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| Acadêmico(a): Valter Luiz Alves |
| Título: Construção e Integração de um Protót. de Hardware/Softw. para Monitor.e Correção de Fator de Potência em uma Rede elétrica |
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| Introdução: |
Devido à crise energética que se vive nos dias atuais, o tema conservação de energia tornou-se parte efetiva da sociedade consumidora. Diversos programas têm se mostrados eficientes como forma de conscientizar o consumo de energia. A tecnologia tem ajudado no sentido de detectar falhas na distribuição e fornecimento da mesma.
Para o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL), o combate ao desperdício é uma fonte virtual de produção de energia elétrica. Isso significa que a energia não desperdiçada pode ser utilizada para alimentação de outros consumidores, sendo, portanto, a fonte de produção mais barata e mais limpa que existe (CTAI, 2003).
A maioria das cargas das unidades consumidoras consomem energia reativa indutiva, como motores, transformadores, lâmpadas de descarga, fornos de indução, entre outros. As cargas indutivas necessitam de campo eletromagnético para seu funcionamento, por isso sua operação requer dois tipos de potência: potência ativa e potência reativa. A potência ativa é que efetivamente realiza trabalho gerando calor, luz, movimento. A potência reativa é usada apenas para criar e manter os campos eletromagnéticos das cargas indutivas, ou seja, não realiza trabalho (WEG, 2001).
Assim, enquanto a potência ativa é sempre consumida na execução de trabalho, a potência reativa, além de não produzir trabalho, circula entre a carga e a fonte de alimentação, ocupando um espaço no sistema elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa a outros consumidores (WEG, 2001).
O fator de potência de uma rede elétrica indica a eficiência com que a energia é utilizada, sendo que um alto fator de potência indica uma eficiência alta da rede e um baixo fator de potência indica uma eficiência baixa (EDMINISTER, 1991).
Normalmente a correção do fator de potência é feita com a instalação de bancos de capacitores na rede. Estes bancos passarão a funcionar como geradores de potência reativa para a carga, sendo que a rede não precisará fornecer mais esta potência, deixando assim um maior espaço na rede elétrica para fornecer potência para outros consumidores.
O decreto nº479, de 20 de março de 1992, estabelecido pelo Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica (DNAEE), reiterou a obrigatoriedade de se manter o fator de potência o mais próximo possível da unidade (1,00), tanto pelas concessionárias quanto pelos consumidores. A nova legislação prevê aumento do limite mínimo do fator de potência de 0,85 para 0,92 (WEG, 2001).
Algumas empresas de automação, percebendo a necessidade do mercado de equipamentos que monitorassem e fizessem a devida correção do fator de potência, investiram no desenvolvimento de equipamentos eletrônicos que pudessem atender as necessidades das empresas e indústrias de um modo geral, para atender a legislação e não pagar multa por baixo fator de potência.
Hoje pode ser encontrado no mercado, diversos equipamentos para medição de grandezas elétricas e equipamentos para monitoração e correção de fator de potência. Sendo que este trabalho apresenta a interligação de um PC rodando um protótipo de software, para monitoração de grandezas elétricas e correção do fator de potência, com um destes medidores de grandezas elétricas e um protótipo desenvolvido para acionar os devidos bancos de capacitores para a correção do fator de potência.
Para interligar os equipamentos para que os mesmos possam interagir, foram utilizados os padrões seriais via barramento RS232 e RS485. Outro aspecto é o protocolo que irá efetuar a conexão e troca de mensagens entre os equipamentos, com este propósito, foi utilizada a proposta do modbus. Onde o hardware para leitura das grandezas elétricas e o hardware desenvolvido para acionar os bancos de capacitores, são os escravos e suas atividades na rede consistem em responder às questões emitidas pelo PC, ou seja, o mestre. Onde o mestre pode questionar um escravo qualquer em particular e esperar sua resposta.
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