esses testes incluem, por exemplo, testes da incerteza na medição da frequência quando o sinal também sofre influência de outros distúrbios tais como flicker, desequilíbrio e magnitude de tensão, harmônicos e interharmônicos. A norma cita que esses testes são
necessários porém não suficientes para a completa verificação de conformidade de um medidor. É mencionado apenas que outros testes são necessários sem porém especificá-los.
No final de fevereiro de 2015 está prevista a publicação da terceira edição, eliminando a classe B, adicionando mudanças rápidas de tensão (RVC) e normatizando qualidade de corrente.
IV. A NOVA NORMA IEC 62586
A. Sobre a IEC 62586
A norma IEC 62586 publicada no fim de 2013 pelo comitê técnico TC 85 da IEC tem o título de Medição da Qualidade da Energia em Sistemas de Fornecimento de Energia Elétrica (em inglês, Power quality measurement in power supply systems). A norma está dividida em duas partes.
A IEC 62586-1 [1] (em inglês, Part 1: Power Quality Instruments - PQI) é uma norma de produto para instrumentos de qualidade da energia que faz referências à IEC 61000-4-30, IEC 61000-4-7 e IEC 61000-4-15, e que também complementa essas normas básicas de EMC com requisitos ambientais, de segurança e desempenho.
A IEC 62586-2 [2] (em inglês, Part 2: Functional tests and uncertainty requirements) define os testes funcionais e testes de incertezas com o objetivo de verificar a conformidade de um produto aos métodos de medição definidos pela IEC 61000-4-30 para as classes A e S. Dessa forma, a IEC 62586-2 complementa a norma IEC 61000-4-30. O grande motivador para que a norma fosse criada é o fato dos instrumentos de medição atuais possuírem características distintas, fazendo-se necessário ter um sistema comum de referência para comparações. Além disso, uma orientação adicional era necessária quanto à avaliação de desempenho dos instrumentos, da definição dos métodos de verificação desse desempenho e da influência de distúrbios adicionais na incerteza de uma grandeza.
A IEC 62586, então, estabelece uma base de referência a ser utilizada na qual os instrumentos de qualidade da energia (PQI) podem ser especificados e descritos, bem como o seu desempenho avaliado.
B. Escopo da IEC 62586
A norma especifica requisitos de produto e desempenho para instrumentos que incluem funções de medição, monitoramento e/ou verificação de parâmetros de qualidade de energia em sistemas de fornecimento de energia monofásicos, bifásicos ou trifásicos à 50 ou 60 Hz.
Esses instrumentos de qualidade de energia podem ser usados em sistemas de geração, transmissão, distribuição ou telecomunicações, como por exemplo dentro de usinas geradoras, subestações ou pontos de conexão de geradores independentes. Também é comumente instalado em pontos de fronteira entre concessionárias e consumidores, com o objetivo de verificar o cumprimento as condições de fornecimento acordadas em contrato.
Os instrumentos podem ser instalados de forma fixa ou temporária e de uso interno ou externo.
A norma se aplica na sua totalidade também a outros equipamentos, tais como registradores digitais de perturbações, medidores de energia ou relés de proteção, que incluem funções de qualidade da energia da IEC 61000-4-30
Classe A ou S.
C. Requisitos gerais de teste
A norma IEC 62586-1 menciona que para os testes ambientais deve-se referir a IEC 60068; para testes de segurança deve-se referir a IEC 61010; para testes funcionais deve-se referir a IEC 62586-2 e para testes de rotina a cláusula 9 da IEC 62586-1.
A IEC 62586-2 define os requisitos aos quais devem cumprir os produtos que alegam atender a norma IEC 61000-4-30, classes A e S. As cláusulas 4 e 5 dessa norma apresentam um resumo de todos os testes a serem realizados, além da definição de todos os pontos de teste para cada um dos parâmetros de qualidade de energia. As cláusulas 6 e 7 definem o procedimento detalhado do teste funcional de tipo para instrumentos classe A e S, respectivamente.
Para a realização dos testes, os instrumentos de qualidade de energia devem disponibilizar registros, assim como definido pela norma. Isso sem dúvida impõe um desafio aos fabricantes que, por ventura, terão que adequar os seus instrumentos para fornecer alguns registros, tais como:
Valores agregados a cada 10/12 ciclos (200ms);
Valores agregados a cada 150/180 ciclos (3 segundos);
Valores agregados de 10 minutos;
Valores agregados de 2 horas;
Valores de 10 segundos para a frequência.
Para cada registro, o instrumento deve disponibilizar os dados de data, hora, informação de marcação (flagging) entre outros.
D. Testes funcionais de tipo
Os testes funcionais de tipo, definidos pela norma, tem por objetivo verificar o cumprimento aos seguintes pontos (para cada tipo de distúrbio, se aplicável):
Verificação do método de medição e agregação de medidas;
Incertezas de medição:
o Sob condições de referência;
o Sob influência de um outro distúrbio (magnitude de tensão, frequência, harmônicos, etc).
Incertezas de operação, devido a variação de grandezas externas (temperatura, tensão de alimentação, etc.);
Incertezas com influência de múltiplos distúrbios (incidência de vários parâmetros de qualidade de energia).
A tabela 3 da IEC 62586-2 apresenta uma lista dos pontos de teste (P1 até P5) para cada um dos parâmetros de qualidade de energia. Um exemplo, para o parâmetro frequência, é apresentado na Tabela 1.
TABELA 1: PONTOS DA TABELA 3 DA IEC 62586-2 PARA A FREQUÊNCIA Parâmetro Medido Classe Pontos de Teste (Hz) P1 P2 P3 P4 P5 Frequência 50 Hz A 42,5 50,05 57,5 50 N.A. S 42,5 50,05 57,5 50 N.A. Frequência 60 Hz A 51 59,95 69 60 N.A. S 51 59,95 69 60 N.A.
A tabela 4 da norma apresenta os estados de teste (S1 até S4) dos distúrbios simples de influência, o que permite verificar a incerteza de um determinado parâmetro sob a influência da variação de outro parâmetro. Ademais, a tabela 5 da norma apresenta uma lista dos pontos e estados (M1 até M3) para os testes com múltiplos parâmetros de influência. Essa tabela 5 da IEC 62586-2, apresentada na Tabela 2 neste trabalho, é uma derivação da tabela 2 já presente na IEC 61000-4-30. Por último, as tabelas 6 e 7 da norma definem os valores de influência das grandezas externas, respectivamente temperatura e tensão de alimentação.
E. Testes com influência de múltiplos distúrbios Dos testes apresentados acima, sem dúvida, o mais complexo é o teste com a injeção de forma simultânea de vários distúrbios. Tem a finalidade de verificar a incerteza de um determinado parâmetro sob a influência de múltiplos distúrbios.
Alguns parâmetros irão, por definição, influenciar o valor medido de outros parâmetros. Como exemplo, a presença de harmônicos influenciará as medições de valor RMS da tensão. Por outro lado, alguns parâmetros não devem ter nenhuma influência sob outras grandezas medidas. Mudanças no valor da frequência fundamental, por exemplo, não deve influenciar na medição RMS da tensão.
TABELA 2: TABELA 5 DA IEC 62586-2 COM LISTA DOS PARÂMETROS DE INFLUÊNCIA
Parâmetro de influência
Estado de Teste
M1 M2 M3 Frequência fnom ± 0,5 Hz fnom – 1 Hz ± 0,5 Hz fnom + 1 Hz ± 0,5 Hz
Magnitude de Tensão
Unom ± 1% Determinado pelo
flicker, desequilíbrio, harmônicos e interharmônicos (abaixo) Determinado pelo flicker, desequilíbrio, harmônicos e interharmônicos (abaixo) Flicker Pst < 0,1 Pst = 1 ± 0,1 – modulação retangular a 39 mudanças por minuto Pst = 4 ± 0,1 – modulação retangular a 110 mudanças por minuto Desequilíbrio de Tensão 100% ± 0,5% de Unom em todos canais. Todos ângulos de fase 120º (equivalente a u0 = 0%, u2 = 0%) 73% ± 0,5% de Unom (Canal 1) 80% ± 0,5% de Unom (Canal 2) 87% ± 0,5% de Unom (Canal 3) Todos ângulos de fase 120º (equivalente a u0 = 5,05%, u2 = 5,05%) 152% ± 0,5% de Unom (Canal 1) 140% ± 0,5% de Unom (Canal 2) 128% ± 0,5% de Unom (Canal 3) Todos ângulos de fase 120º (equivalente a u0 = 4,95%, u2 = 4,95%)
Harmônicos 0% a 3% de Unom 10% ± 3% de Unom
3rd em 0º 5% ± 3% de Unom 5th em 0º 5% ± 3% de Unom 29th em 0º 10% ± 3% de Unom 7th em 180º 5% ± 3% de Unom 13th em 0º 5% ± 3% de Unom 25th em 0º
Interharmônicos 0% a 0,5% de Unom 1% ± 0,5% de Unom
em 7,5 fnom
1% ± 0,5% de Unom
em 3,5 fnom
F. Requisitos dos equipamentos de teste
A norma menciona alguns poucos requisitos para o equipamento de teste a ser utilizado no procedimento de certificação, e todos eles se referem ao Hardware utilizado:
A incerteza da fonte de sinais deve ser ao menos 5 vezes mais precisa que a do parâmetro sendo medido. Para a magnitude de tensão, a norma define uma incerteza máxima de 0,1% da tensão de entrada definida para os medidores classe A. Isso significa que a fonte de sinais deve ter uma incerteza não maior que 0,02%, ou 0,05 V para uma tensão de entrada de 230 V.
O hardware deve suportar a injeção de tensão de até 200% do valor nominal de tensão do medidor, necessário para o teste da sobretensão (swell);
Para alguns dos testes de medidores classe A, o equipamento de teste precisa de uma sincronização precisa de tempo.
Também é importante que o Hardware possua uma fonte trifásica de sinais. Apesar dos testes de certificação serem executados em laboratório, a portabilidade do equipamento é um fator importante, já que também permite a execução de rotinas de testes no campo.
Quanto ao software, um dos principais requisitos é o de permitir uma configuração simples dos sinais necessários, incluindo os complexos sinais gerados para os testes com influência de múltiplos distúrbios.
Os testes funcionais exigem a execução de centenas de pontos de teste, onde alguns deles têm uma duração de horas. Pode-se imaginar que os esforços na preparação e execução destes testes são elevadíssimos. Para tornar viável a sua execução por parte dos fabricantes, laboratórios de certificação ou até mesmo do usuário final, o software também deve permitir a criação de rotinas de teste e geração automática de sinais.
V. TESTES FUNCIONAIS REALIZADOS COM
MEDIDOR COMERCIAL A. Configuração do teste
Com o intuito de obter uma experiência prática no assunto, de investigar a viabilidade da execução dos testes funcionais definidos pela IEC 62586-2 e de analisar o seu impacto na adequação por parte dos fabricantes de medidores, alguns dos procedimentos de teste foram realizados como parte deste trabalho.
O instrumento de QEE submetido ao teste foi o analisador de qualidade de energia elétrica PowerNET PQ-600 da IMS Power Quality.
Como equipamento de teste foi utilizado o OMICRON CMC 256plus, o seu software Test Universe e o módulo de teste PQ Signal Generator.
O software Test Universe possui uma biblioteca com as rotinas de teste de acordo com a IEC 62586-2, IEC 61000-4-30 e IEC 61000-4-15, conforme apresentado na Figura 1. O módulo de teste PQ Signal Generator oferece a possibilidade de configurar a geração dos sinais de teste, incluindo a incidência de múltiplos distúrbios conforme ilustrado na Figura 2.
Figura 1: Lista das rotinas disponíveis no software Test Universe para os testes de tipo
Figura 2: Configuração da incidência de múltiplos parâmetros B. Testes da medição de frequência
Para a medição de frequência, o capítulo 6.1 da IEC 62586-2 define os procedimentos de teste a serem realizados em instrumentos classe A. A seguir é apresentada uma descrição dos testes e os resultados obtidos.
Vale ressaltar que a metodologia de cálculo de frequência pelo equipamento submetido ao teste (EUT) não é a mesma definida pela IEC 61000-4-30. Diferente da norma, que define frequência como sendo a contagem de ciclos inteiros em uma janela de 10 segundos, o EUT calcula a frequência através da quantidade média de amostras em um ciclo para uma janela de 12 ciclos dividido pela frequência de amostragem do sinal. Para o teste, fez-se necessário configurar o EUT para realizar agregação das medições a cada 10 segundos. As medições foram obtidas a partir do registro de dados em memória de massa. Devido a faixa menor de medição de frequência do EUT, foi também necessário alterar os pontos (ver Tabela 1) P1 para 53 Hz e P3 para 68,9 Hz. O ponto P2 foi mantido em 59,95 Hz. Método de medição
O teste A1.1.1 da norma tem o objetivo de verificar que o medidor registra medidas em intervalos de 10 segundos. O procedimento especifica a aplicação de uma forma de onda com rampas de variação da frequência, conforme ilustrado na Figura 3, por um período de 2 minutos.
Figura 3: Rampa para verificação do método de medição da frequência O resultado esperado é que o medidor atenda aos critérios TC(11 ≤ N ≤ 13) – o número de leituras de frequência registradas seja entre 11 e 13; e TC10s(sam) – todas as leituras de 10 s devem ser iguais neste intervalo (dentro de duas vezes a precisão intrínseca).
Os resultados obtidos para esse teste são apresentados na Tabela 3.
Como pode ser visto, o EUT é aprovado no critério TC(11 ≤ N ≤ 13), visto que foram feitas 12 leituras de frequência no intervalo, porém é reprovado no critério
TC10s(sam), já que as leituras não possuem o mesmo valor. Essa não aprovação já era esperada já que a metodologia de medição do EUT diferia da proposta na IEC 61000-4-30.
TABELA 3: RESULTADOS DO TESTE A1.1.1 Registro Frequência [Hz] 1 61,4838 2 61,4405 3 61,4029 4 61,3747 5 61,1873 6 61,3366 7 61,3692 8 61,4078 9 61,4396 10 61,4988 11 61,5158 12 61,5755
Incerteza da medição sob condições de referência Tem o objetivo de verificar as incertezas dentro da faixa de medição. Três testes (A1.2.1, A1.2.2 e A1.2.3) são definidos com a aplicação dos pontos P1, P2 e P3 da Tabela 1 nas entradas do EUT por 1 minuto. O resultado esperado é que o medidor atenda ao critério TC10s(unc) – todas as leituras de 10 s de frequência devem ter precisão superior a ±10mHz para equipamentos classe A e ±50mHz para classe S.
A Tabela 4 apresenta o resultado dos três testes. O EUT é aprovado no critério TC10s(unc) para os três pontos de medição, sendo a incerteza da medição dentro dos critérios definidos para um equipamento classe A.
TABELA 4: RESULTADOS DOS TESTES A1.2.1, A1.2.2 E A1.2.3 Registro A1.2.1 [Hz] A1.2.2 [Hz] A1.2.3 [Hz]
1 53,0003 59,9504 68,9004 2 53,0003 59,9504 68,9004 3 53,0003 59,9504 68,9004 4 53,0003 59,9504 68,9004 5 53,0003 59,9503 68,9005 6 53,0004 59,9504 68,9005
Incerteza sob influência de um distúrbio
Tem o objetivo de verificar as incertezas sob a influência de outro distúrbio. O teste é feito para a influência da magnitude de tensão e da distorção de harmônicas, conforme apresentado na Tabela 5. O critério TC10s(unc) é utilizado para a avaliação.
TABELA 5: PONTOS PARA TESTE COM INFLUÊNCIA Teste Distúrbio de
Influência
Frequência Influência
A1.3.1 Tensão Ponto P2:
59,95 Hz (fn=60 Hz)
10% Unom
A1.3.2 Harmônicas Ponto P2:
59,95 Hz (fn=60 Hz) 3rd: 10 % Unom 7th: 10 % Unom 11th: 10 % Unom 15th: 4 % Unom 19th: 5 % Unom 23rd: 5 % Unom Defasadas180° da fundamental
utilizado, do teste A1.3.2 apresentado na Tabela 5 e a Figura 5 apresenta as formas de onda dos sinais gerados.
Figura 4: Configuração do Teste A1.3.2 para Influência de Harmônicas no módulo PQ Signal Generator do software Test Universe
Figura 5: Formas de onda geradas para o Teste A1.3.2
A Tabela 6 mostra os resultados dos dois testes. O EUT é aprovado no critério TC10s(unc), mostrando que a medição de frequência mantém-se dentro da faixa de incerteza mesmo com a variação da magnitude de tensão, ou presença de harmônicos de tensão.
TABELA 6: RESULTADOS DOS TESTES A1.3.1 E A1.3.2 Registro A1.3.1 [Hz] A1.3.2 [Hz]
1 59,9504 59,9504 2 59,9504 59,9504 3 59,9504 59,9504 4 59,9504 59,9504 5 59,9504 59,9504 6 59,9504 59,9504
Avaliação do canal de referência
O teste A1.4.1 da norma consiste em aplicar um sinal qualquer no canal de referência do EUT e aplicar um sinal com frequência diferente nos demais canais, para verificar que a frequência está sendo medida apenas naquele canal. No EUT em questão, observou-se que o primeiro canal usado como referência é o A. Caso não haja sinal no canal A, é usado o B e, por fim, o C. Assim, tomou-se como canal de referência o canal A. Para um sinal com frequência igual a 55 Hz no canal A, e outro com frequência igual a 68,9 Hz nos canais B e C, obteve-se a medição de frequência de 55,0004 Hz em todas as leituras confirmando que a frequência medida pelo EUT confere com aquela injetada no canal de referência.
Incerteza sob influência de múltiplos distúrbios
Apesar de não terem sido realizados como parte deste trabalho, menciona-se que a IEC 62586 também faz referência ao teste de influência de múltiplos distúrbios definido pela IEC 61000-4-30. O teste define que a incerteza de medição deve ser verificada da seguinte forma:
Verificar a incerteza na medição para 5 pontos de frequência espaçados uniformemente entre a faixa de medição, incluindo o valor inferior e superior, mantendo-se os valores de todos os outros parâmetros no estado M1 da Tabela 2;
Repetir o teste, mantendo-se os valores de todos os outros parâmetros no estado M2 da Tabela 2;
Repetir o teste, mantendo-se os valores de todos os outros parâmetros no estado M3 da Tabela 2.
VI. CONCLUSÃO
Este artigo apresenta a nova norma IEC 62586 que foi criada para complementar as normas, já existentes, que definem as metodologias e critérios de medição dos parâmetros de qualidade de energia. O artigo descreve o escopo da norma e os testes funcionais de tipo que são definidos. Esses testes são realizados, em um âmbito internacional, pelos fabricantes em seus medidores classe A e S de acordo com a IEC 61000-4-30.
O artigo discute os benefícios da criação dessa norma, que passa a representar uma referência internacional para a comparação do desempenho de diferentes medidores. Alguns dos requisitos e desafios para a realização dos testes são discutidos. Os testes de verificação da incerteza de parâmetros sob a influência de múltiplos distúrbios são sem dúvida os que impõem mais dificuldades para a sua realização e para a geração dos sinais por parte dos equipamentos de teste.
Os testes definidos pela IEC 62586 para a frequência foram realizados em um medidor comercial e os seus resultados são apresentados neste artigo.
Com base na experiência adquirida nos testes pôde-se observar que a norma apresenta desafios aos fabricantes na adequação de seus medidores para a realização dos testes. Além disso, para que o teste seja viável, é de grande importância a criação e utilização de rotinas de teste que possibilitem a execução de todo o procedimento de forma eficiente, repetitiva e com reduzido esforço.
VII. REFERÊNCIAS
[1] IEC 62586-1:2013, Power quality measurement in power supply systems - Part 1: Power quality instruments (PQI).
[2] IEC 62586-2:2013, Power quality measurement in power supply systems - Part 2: Functional tests and uncertainty requirements. [3] IEC 61000-4-30:2008, Electromagnetic compatibility (EMC) –
Part 4-30: Testing and measurement techniques – Power quality measurement methods.
[4] IEC 61000-4-15:2010, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-15: Testing and measurement techniques – Flickermeter – Functional and design specifications
[5] IEC 61000-4-7:2009, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-7: Testing and measurement techniques - General guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation for power supply systems and equipment connected thereto
![Referências técnicas para atuação de psicólogas(os) em Programas de Atenção à Mulher em situação de Violência [2013] - CREPOP CREPOP](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)