1 TRANSFORMADOR PRINCIPAL Y MEDIDOR DE CONSUMO FLUORESCENTES E BALASTOS ELECTRÓNICOS OFIMATICA...
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1
TRANSFORMADORPRINCIPAL Y
MEDIDORDE
CONSUMO
FLUORESCENTESE BALASTOS
ELECTRÓNICOS
OFIMATICAREGULADORES
DE VELOCIDADE
CONDENSADORES PARA MELHORAR O FACTOR DE
POTÊNCIA
PROTECÇÕES
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2
Sinais na indústria moderna
Este tipo de sinais requer instrumentação TrueRMS
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3
Tipo de Perturbações (II)
Perturbações na forma de onda
sinusoidal não sinusoidal
Harmónicos (THD da tensão <5%)
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5
Efeitos e consequências dos harmónicos
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6
O que são os harmónicos?
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7
O que são os harmónicos?
+ =
Lei de Fourier: Qualquer sinal que pode decompor-se é a soma de sinais sinusoidais cuja frequência é múltiplo da frequência fundamental.
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8
Por que é que existem?
HARMÓNICOS
TensãoSinusoidal
CorrenteSinusoidal
Carga composta sópor elementos
“lineares”
Cargas lineares
Motor de indução:
L
IR IL
R L
IT
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9
Máquinas de escritório
Variadores de velocidade
Balastros electrónicos
TensãoSinusoidal
CorrenteNão Sinusoidal
Carga com elementos “lineares” e “não lineares”
Cargas não lineares
Por que é que existem?
HARMÓNICOS
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10
Fundamental(50 Hz)
3º harmónico(150 Hz)
Forma de Ondadistorcida
Formas de OndaEléctricas
O que são os harmónicos?
HARMÓNICOS
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11
Conceitos relacionados com os harmónicos
• 1. Ordem do harmónico• 2.- Espectro harmónico• 3.- Valor Eficaz • 4.- Factor de cresta• 5.- Distorção harmónica• 6.- Factor de potência• 7.- Cos
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Sequência Rotação Efeitos (Efeito Skin, Correntes parasitas)
Positiva Directa SobreaquecimentosNegativa Inversa Sobreaquecimentos e menor rendimento
Zero Nenhuma Somam-se no neutro em sistemas trifásicos
HARMÓNICOS
Nome
Freq. (Hz)
Sequência
Fund 2º 3º 4º 5º 6º 7º 8º 9º
50 100 150 200 250 300 350 400 450
+ - 0 + - 0 + - 0
Classificação
Efeitos dos harmónicos
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• Espectro harmónico é o gráfico de barras que mostra os distintos harmónicos que formam o sinal, indicando a ordem e a percentagem de cada harmónico no sinal.
• As normas já falam de analisar até à 41ª ... Nós determinamos até à 51ª.
Medida tomada con un Fluke 43
Espectro harmónico
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FORMAS DE ONDA
Tensão Sinusoidal Só componente fundamental
Corrente Distorcida Fundamental + HarmónicosGráficos efectuados com um Fluke 41B
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Cargas não lineares
Factor de CRESTA
Factor de Cresta (Indica a distorção) IeficazIpico
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Cargas não linearesFactor de Cresta
C.F. = 1.431 C.F. = 2.394 C.F. = 4.684
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19
Efeitos e consequências dos harmónicos
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Corrente no Neutro > Corrente de Fase Sobreaquecimento dos condutores de Neutro
EFEITOS DOS HARMÓNICOS (I)
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Sobreaquecimentos em condutores por correntesde alta frequência. Efeito Skin
EFEITOS DOS HARMÓNICOS (II)EFEITOS DOS HARMÓNICOS (II)
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EFEITO PELICULAR EFEITO PELICULAR efeito Skinefeito Skin
isolante
Núcleo doCondutor
Coroa condutorapara correntes
de alta frequência
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32
Sobreaquecimentonos
transformadoresREGULADORES DE VELOCIDAD
LOCALIZAÇÃO DOS HARMÓNICOS NUMA INSTALAÇÃO
Disparo intempestivodas protecções Sobreaquecimento
do neutro
Sobrequecimmentodos condensadores
Sobreaquecimentodos motores
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33
Efeitos dos harmónicos. Resumo
• Os efeitos dos harmónicos numa instalação eléctrica são: – Ruídos e vibrações de quadros e elementos electromagnéticos
(transformadores, motores, etc.)– Aquecimento excessivo dos transformadores, alternadores, baterias de
condensadores.– Aquecimento dos condutores de fases e neutro– Mau funcionamento de equipamentos sensíveis– Disparos intempestivos de certas protecções.– Oscilações na iluminação, monitores (vídeo, informática...).– Diminuição do factor de potência.
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34
Consequências dos harmónicos. Resumo
• Presença de correntes harmónicas importantes.• Falta de qualidade da energia• Desclassificação de transformadores (um de 1000KVA que dispara a 700KVA)• Envelhecimento prematuro dos elementos da instalação• Consumo desnecessário de mais potência• Perder dados nos computadores• Paragens das máquinas - Perdas de dinheiro• Etc.
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35
INSTRUMENTAÇÃO DE VALOR MÉDIOINSTRUMENTAÇÃO DE VALOR MÉDIO
0 450
220
Valor promedio
0 450
220
Valor promedio
0 450
220
Valor promedio
220 Vdc
220 Vac
198
Valor correcto
Valor incorrecto (sempre 0V)
Valor incorrecto(1.11 veces menor)
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36
INSTRUMENTAÇÃO DE VALOR MÉDIOINSTRUMENTAÇÃO DE VALOR MÉDIO
220 Vac
x 1,11AC
dc
0 450
220
Valor promedio
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37
INSTRUMENTAÇÃO DE VALOR MÉDIOINSTRUMENTAÇÃO DE VALOR MÉDIO
220 Vac
x 1,11AC
dc
0 450
220
Valor promedio
175
Formas de onda não sinusoidais podem provocar erros até 50%!
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38
INSTRUMENTAÇÃO DE VERDADEIRO VALOR EFICAZ
(TRMS)
Confia nas medidas do seu multímetro?
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39
Definições do valor eficaz
• Valor eficaz: Medida da energia do sinal
• Valor eficaz: Medida do aquecimento que se produz numa resistência quando nela passa uma corrente.
• Exemplo: 220V AC (rms) equivale a 220 V DC
Valor eficaz = valor de AC = valor de alterna
Corrente sinusoidal
Carga de elementos lineares
Tensão sinusoidal
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40
INSTRUMENTAÇÃO DE VERDADEIRO VALOR EFICAZINSTRUMENTAÇÃO DE VERDADEIRO VALOR EFICAZ
220 Vac
Mede o valor da tensão AC a partir de uma tensão DC que provocao mesmo aquecimento sobre uma resistência R
+-
+V
-V
Detector de verdadeiro AC
0 450
220
Valor promedioVac Vdc
R R
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42
Qual a diferença entre utilizar instrumentação de verdadeiro valor eficaz ou não?
• Valor do sinal com instrumentação convencional:– 1. Calcula o valor médio do sinal rectificado– 2. Multiplica o valor médio por 1,11– 3. Apresenta o resultado no display do medidor
• Com instrumentação trueRMS calculamos a energia.
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43
Sinal 1
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 2
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 7
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 8
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 22 A22 A
Erro 0% Veff/Vmédio
1,11
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44
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 21,96 A21,47 A
Erro 2 %
Señal 1
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Sinal 2
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 3
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 7
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 8
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 9
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,001,14 Veff/Vmédio
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45
Señal 2
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Sinal 3
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 4
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 8
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 9
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Señal 10
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 21,32 A19,48 A
Erro 9 % Fe/m
1,21Veff/Vmédio
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46
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 20,32 A17,46 A
Erro 14 %
Señal 3
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Sinal 4
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 5
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 9
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Señal 10
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Señal 11
-150,00
-100,00
-50,00
0,00
50,00
100,00
150,00
Fe/m
1,29 Veff/Vmédio
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47
Señal 4
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Sinal 5
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 6
-400,00
-200,00
0,00
200,00
400,00
Señal 10
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Señal 11
-150,00
-100,00
-50,00
0,00
50,00
100,00
150,00
Señal 12
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 18,80 A15,04 A
Erro 20 % Fe/m
1,39 Veff/Vmédio
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48
Señal 5
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Sinal 6
-400,00
-200,00
0,00
200,00
400,00
Señal 11
-150,00
-100,00
-50,00
0,00
50,00
100,00
150,00
Señal 12
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 16,76 A12,39 A
Erro 26 % Fe/m
1,50 Veff/Vmédio
![Page 36: 1 TRANSFORMADOR PRINCIPAL Y MEDIDOR DE CONSUMO FLUORESCENTES E BALASTOS ELECTRÓNICOS OFIMATICA REGULADORES DE VELOCIDADE CONDENSADORES PARA MELHORAR.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081604/5706384e1a28abb8238f7729/html5/thumbnails/36.jpg)
49
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 14,27 A 9,61 A
Erro 33 %
Señal 1
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 2
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Sinal 7
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 8
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00Fe/m
1,65 Veff/Vmédio
![Page 37: 1 TRANSFORMADOR PRINCIPAL Y MEDIDOR DE CONSUMO FLUORESCENTES E BALASTOS ELECTRÓNICOS OFIMATICA REGULADORES DE VELOCIDADE CONDENSADORES PARA MELHORAR.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081604/5706384e1a28abb8238f7729/html5/thumbnails/37.jpg)
50
Señal 1
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 2
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 3
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 7
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Sinal 8
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 9
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 11,45 A 6,94 A
Erro 39 % Fe/m
1,83 Veff/Vmédio
![Page 38: 1 TRANSFORMADOR PRINCIPAL Y MEDIDOR DE CONSUMO FLUORESCENTES E BALASTOS ELECTRÓNICOS OFIMATICA REGULADORES DE VELOCIDADE CONDENSADORES PARA MELHORAR.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081604/5706384e1a28abb8238f7729/html5/thumbnails/38.jpg)
51
Señal 2
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 3
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 4
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 8
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Sinal 9
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Señal 10
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 8,47 A 4,52 A
Erro 47 % Fe/m
2,08Veff/Vmédio
![Page 39: 1 TRANSFORMADOR PRINCIPAL Y MEDIDOR DE CONSUMO FLUORESCENTES E BALASTOS ELECTRÓNICOS OFIMATICA REGULADORES DE VELOCIDADE CONDENSADORES PARA MELHORAR.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081604/5706384e1a28abb8238f7729/html5/thumbnails/39.jpg)
52
Señal 3
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 4
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 5
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 9
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Sinal 10
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Señal 11
-150,00
-100,00
-50,00
0,00
50,00
100,00
150,00
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 5,53 A 2,51 A
Erro 55 % Fe/m
2,45 Veff/Vmédio
![Page 40: 1 TRANSFORMADOR PRINCIPAL Y MEDIDOR DE CONSUMO FLUORESCENTES E BALASTOS ELECTRÓNICOS OFIMATICA REGULADORES DE VELOCIDADE CONDENSADORES PARA MELHORAR.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081604/5706384e1a28abb8238f7729/html5/thumbnails/40.jpg)
53
Señal 4
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 5
-400,00-300,00-200,00-100,00
0,00100,00200,00300,00400,00
Señal 6
-400,00
-200,00
0,00
200,00
400,00
Señal 10
-300,00
-200,00
-100,00
0,00
100,00
200,00
300,00
Sinal 11
-150,00
-100,00
-50,00
0,00
50,00
100,00
150,00
Señal 12
-5,00
0,00
5,00
10,00
15,00
Comparação: Multímetro TrueRMS e Multímetro convencional
Convencional
TrueRMS 2,87 A 1,03 A
Erro 64 % Fe/m
3,10 Veff/Vmédio