Filtros harmônicos eletromagnéticos - Revista O Setor Elétrico

O Setor Elétrico / Maio de 2009Apoio55

56ApoioO Setor Elétrico / Maio de 2009Filtros harmônicos eletromagnéticos(d) Síntese das correntes de linha de acordo com as suassequências de faseCom o intuito de fornecer mais detalhes sobre o desempenhodo filtro, a Figura 13 apresenta os espectros harmônicos com adistribuição de sequências positivas, negativas e zero das correntesde pico nos mesmos pontos analisados anteriormente. Apenas osresultados experimentais são considerados e as cores destacam asequência de fases da componente harmônica sob foco.Figura 13 – Espectros harmônicos com distribuição sequencial de fases para ascorrentes de linha na carga não-linear, no alimentador e no filtro(e) Corrente no neutro da carga não-linear,alimentador e filtroDe modo a proporcionar meios para uma melhorvisualização da eficácia do filtro e, ainda, constatar suaoperacionalidade no que tange à absorção das componentesde sequência zero, apresenta-se, a seguir, os resultadosassociados com as correntes no neutro para as três partesenvolvidas no processo: carga, alimentador e filtro. A Figura14 ressalta que a corrente de neutro ficou praticamenteconfinada à malha de circulação formada pela carga e filtro.Figura 14 – Formas de onda das correntes de neutro na carga, no alimentadore no filtroAnálise dos resultadosA Tabela 4 resume os principais resultados anteriores epermite uma análise do processo de validação como um todo.Focando os resultados mostrados anteriormente para umadas linhas do sistema trifásico, constata-se que:• As correntes harmônicas injetadas pela carga não-linearse apresentam com conteúdos harmônicos responsáveis pordistorções totais em torno de 38,3%;Tabela 4 – Análise dos resultadosLocalGrandezaSimulaçãoExperimentalDiferença (%)ABCABCABCValor eficaz (A)7,77,67,67,87,87,81,32,62,6Corrente na cargaHarmônicas mais3ª26,324,724,926,723,422,91,55,58,7não-linearsignificativas(%)5ª23,321,922,624,422,623,44,53,13,47ª3,64,23,53,43,93,15,97,712,9DTI (%)36,133,834,438,333,433,15,71,23,9Valor eficaz (A)7,57,47,47,67,67,61,32,62,6Corrente noHarmônicas mais3ª5,14,04,15,64,24,28,94,82,4alimentadorsignificativas (%)5ª23,122,42226,123,322,911,53,93,97ª3,34,13,02,93,72,913,810,83,4DTI (%)2523,123,126,923,923,57,13,31,7Valor eficaz (A)1,71,71,71,61,61,66,36,36,3Corrente no filtroHarmônicas mais3ª2,32,32,32,22,22,24,54,54,5eletromagnéticosignificativas5ª0,130,130,130,130,120,1208,38,3pico (A)7ª0,470,470,470,460,460,472,22,20

O Setor Elétrico / Maio de 2009Apoio57• Quando da inserção do filtro de sequência zero, a novadistorção total da corrente de linha do lado do supridor passoupara 26,9%. Vale ressaltar que esta proporção corresponde,praticamente, ao conteúdo de 5º harmônico, a qual, como sesabe, não se constitui numa frequência factível de filtragempelo dispositivo aqui considerado. Todavia, a redução decerca de 30% da distorção harmônica total de corrente jáevidencia um substancial ganho advindo da filtragem oraconsiderada;• No que tange às correntes encontradas nas linhas dofiltro, constatou-se, como seria esperado, que o dispositivodemonstrou sua eficácia no sentido de absorver ascomponentes harmônicas de sequência zero, promovendo,assim, a atenuação da injeção harmônica no alimentador;• Os resultados computacionais e experimentais, de ummodo geral, evidenciaram uma boa correlação quantitativa equalitativa, como observado pelas formas de onda e valoresobtidos. Desta forma, fica evidenciado que o processo devalidação da modelagem computacional apresentou umbom desempenho no sentido de representar a operação dodispositivo focado nesta fase da pesquisa, qual seja, o filtrode sequência zero.Deve-se ressaltar que, embora os resultados computacionaise experimentais apresentem boa concordância, é de seesperar alguns desvios que possam justificar diferenças deresultados. Estes são, dentre outros motivos: imprecisõesparamétricas, negligências de componentes parasitas, errosdo sistema de medição e aquisição de dados, modelagem dealguns dispositivos como ideais, etc. Todavia, de modo geral,não foram constatadas grandes discrepâncias que viessem acomprometer o processo de validação efetivado.O próximo capítulo deste fascículo abordará as análises dedesempenho do filtro de sequência zero quando da inserçãode um dispositivo chamado bloqueador de sequência zero, oqual, como será visto, melhorará significadamente a eficáciadeste filtro eletromagnético.*FERNANDO NUNES BELCHIOR é engenheiro eletricista e docente daUniversidade Federal de Itajubá, Grupo de Estudos em Qualidade daEnergia Elétrica.Dr. JOSÉ CARLOS DE OLIVEIRA, PhD é docente da UniversidadeFederal de Uberlândia, Faculdade de Engenharia Elétrica.LUIS C. ORIGA DE OLIVEIRA é docente da Universidade EstadualPaulista (Unesp), campus Ilha Solteira (SP).CONTINUA NA PRÓXIMA EDIÇÃOConfira todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.brDúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para o e-mailredacao@atitudeeditorial.com.br