Çatışmanın örgüt performansına etkisi

As perdas intrínsecas dos medidores de indução podem ser obtidas dos dados dos fabricantes. Segundo dados de catálogo (38) elas estão em torno de 1,1W no circuito de potencial e em torno de 0,2W no circuito de corrente. Além disso, a corrente de partida é em torno de 0,5% da corrente nominal, de modo que há dificuldade em medir valores no começo da escala. Segundo dados da concessionária Eletropaulo (39) devido à sua sensibilidade, esse medidor somente mede acima dos 26,4W, o que ajuda a entender a preocupação com os aparelhos ligados em “stand-by”.

Essa tecnologia de medição, no entanto está consolidada em um vasto parque instalado, a vida útil é estimada em 25 anos é maior que os 15 estimados para o eletrônico, sendo menos sensível a variação de temperatura com possibilidade de reparo. Segundo dados da concessionária Eletropaulo existia em 2008 cinco e meio milhões de consumidores com esses medidores ligados na rede de baixa tensão, de modo que a substituição representa um ônus considerável em capital e tempo.

A resolução dos dados disponíveis varia em função do medidor disponível, por exemplo, a maioria dos medidores atualmente opera em um sistema que registra os dados em uma escala mensal. Os medidores eletrônicos podem fornecer dados em uma escala de minutos e, além disso, indicam outros parâmetros além do consumo de energia.

Um exemplo de aplicação pode elucidar o efeito desses medidores. Em uma instalação elétrica se registrou a variação da potência ao longo de uma semana com um medidor eletrônico e associado a isso se estimou a variação do fator de potência de acordo com o critério da resolução 456 da ANEEL. A figura 5.11 a seguir ilustra os resultados.

Figura 5.11 – Medição de potência em uma instalação elétrica

Os valores foram indicados em p.u. (por unidade) para facilitar a comparação no gráfico ao manter a mesma escala. O valor de base da potência corresponde ao maior valor registrado, ou seja, 9883W. A escala de tempo é de 1000 minutos por divisão e abrange um intervalo de aproximadamente 120 horas ou cinco dias, sendo feito um registro a cada dez minutos.

O gráfico abrange um período de cinco dias e mostra um perfil recorrente de consumo, exibindo picos e vales bem definidos, o que sugere um aproveitamento energético baixo da capacidade da instalação. Dessa forma existe a possibilidade de ampliar substancialmente a carga instalada, desde que exista um sistema para coordenar a sua inserção no sistema de modo a evitar picos excessivos de demanda.

Para isso é necessário fazer o levantamento das cargas (equipamentos) relacionando seu uso ao tempo. Em função disso se pode otimizar o uso das cargas, o que envolve o planejamento integrado de recursos. Esse tipo de análise envolve as variáveis relacionadas ao ambiente da instalação e sua demanda, e apresenta um comportamento dinâmico em função do tempo com variações sazonais durante o ano. A possibilidade de armazenar energia e fontes externas que possam influenciar a instalação elétrica também deve ser levada em conta.

Em função dessas variáveis é possível elaborar algoritmos para controle coordenado das cargas, estabelecendo prioridades em função do horário de modo a garantir a distribuição uniforme das mesmas.

Uma instalação que possa incorporar automaticamente as variáveis ambientais e da demanda tem a capacidade de se adaptar a essas mudanças, obtendo desempenho melhor em qualquer época do ano.

Isso reafirma o benefício da automação e da medição como base para obter um sistema inteligente para as instalações elétricas residenciais e assim obter um desempenho ótimo. Para isso, é preciso interpretar os dados obtidos e assim estabelecer as ações pertinentes. Um exemplo disso pode ser a análise e correção do fator de potência.

Essa análise se baseia nos padrões de comportamento contidos nos gráficos e serve para diagnosticar problemas numa instalação do ponto de vista da demanda, revelando a ineficiência no aproveitamento energético do sistema.

Conforme se pode observar na Figura 5.11, tanto a potência ativa como o fator de potência variou durante o período de medição, apresentando um padrão de comportamento discernível.

Nos momentos de maior demanda se observa que o fator de potência apresenta os maiores valores e nos momentos de menor consumo o padrão se inverte.

Isso sugere que as cargas que demandam maior potência têm fator de potência próximo do unitário, ao contrário da carga base. Dessa forma se pode recomendar a verificação dos equipamentos com potência inferior a 2000W (< 0,2 p.u.) para corrigir seu fator de potência. A medição específica dos aparelhos de iluminação e de outras cargas que constituem a potência básica, nesses casos, provavelmente apontará a necessidade de se corrigir o fator de potência nessas unidades.

Dependendo do caso a correção do fator de potência pode não se justificar economicamente, conforme indicado no capítulo 2.

Isso implica na cobrança de multas quando o valor do fator de potência é menor que 0,92, fato esse que é taxado como um excedente de energia reativa. Através da expressão definida pela ANEEL, reproduzida no capítulo 2, se calcula o valor de energia equivalente ao excedente reativo.

Existem períodos em que ocorre cobrança de multas, como se observa no gráfico da multa e da potência ativa em função do tempo (Figura 5.12). O valor de base da potência corresponde ao maior valor registrado, ou seja, 9883W. A escala de tempo é de 1000 minutos por divisão e abrange um intervalo de aproximadamente 120 horas ou cinco dias, sendo feito um registro a cada dez minutos.

O valor da multa multiplicado por 100 corresponde ao percentual a ser acrescentado no valor da energia consumida no intervalo da amostra (uma hora).

Por exemplo, existem momentos em que se acrescentam 40% ao valor da energia consumida no período, mas, no entanto a demanda nesses casos é relativamente baixa.

Figura 5.12 – Variação da potência ativa e excedente reativo

Fonte: (Autoria própria)

Medidas operacionais simples podem ser adotadas, como a combinação de sensores de presença e controladores horários em luminárias com baixo fator de potência. Nos

horários de menor demanda essas cargas que geralmente são destinadas a manter um nível mínimo de iluminação ambiente para o trânsito seguro de pessoas podem ser desligadas de modo seletivo.

Nesses casos um controlador horário mantém ligada a carga base de iluminação nos horários de pico, pois se supõe que há maior fluxo de pessoas no local e nos horários de menor consumo o sensor de presença aciona as luminárias somente quando necessário. Dessa forma o consumo nos momentos em que o fator de potência é menor se reduz, sendo uma forma de contornar o problema, pois o excedente reativo também é função do consumo de energia ativa. Por outro lado, nos momentos de ponta o fator de potência também é elevado de modo que a influência das cargas nocivas está diluída de tal forma que corrigir não é necessário.

A forma de lidar com o problema envolve os custos de aquisição e manutenção do equipamento necessário à correção comparado a economia obtida, conforme estabelecido no capítulo 2, e envolve as possíveis soluções técnicas ou operacionais, como a indicada nos parágrafos anteriores.

Se a instalação elétrica do exemplo contivesse elementos de controle automático e medição inteligente a solução operacional poderia ser empregada facilmente coordenando os sinais emitidos pelo sistema de medição com o controle da carga de iluminação.

Isso significa que conhecendo o funcionamento do sistema de medição, a carga instalada associado ao comportamento das curvas de demanda, é possível projetar um sistema automático eficaz e econômico para otimizar o uso da energia nas instalações residenciais.

6. APLICAÇÃO DOS NOVOS RECURSOS DA MEDIÇÃO E DO CONTROLE