seminário online soluções fluke para qualidade de energia · 2017-07-13 · equipamento da...
Post on 10-Aug-2020
1 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Seminário online
Soluções Fluke para qualidade de energia
Voltimum S.A.
Março 2014| © Voltimum
Por: Samir Shehady
Engenheiro de Aplicações
Fluke Corporation
■ Fundada e estabelecida na casa de John Fluke em Springdale,
Connecticut em 1948
■ Fabricava Power Meters para General Electric (GE)
2
Sede da Fluke
Everett – Washington, USA
■ Teste e medição é nosso
pioneirismo
■ A maior fabricante de
instrumentos de teste e medição
portátil no mundo
■ Pertence à holding Danaher
Corporation
3
A Fluke no Brasil
■ Subsidiária inaugurada em
2008, localizada na cidade de
São Paulo
■ Presente no Brasil há mais de
40 anos
■ Mais de 100 distribuidores
carregando a marca, totalizando
mais de 181 pontos de venda
em todo o país
4
Termografia
Fluke do Brasil – Grupo Industrial
Testadores de
Isolação
Calibradores
de processos
Alicates
Amperímetros
Termômetros Digitais
e Infravermelhos
Testadores
Elétricos
Múltimetros Digitais
Acessórios
Scopemeter
Terrômetro
Não podemos gerenciar o que não se mede
6
O que é qualidade de energia elétrica?
Características da energia elétrica em um ponto do Sistema Elétrico,
avaliadas em comparação a um conjunto de parâmetros técnicos de
referência.
Um evento ou distúrbio de energia pode ser relacionado a tensão, corrente
ou frequência. Distúrbios de energia podem se originar no sistema de
energia do consumidor, em cargas do consumidor ou na rede de
fornecimento de energia elétrica.
■ Os distúrbios de energia são definidos em termos de magnitude e
duração.
■ Os distúrbios variam desde transientes com duração de micro
segundos até quedas de energia com horas de duração.
■ Quando um distúrbio de energia ultrapassa os limites de operação,
pode ocorrer dano ou interrupção no funcionamento dos
equipamentos.
7
O que é Energia Elétrica de boa qualidade?
“Energia elétrica de boa
qualidade é aquela que garante
o funcionamento contínuo,
seguro e adequado dos
equipamentos elétricos e
processos associados, sem
provocar danos à saúde ou ao
meio ambiente.”
8
■ Frequência
■ Magnitude da tensão
■ Cintilação (Flicker)
■ Variações de tensão de curta duração (VTCD)
■ Interrupção de tensão
■ Desequilíbrio de tensão
■ Tensões transitórias
■ Tensões harmônicas
■ Tensões interharmônicas
■ Sinais de controle sobre a tensão de suprimento
■ Mudanças rápidas de tensão (MRT)
Parâmetros técnicos de referência
9
Qualidade da Energia Elétrica
■ Qual o problema ?
■ O que preciso para analisar e
eliminar o problema ?
■ Preciso de um instrumento que
me ajude a analisar a situação
atual da minha planta.
■ Preciso de um analisador da
QEE.
■ Tem muitos analisadores no
mercado !
Soluções Fluke para
análise da QEE
10
Distúrbios comuns de energia
Sintomas
■ Quedas de energia
■ Acionamento de disjuntores e Inversores de frequência
■ Contas de energia elétrica altas
■ Lâmpadas com oscilação (flicker)
■ Equipamento quente ou com ruído quando em funcionamento
■ Falha prematura do equipamento
■ Desempenho inferior ou paradas inesperadas
■ Perda de dados em equipamentos eletrônicos
11
■ Afundamento e elevação (dips e swells) de
tensão
■ Transientes
■ Interferência de ruído
■ Distorção harmônica
■ Tensão ou corrente excessiva ou insuficiente
■ Desequilíbrio de tensão
Causas
Distúrbios comuns de energia
12
Custos da má qualidade da energia
Os custos da qualidade da energia ruim podem ser substanciais
■ Perda na produção: Cada vez que a produção é interrompida, a empresa perde o lucro correspondente
ao produto que não é fabricado nem vendido.
■ Produto danificado: As interrupções podem danificar os produtos
fabricados, necessitando serem retrabalhados ou reciclados.
■ Custo de energia: Empresas de fornecimento de energia elétrica
cobram mais por fator de potência inferior, 0.92, ou demanda alta
nos horários de pico.
■ Manutenção: Falhas prematuras nos equipamentos podem manter
ocupados recursos que estariam disponíveis, e incorrer custos
relacionados ao restabelecimento da produção, diagnóstico e
correção do problema, limpeza e consertos.
■ Custos relacionados à segurança e ao meio ambiente: Em alguns casos, a perda de energia pode
causar danos ao meio ambiente ou apresentar risco de vida.
■ Impacto no mercado: Os custos das perdas de vendas, recalls de produtos e relações públicas
negativas, embora difíceis de quantificar.
13
Causas de distúrbios
■ Causas internas: Aproximadamente 80 % dos
distúrbios elétricos se originam dentro das
próprias instalações.
■ Possíveis causas: partida e parada de equipamentos
de grande porte, fiação e aterramento incorretos,
sobrecarga de circuitos ou harmônicos.
■ Causas externas: Cerca de 20 % dos problemas
de qualidade da energia se originam nos sistemas
de transmissão e distribuição da empresa de
energia elétrica.
■ A causa mais comum é queda de raio, seguida de
falha no equipamento, acidente veicular que afeta o
equipamento da empresa de fornecimento de energia,
condições meteorológicas, estabelecimento comercial
ou industrial vizinho, funcionamento anormal dos
equipamentos da rede de fornecimento de energia.
14
Dentro do prédio/edificação
Problemas comuns nas instalações:
■ Conexões frouxas
■ Sistemas com risco de arco elétrico
■ Sobrecarga de circuitos
e transformadores
■ Cargas desequilibradas
■ Harmônicos causados por aparelhos ou
componentes eletrônicos modernos
■ Neutro ligado ao terra
■ Loops de aterramento
■ Neutros compartilhados ou insuficientes
15
Geração / Transmissão / Distribuição
Problemas comuns na rede de fornecimento de energia elétrica
■ A operação de relés de proteção e disjuntores
■ Comutação da correção do fator de potência
■ Comutação da rede elétrica
■ “Relés de restabelecimento”
■ Arco elétrico ou falha de equipamento
■ Queda de linhas (queda de energia)
■ Demanda excessiva (subtensão, “apagão”)
16
Padrões de Qualidade da Energia (QE)
Padrões internacionais de qualidade da energia:
■ EN50160 – regulamentação européia referente à qualidade da energia
fornecida pelas empresas de energia elétrica aos consumidores.
Estabelece os limites/valores referentes às características da tensão
■ IEC 61000-4-30 – define os métodos padrão de medição dos parâmetros
de qualidade da energia
■ Classe A – instrumentos de Classe A efetuam medições de acordo com os
rigorosos critérios de exatidão e os algoritmos definidos por este padrão
■ IEC 61000-4-7 define as medições de harmônicos
■ IEC 61000-4-15 define as medições de flicker
■ IEEE 1159-1995 – padrão do IEEE que define os parâmetros e medições
de qualidade da energia
■ PRODIST – ANEEL
■ Módulo 8 – Qualidade de Energia Elétrica
17
Tipos de serviço de QE
■ Identificação e solução de problemas
■ O que precisa ser consertado e de que forma?
■ Estudos sobre a qualidade da energia da rede de fornecimento
■ A energia fornecida pela empresa de eletricidade está de acordo com os
padrões ou contratos firmados?
(ex.: EN50160 na Europa , PRODIST Aneel no Brasil )
■ Estudos completos de QE
■ Há algum motivo de preocupação?
■ Estudos de carga
■ Qual é a carga do meu sistema? Posso acrescentar mais cargas? (ex.:
NEC 220.87 nos EUA)
■ Comissionamento
■ Este novo sistema vai funcionar bem a longo prazo?
18
Quem se preocupa com QEE?
19
Quem são eles
■ Eletricistas e engenheiros internos
■ Especialista em serviço de campo, fabricantes
de equipamentos
■ Eletricista terceirizado, média tensão
■ Consultor de energia
■ Eletricista terceirizado, alta tensão
■ Solucionador de problemas de empresa de
serviços públicos
O que eles fazem
■ Diagnosticam e resolvem problemas de
equipamentos e de alimentação de energia
■ Inspeções e otimizações de energia
■ Análise da inicialização do gerador
■ Instalação de novos equipamentos
■ Manutenção regular
Conheça as soluções da Fluke
20
Ferramentas portáteis de QEE
21
Diagnóstico de problemas: Analisador de QEE portátil, com módulo
registrador que permite a configuração e visualização das medições na
tela do instrumento.
Esses instrumentos possibilitam:
• Medir a qualidade da tensão de acordo com os padrões locais (no Brasil: PRODIST)
• Registrar dips e swells de tensão com detalhes
• Registrar harmônicos de corrente e tensão
• Capturar transientes ou outros distúrbios de formas de onda
• Registrar outras variáveis, como o fator de potência
• Oscilografia da forma de onda
Gravadores: Analisador de QEE, permite a seleção dos parâmetros de
QEE que serão medidos, registrados e possui módulo que determina os
indicadores que serão comparados com os limites de referência. A
programação do instrumento e o acesso aos resultados das medições só
podem ser feitos através de um computador
Loggers: Registrador de parâmetros de QEE, a programação do
instrumento e o acesso aos resultados das medições só podem ser feitos
através de um computador.
Fluke VR1710 Registrador monofásico de tensão
extremamente fácil para detectar e
registrar problemas na tensão.
Fluke 345 Alicate ideal para medir e
diagnosticar cargas elétricas e
registrar tensão, corrente e
potência.
Fluke 1730 Registro de energia elétrica de
primeira qualidade que mede com
precisão o consumo de energia em
sistemas elétricos.
Especificamente projetado para ser
fácil de configurar e usar ao mesmo
tempo em que oferece a precisão
para identificar exatamente onde,
quando e quanta energia está sendo
consumida.
Fluke 1735 Ideal para medir e diagnosticar
cargas elétricas, avaliações
energéticas, medições de
harmônicos e registro de eventos de
tensão e corrente.
Ideal para instaladores e empresas
prestadoras de serviços em
eletricidade.
Fluke série 1740 Logger do especialista de qualidade
de energia para a realização de
estudos a longo prazo com
facilidade.
Fluke série 1740 – três modelos
27
1745 1744 1743
Measurement of common power parameters:
V, A, W, VA, VAR, PF, energy, flicker, voltage
events, and THD
● ● ●
Measurement of voltage and current
harmonics to the 50th, unbalance, and mains
signaling
● ●
Dust/water resistance IP 50 IP 65 water proof
Display LED + LCD LED
UPS ride-through 5 hrs 3s 3s
Dimensions (HxWxD) 282 x 216 x 74 mm
(11.5 x 8.8 x 3 in.)
170 x 125 x 55 mm
(6.9 x 5.1 x 2.2 in.)
Fluke 1744
Atende os requisitos do PRODIST
■ Tensão e corrente
■ Harmônicos
■ Desequilíbrio de tensão
■ Afundamento e elevação de tensão
■ Flutuação de tensão
■ Fator de potência
■ Variação de frequência
28
Fluke 1750 Serviços de campo
• Grava todos os eventos relacionados à qualidade de energia na planta
• Detalhes da forma de onda, oscilografia
• PDA wireless para rápida verificação e configuração
Fluke série 430-II O instrumento para diagnóstico e
resolução de problemas de
qualidade de energia mais eficiente
do mercado.
O que faltava para ficar ainda melhor?
Novo Fluke 430 série II
31
Model FLUKE-434-II FLUKE-435-II FLUKE-437-II Features
Volt Amp Hz ● ● ● Dips & Swells ● ● ●
Harmonics ● ● ●
Power & Energy ● ● ●
Energy Loss Calculator ● ● ● Unbalance ● ● ●
Monitor ● ● ● Inrush ● ● ●
Power Inverter Efficiency ● ● ● Event Waveform Capture ● ●
Flicker ● ● Transients ● ●
Mains Signaling ● ●
Power Wave ● ●
IEC61000-4-30 Compliance Class S Class A Class A 400Hz ●
C1740 Soft Case ● ● C437-II Hard Case with rollers ●
SD card (Max 32GB) 8GB 8GB 8GB
Fluke 434-II
■ Analisador para diagnósticos na
planta.
■ Visualização das medições na
tela do analisador.
■ Configuração flexível para
adaptação a qualquer norma
vigente.
■ Atende à norma IEC 6100-4-30,
EN 50160 ou PRODIST.
32
Fluke 435-II
■ Melhor analisador para diagnósticos na planta
■ Visualização das medições na tela do analisador.
■ Configuração flexível para adaptação à qualquer norma vigente
■ Função logger
■ Atende plenamente norma IEC 6100-4-30, EN 50160 ou PRODIST
■ Classe A
■ Aprovado na ONS
33
Fluke 1760 Concessionárias – Especialista PQ
• Grava todos os eventos relacionados
à qualidade de energia na planta • Detalhes da forma de onda, foto da
forma de onda • Configuração do trigger • IEC 6100-4-30 classe A • Aprovado na ONS
Melhor custo benefício – Fluke 435-II
35
Atende os padrões de PQ
■ EN 61010: 600V Cat IV
Desenvolvido para uso nos
circuitos de entrada e outros
ambientes CAT IV.
■ Conforme os últimos padrões
de QEE
36
IEC61000-4-30 “Testing and Measuring Techniques – Power Quality Measurement Methods “
IEC61000-4-7 “Testing and Measuring Techniques – General Guide on Harmonics and Interharmonics
Measurements ”
IEC61000-4-15 “Testing and Measuring Techniques – …Flickermeter Functional and Design
Specifications”
EN50160 “Voltage Characteristics of Electricity Supplied by Public Distribution Systems”
Conexão ao sistema de alimentação de energia
■ Use equipamento de categoria de proteção
adequada
Observe a tensão nominal e a CAT de multímetros, analisadores,
grampos/clipes, terminais e alicates de corrente. IEC61010.
■ Use equipamento de proteção individual (EPI)
adequado
Siga as normas NR10 pertinentes a vestimentas de proteção e
outros EPIs.
■ Sempre que possível, efetue a conexão em
condutores desenergizados
■ Evite segurar os testadores com as mãos
Apóie-os firmemente de modo a não precisar segurá-los!
Use clipes para prender os terminais de tensão.
■ Primeiro, conecte os terminais ao terra
■ Conecte as sondas de tensão no lado da carga
(lado protegido) dos disjuntores
37
Categorias de Medição
Tensões máximas das entradas de tensão
A (L1), B (L2), C (L3), N a GND (Terra)
600 V CAT IV / 1000 V CAT III
38
Conexões de transformador
É necessário saber como está disposta a fiação para poder
ligar o sistema e medir a energia corretamente.
39
Sistemas monofásicos
Sistemas de 4 fios, trifásicos
Sistemas de 3 fios, trifásicos
C A
B
C A
B
V
V Y (4-fios) – a tensão geralmente é medida da
fase para o neutro.
Delta – a tensão é medida de fase para fase.
Conexões trifásicas
■ As funções de osciloscópio
ajudam a verificar detalhes
das formas de onda.
■ Tela fasorial facilita no
diagnóstico de conexões
erradas das fases.
40
Precisão Classe A
■ 435-II é desenvolvido com
uma nova precisão de tensão
de entrada que fornece 0.1%
de exatidão
■ Combinado com GPS, o 435-II
atende completamente às
exigências Classe A !!
41
Classe do instrumento
■ Classe A
Esta classe é usada onde medições precisas são necessárias por
exemplo, para aplicações contratuais que podem exigir soluções de
disputas, verificação de conformidade com padrões, etc. Qualquer
medição de um parâmetro executada com dois instrumentos diferentes
que obedecem às exigências da classe A, ao medir os mesmos sinais,
deve produzir resultados iguais dentro da incerteza especificada para o
parâmetro.
■ Classe S
Esta classe é usada para aplicações estatísticas tais como pesquisas ou
avaliações de qualidade de energia, possivelmente com um subconjunto
limitado de parâmetros. Embora utilize intervalos equivalentes de medição
como classe A, os requisitos de processamento da classe S são menores.
■ Classe B
Esta classe é definida com a finalidade de se evitar a continuidade da
fabricação de projetos obsoletos de muitos instrumentos existentes.
42
A norma IEC 61000-4-30 define 3 classes de medidores
QEE:
Função Logger
2 produtos em 1: troubleshooter + logger
■ Aumente sua versatilidade – comece o diagnóstico na tela
ou deixe o instrumento para registrar por um longo período
■ Inclui software Power Log que permite analisar detalhes e
fácil gerador de relatórios
43
Aprovado pela ONS
44
Exemplos
Subestação de um parque industrial
US $14 mil anuais em economia de energia em
função de ajuste na qualidade de energia
■ As medições no transformador da subestação que alimenta
o parque industrial identificou perdas de energia de 353,6
kWh/dia (valor médio) devido à potência reativa.
■ Solução: Instalar relé com controle de tempo para
desconectar o bloco de capacitores à noite.
Unidade fabril de uma indústria automobilística
US $50 mil anuais em economia de energia
■ Pesquisas de seis áreas, incluindo uma unidade de
fabricação de motores e uma unidade de montagem de
carros apresentou desperdício de energia significativo
devido à qualidade de potência.
■ Soluções: Instalar capacitores e controles de regulagem,
além de fazer atualizar os transformadores.
45
QEE vs Aterramento
46
Conceitos
Por que aterrar?
■ evitar risco de choque elétrico
■ problemas de distorção harmônica
■ risco de erro nos instrumentos
■ problemas relacionados ao
fator de potência
■ outros
47
Conceitos
Por que testar o sistema de
aterramento?
■ deterioração das hastes e conexões
podem aumentar a resistência
■ identificar e solucionar problemas afim
de evitar paradas no sistema
■ problemas elétricos
■ manutenção prognóstica (preditiva)
48
Conceitos
O que é um aterramento?
■ NEC: “conexão condutora, seja ela
intencional ou acidental, entre um
equipamento ou circuito elétrico e a
terra, ou a um corpo condutor em vez da
terra.”
■ proteger as pessoas, instalações e
equipamentos
■ servir como percurso seguro para
dissipação das correntes de fuga, raios,
descargas estáticas, sinais e
interferência EMI e RFI.
49
Quatro tipos de testes de aterramento
■ Resistividade do solo: projetar novos sistemas de
aterramento e atender requisitos referentes à resistência de
aterramento
■ Queda de potencial: medir a capacidade do sistema de
aterramento ou eletrodo individual de dissipar energia de um
local.
■ Seletivo: medição semelhante à de queda de potencial,
porém mais fácil e seguro. Não precisa desconectar o
eletrodo da instalação.
■ Sem estacas: medição de resistências de loop de
aterramento para sistemas multi-aterrados usando apenas
grampos de corrente.
50
Lançamento novos terrômetros
Os modelos Fluke 1623-2 e 1625-2 oferecem:
■ Queda de potencial de três e quatro polos, teste do loop
de resistência de aterramento
■ Testes de resistividade do solo de 4 polos
■ Testes de aterramento seletivos usando um alicate
■ Testes de aterramento sem estaca usando dois alicates
O Fluke 1625-2 também oferece:
■ Controle automático de frequência (AFC) – identifica
interferência existente e escolhe a frequência de medição
que minimize o efeito, a fim de fornecer um valor de
aterramento mais preciso
■ Medição R* – calcula a impedância de aterramento a 55 Hz
para refletir mais precisamente uma falha de aterramento que
evidenciaria uma conexão de falha no aterramento.
■ Limites ajustáveis – para testes mais rápidos
51
Novos recursos e acessórios
■ NOVOS acessórios de classe mundial:
■ Bobinas fáceis de usar – economizam até 50%
do tempo de configuração e desmontagem
■ Estacas para trabalho pesado – afincadas à terra
macia; marteladas à terra mais resistente
■ Cabos codificados por cor – fácil identificação,
menos erros
■ Estojo de transporte profissional – transporte
conveniente tudo o que você precisa
■ NOVO recurso de transferência e armazenamento de dados por USB:
Oferece a capacidade de armazenamento de dados de até 1500 registros, com
recursos de registro de data e hora e download para PC, eliminando erros
manuais e de registro
■ NOVO Monitor: maior, melhor visibilidade e nível de status da bateria (1625-2)
Solução Fluke para Aterramento
53
Alicate de
aterramento Fluke
1630
Testador de
aterramento
Fluke 1621
NOVO Testador de
aterramento Fluke
1623-2
NOVO Testador de
aterramento Fluke
1625-2
Medição de resistência (CA)
de 2 polos - SIM SIM SIM
Medição de aterramento de 3
polos - SIM SIM SIM
Frequência de medição -
128Hz - SIM SIM SIM
Medição de resistividade do
solo e aterramento de 4 polos - - SIM SIM
Teste seletivo - - SIM SIM
Teste sem estaca SIM - SIM SIM
NOVO Memória - - SIM SIM
NOVO Porta USB - - SIM SIM
Controle automático de
frequência (AFC) 94Hz a
128Hz
- - - SIM
Medição R* - - - SIM
Limites ajustáveis - - - SIM
Dúvidas?
54
Samir Shehady
Fluke do Brasil
Engenheiro de Aplicações
Telefone: (11) 4058-0235
Email: samir.shehady@fluke.com
55
OBRIGADO!!! Contato
top related