IMPACTO DAS OPERACÕES DE UM FORNO À ARCO DIRETO EM TRANSFORMARES DE FORÇA – ESTUDO DE CASO - Impact of the Operations of a Direct Arch Oven on the Power Transformer – Case Study
Resumo
Para a utilização da energia elétrica, de forma simples e cotidiana, os consumidores em geral se abstraem do complexo sistema que viabiliza o fornecimento de energia elétrica. Todavia, o crescimento do uso de cargas não lineares, como computadores, inversores, entre muitos outros controles industriais têm gerado distorções harmônicas que potencialmente afetam os equipamentos elétricos. Com o objetivo de verificar a presença de distorções harmônicas na prática, os dados de qualidade de energia foram coletados com a ajuda de um analisador (RE8061), em u sistema de derretimento de vidro formado por um forno à arco direto e seu transformador a óleo bifásico (TR-B – 2MVA – 13,8 / 0,48 KV). Os resultados mostram a presença de harmônicos gerados a partir das operações do forno à arco direto nas 2 fases do transformador. Os harmônicos existentes no sistema nos alertam para possíveis impactos, apresentados neste artigo pelo estudo bibliográfico, como acréscimo da perda de potência, sobreaquecimento e redução da vida útil. Adicionalmente, um significante desbalanceamento entre a fase A (THD de 2,729 %) e a fase B (THD de 49,288 %) foi identificado, possivelmente representando um desbalanceamento de fluxo.
For the use of electricity in a simple and everyday way, consumer in general are abstracted from the complex system that makes their distribution possible. However, the increased use of non-linear loads, such as computer, inverters and many other industrial controls, has generated harmonic distortions that potentially affect electrical equipment. In order to verify the presence of harmonics in practice, the energy quality data were collected with the aid of an analyser (RE8061), in a glass melting system formed by an direct arch oven and its two-phase oil transformer (TR-B – 2MVA – 13,8 / 0,48 KV). The result showed the presence the harmonic generated from the direct arch oven operations in both phases of transformer. The existing harmonics in the system alert us to the possible impacts, presented in the article through the bibliography studied, such as increased power loss, overheating and, ultimately, reduced equipment life. Additionally, the significant imbalance between phase A (THD of 2.729%) and Phase B (THD of 49.288%) was identified, possibly representing potential power flow imbalance.
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PDFReferências
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Transformadores de potência Parte 1: Generalidades, NBR 5356-1, 2010.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Transformadores de potência secos - Especificação, NBR 10295, 2013.
ANEEL – AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST, Módulo 8 – Qualidade da Energia Elétrica. 2017, acessado no dia 05/12/2018 através do link: http://www.aneel.gov.br/prodist
BOLLEN, M.H. Understanding Power Quality Problems: Voltage Sags and Interruptions, IEEE – 2000
CECATO, L.P.D.; MINATO, R.F.; ROCHA, J.E. Comparação de Transformadores com Fator K e Convencionais Alimentando Cargas Não Lineares, 2007.
DIAS, C.F.J.M. Estudo Comparativo da Desclassificação de Transformadores de Distribuição, Lisboa, Dissertação de Mestrado, 2015.
ELETRIC – CONSULTORIA PARA O SETOR ELÉTRICO. Fator K – 2018, acessado no dia 05/12/2018 através do link https://electricservice.com.br/medicoes/qe/fator-k/
ELMOUDI, A.; LEHTONEN, M.; NORDMAN, H. Effect of Harmonics on Transformers Loss of Life, IEEE - 2006.
FILHO, J. M. Instalações Elétricas Industriais, 8ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2011.
FRANK, J.M. Origin, Development, and Design of K-Factor Transformers, IEEE, 1997.
GARCIA, F. R.; PAULILLO, G.; ARAÚJO, R.; NAVES, A. C. Impacto de Interharmônicos Gerados pela Operação de Fornos a Arcos em Filtros de Harmônicos: Caso Real, 2003, acessado no dia 05/12/2018 através do link: http://docplayer.com.br/50258184-Estudo-do-impacto-dos-interharmonicos-gerados-pela-operacao-de-fornos-a-arco-em-filtros-de-harmonicos-caso-real.html
IEEE - INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELETRONICS ENGINEERS. Recommended Practice for Establishing Liquid Immersed and Dry-Type Power and Distribution Transformer Capability when Supplying No sinusoidal Load Currents, Std. C57.110-2018, 2018.
IEEE - INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELETRONICS ENGINEERS. Recommended Practice for Establishing Liquid Immersed and Dry-Type Power and Distribution Transformer Capability when Supplying No sinusoidal Load Currents, Std. C57.110-1998, 1998.
IEEE - INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELETRONICS ENGINEERS. Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power System, Std. 519-1992, 1992.
JAYASINGHE, N.R.; LUCAS, J.R; PERERA, K.B.I.M. Power System Harmonic Effects on Distribution Transformers and New Design Considerations for K Factor, IEE Sri Lanka, 2003.
JAYASINGHE, N.R.; LUCAS, J.R; PERERA, K.B.I.M. Power System Harmonic Effect on Distribution Transformers and New Design Considerations for K Factor Transformers, IEEE Sri Lanka Annual Sessions, September 2013.
MASOUM M.A.S.; FUCHS, E.F. Power Quality in Power Systems and Electrical Machines, Elsevier Academic Press, California, 2008.
MATTOS M.M. Estudo do Fator K em Transformador a Seco, UFRGS, 2011.
MORAES, P.N.T. Estudo do Efeito das Harmônicas em Transformadores de Média Tensão, FURB, 2013.
PHIPPS, J.K.; NELSON, J.P. PANKAJ, S.K. Power Quality and Harmonic Distortion on Distribution Systems. IEEE, 1994.
SOUSA, J. P. M. Aplicação das Técnicas de Identificação de Sistemas Não-Lineares à Modelagem de Fornos Elétricos à Arco, Dissertação de Mestrado, PUCMG, 2005.
TAHER, M.A.; KAMEL, S.; ALI, Z.M. K-Factor and Transformer Losses Calculations under Harmonics, IEEE, 2016.
TAMURA INDUSTRIAL, TRNAQSFORMADORES INDUSUL. – Transformadores, Fator K – 2016, acessado no dia 03/11/2018 através do link http://www.indusul.com/pt_br/produtos/transformadores-fator-k/25/
TEIXEIRA, D. A. Análise das Distorções Harmônicas – Estudo de um Caso de um Sistema Industrial, Dissertação de Mestrado – UFMG – 2009, acessado no dia 01/12/2018 através do link https://www.ppgee.ufmg.br/defesas/308M.PDF
XITRON TECNOLOGIES, Manufacturers of Engineering and Production Test Equipment. K-Factor Defined, 2016. Acessado no dia 03/11/2018, através do link: http://xitrontech.com/assets/002/5787.pdf
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Multiverso: Revista Eletrônica do Campus Juiz de Fora - IF Sudeste MG, ISSN 2447-8725, Juiz de Fora, Minas Gerais, Brasil.
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