Sag de tensão refere -se a uma situação em um sistema de energia em que a tensão cai de repente significativamente por vários motivos. Esta condição geralmente se recupera em pouco tempo, mas pode durar vários segundos ou mais. As causas da queda de tensão podem incluir quedas de raios, o início repentino de grandes cargas, falhas de curto-circuito, etc.. No trabalho elétrico diário, podemos encontrar afundamentos de tensão, mas o que exatamente são eles? Que danos eles podem trazer para nossas vidas e trabalho? E como eles podem ser gerenciados de forma eficaz?
Visão geral básica dos afundamentos de tensão
Caso de tensão, também conhecido como queda de tensão, refere-se a uma diminuição repentina ou perda quase completa do valor efetivo da tensão de alimentação, seguido por uma recuperação para valores quase normais. Os afundamentos de tensão são geralmente descritos pela tensão retida e pela duração. A definição de afundamento de tensão pelo Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) é uma queda repentina no valor efetivo da tensão da fonte de alimentação para 10%-90% do seu valor nominal no sistema de alimentação, que retorna às condições normais de operação dentro de um curto período subsequente de 1 minuto.
Riscos de afundamentos de tensão
As quedas de tensão têm pouco impacto em muitos usuários, especialmente usuários de edifícios públicos e residenciais, alguns dos quais podem nem perceber sua ocorrência. Devido à duração muito curta, é difícil detectar afundamentos de tensão sem instalar um instrumento de monitoramento dedicado na rede elétrica.
- Impacto significativo nas indústrias de TI e semicondutores
Para usuários e instalações sensíveis a afundamentos de tensão (como a indústria de semicondutores, equipamento de controle numérico eletrônico, dispositivos de motor de velocidade variável, Empresas de equipamentos da indústria de TI, etc.), as perdas causadas por afundamentos de tensão podem ser enormes.
2. Grande impacto na indústria da informação:
Mau funcionamento de dispositivos de controle automático, mau funcionamento do sistema de computador, etc..
Danos a equipamentos mecânicos sensíveis: É provável que ocorram danos aos geradores CC quando a tensão cai abaixo 80% de normal, potencialmente causando acidentes de viagem de circuito.
Para controladores PLC:
Afundamentos de tensão ou curtos-circuitos podem causar distúrbios no programa de controle.
Para inversores de frequência variável:
A operação é interrompida se a tensão permanecer continuamente abaixo 70% por 120s.
3. Reconhecido como o problema de qualidade de energia mais significativo
Afundamentos e flutuações de tensão podem causar perdas econômicas. Para usuários sensíveis, sobre 90% dos problemas de qualidade de energia são atribuídos a problemas causados por afundamentos de tensão, tornando-se uma questão importante para a operação normal e segura de tais equipamentos elétricos. De acordo com estatísticas, a atenção aos afundamentos de tensão por parte dos setores e utilizadores de energia europeus e americanos é muito mais forte em comparação com outras questões de qualidade de energia. Um fator importante é que as reclamações causadas por afundamentos de tensão são responsáveis por 80% de todas as reclamações sobre qualidade de energia, enquanto aqueles causados por harmônicos, sobretensões de operação do interruptor, etc., contabilizar menos de 20%. Os especialistas acreditam que os afundamentos de tensão se tornaram o problema mais importante de qualidade de energia, colocando novos desafios à qualidade do fornecimento de energia na sociedade da informação.
Os afundamentos de tensão podem ser evitados?
A resposta é que eles não podem ser evitados mesmo com alta confiabilidade da fonte de alimentação. Muitas razões podem causar afundamentos de tensão, como relâmpagos inesperados, contato acidental por animais ou objetos estranhos, falhas de linha causadas por ventos fortes e outros fatores ambientais naturais, e fenômenos produzidos por comutação de falha de energia. Todas essas falhas que causam interrupções momentâneas de energia ou afundamentos de tensão são atualmente inevitáveis nos sistemas de energia., com a ocorrência de quedas de tensão que excedem em muito as interrupções completas de energia. Entende-se que os utilizadores avançados estrangeiros, especialmente algumas empresas com demandas de eletricidade de maior qualidade, inicialmente exigiu que as empresas de energia melhorassem a confiabilidade do fornecimento de energia. Esta abordagem aumentou significativamente os custos de investimento inicial, ainda assim, o problema dos afundamentos de tensão nunca foi efetivamente resolvido. Mesmo com uma confiabilidade de fonte de alimentação de 99.99999% (o objetivo final das empresas de energia, o que é difícil de conseguir na prática), calculado sobre 365 dias por ano, o tempo total anual de queda de energia é de apenas alguns segundos. No entanto, apesar de tão alta confiabilidade, afundamentos de tensão ainda podem ocorrer até cerca de dez vezes por ano. Apesar dos significativos custos de investimento, o efeito de supressão nos afundamentos de tensão não é ideal.
Como são gerenciados os afundamentos de tensão?
Estudos demonstraram que o custo e a eficácia do gerenciamento de afundamentos de tensão desde a fonte de alimentação até toda a linha de produção, nível de equipamento, e o nível de controle do dispositivo diminui exponencialmente. Portanto, do ponto de vista dos custos de gestão e da eficácia, é recomendado conduzir o gerenciamento no terminal do dispositivo, mesmo nas profundezas dos componentes de controle elétrico do dispositivo. Quanto mais próximo do ponto final o gerenciamento é conduzido, menor será o custo e o mesmo efeito de gestão poderá ser alcançado.
Os dispositivos de compensação de tensão mais comuns instalados em circuitos são restauradores dinâmicos de tensão (Dvr) e fontes de alimentação ininterruptas (UPS).
UPS
A tensão da rede é convertida em tensão de corrente contínua por um inversor AC-DC, fornecido a um inversor DC-AC, e tensão CA estável é fornecida à carga. Enquanto isso, a tensão da rede carrega a bateria de armazenamento de energia. Quando a tensão da rede é baixa ou cai repentinamente, a energia do UPS começa a funcionar, fornecendo a energia necessária para a carga da bateria de armazenamento de energia para manter a produção normal. Quando a carga está severamente sobrecarregada, a tensão da rede fornece energia diretamente à carga por meio de retificação. A UPS pode resolver eficazmente problemas como quedas de tensão e interrupções de fornecimento de energia de curto prazo. No entanto, toda a potência da carga deve ser transformada através do UPS, aumentando as perdas do sistema e reduzindo a eficiência.
Dvr
Quando ocorre um afundamento de tensão, um inversor DC-AC com função de modulação por largura de pulso sintetiza uma amplitude controlada, freqüência, e tensão de forma de onda, que é adicionado à tensão da linha através de um transformador de reforço em série, reagindo ao afundamento de tensão dentro 1/4 ciclo, aumentando a tensão de saída para o nível exigido pelo sistema. A onda de modulação PWM do inversor é baseada em uma onda senoidal padrão, e comparando a forma de onda de tensão coletada com a onda padrão, harmônicos de tensão podem ser efetivamente compensados. A energia para aumento de tensão é fornecida por um capacitor de corrente contínua.
DVR é atualmente o dispositivo que mais chama a atenção para solucionar afundamentos de tensão nacional e internacionalmente. Embora o DVR opere em série na linha, uma vez que só precisa compensar a parte da energia durante um afundamento de tensão, seu poder de design é apenas 1/5 para 1/3 da capacidade total de carga, tornando o seu preço mais favorável do que o do UPS da mesma capacidade e a sua perda muito menor do que o último, demonstrando avanço técnico significativo.
