VAR e var – A medição da potência reativa (e as outras) em regime não senoidal – parte 2

Na edição anterior ilustramos a evolução dos conceitos, modelos e definições das potências ativas, reativas, aparentes e de distorção em regime não senoidal. Voltamos à IEEE 1459 com algumas outras definições e proposta de modelo de medição tomada em planta industrial com alto conteúdo harmônico de tensão e corrente. No anexo B da IEEE 1459 encontra-se a definição de potência ativa como:

P=P1+PH

  • P1 é a Potência ativa fundamental
  • PH é a Potência ativa harmônica PH=Σ Ph (h≠1

As medições

As medições elétricas de correntes e tensões, de onde se calculam as potências ativas, reativas, aparentes, além do fator de potência, são definidas pelas normas IEC 61000-3-40, IEC 61000-3-7 e outras normas da série. Os protocolos de medição seguem as definições:

P=Vh1Ih1cos(φ1)+Σ VhnIhncos(n*φ1n)  n=2 a 50

S=Vrms*Irms

Q2+P2=S2

FP=P/S

Nota: considera-se que os protocolos de medição para fins de faturamento seguem os critérios do INMETRO que possuem formulação específica.

Uma medição em planta industrial com alto conteúdo harmônico de corrente e próximo do limítrofe em tensão efetuada com um instrumento classe A, conforme IEC 61000-3-40, apresentou os resultados ilustrados nos gráficos das figuras de 1 a 6, identificadas com as variáveis medidas:

Figura 1 – Comportamento da distorção total de tensão por fase

 

 

Figura 2 – Comportamento da distorção total de corrente por fase
Figura 3 – Comportamento da potência trifásica fundamental e total (com harmônicas) Nota: No detalhe (zoom), a potência fundamental menor que a total

 

 

Figura 4 – Comportamento da potência harmônica trifásica

 

Figura 5 – Comportamento da potência reativa fundamental e total –  Nota: potência reativa fundamental menor que a total

 

Figura 6 – Comportamento da potência reativa harmônica total

 

As conclusões dos resultados apontam para a perda relativa à potência ativa harmônica da ordem de 1% da potência ativa total com medição no secundário do transformador. Por outro lado, a potência reativa harmônica é da ordem de 8% da potência reativa total, caracterizando a impossibilidade de corrigir o fator de potência total à 100% sem mitigação das harmônicas. O assunto voltará a ser tratado nas próximas edições.

Atualizado em 22 de julho de 2021 por Simone Vaiser

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