Distúrbios na Rede Elétrica

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WBA0302_v1.0
Eficiência e qualidade de 
energia
O setor elétrico e os 
distúrbios na rede
Bloco 1
Leandro Cesini
Setor Elétrico – Precificação Spot
• Preço segue o comportamento da 
curva dos níveis dos reservatórios.
• Em 2014, nível crítico, o preço Spot 
(PLD) chegou ao limite máximo e 
reservatórios abaixo de 20%.
Figura 1 – Preço versus nível de reservatórios
Fonte: adaptado de CCEE (2020).
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SE/CO S NE N
Setor Elétrico – Agentes 
• Atual modelo embasado em conjunto de leis específicas.
• Lei n. 10.848/2004, Decreto n. 5.163/2004, Resolução ANEEL n. 
109/2004.
• Dois ambientes de contratação: Ambiente de Contratação Regulada (ACR) 
e Ambiente de Contratação livre (ACL).
• Distribuidoras de energia adquirem energia por meio de leilões 
regulados.
• Consumidores optam por escolher em qual mercado querem atuar, desde 
que atendam aos requisitos para participarem do mercado livre.
Setor elétrico - Interligação 
Figura 2 – Sistema Interligado Nacional
Fonte: ONS (2020).
• Sistema interligado por linhas de 
transmissão.
• Sistemas isolados em RR.
Setor elétrico – Tarifação ACR
Figura 3 – Resolução homologatória
Fonte: ANEEL (2020).
• Divisão da tarifa por tensão, 
modalidade e posto tarifário.
Setor elétrico – Tarifação ACR
Composição da Tarifa de Energia (TE), no ACR, é dada por quatro parcelas 
que representam custos específicos.
TE Energia: recupera os custos com 
a contratação da energia.
TE Transportes: transporte e rede 
básica de Itaipu.
TE Encargos: Encargos Serviços do 
Sistema (ESS); Conta de 
Desenvolvimento Energético (CDE).
TE Perdas: perdas na rede básica.
O setor elétrico e os 
distúrbios na rede
Bloco 2
Leandro Cesini
Distúrbios na rede elétrica - SAG
Figura 4 – Subtensão curta duração
Fonte: Capelli (2013, p. 106).
• Evento em curto intervalo de tempo.
• 70% das ocorrências oriundas da 
própria instalação.
Distúrbios na rede elétrica - SAG
• Os sistemas eletrônicos são os mais impactados.
• Se for causa interna, deve-se verificar o dimensionamento dos cabos 
elétricos, considerando a corrente de partida de equipamentos.
• Se for causa externa, pode-se utilizar um estabilizador de tensão 
eletrônico.
Distúrbios na rede elétrica - SWEEL
Figura 5 – Sobretensão curta duração
Fonte: Capelli (2013, p. 109).
• Principal causa são manobras de 
carga na rede.
• Desligamento de cargas na rede pode 
causar o SWEEL.
Distúrbios na rede elétrica - SWEEL
• Principal solução é a utilização de um varistor.
• Varistor é um resistor que reduz sua resistência em presença de tensão 
acima de sua nominal.
• Submetido a uma sobretensão, a resistência do varistor vai a zero, 
absorvendo os efeitos desse aumento de tensão na rede.
O setor elétrico e os 
distúrbios na rede
Bloco 3
Leandro Cesini
Distúrbios na rede elétrica – Sub e sobretensão
Figura 6 – Subtensão de longa duração
Fonte : Capelli (2013, p. 108). 
• Período acima de minuto.
• Utilização de estabilizadores de 
tensão como solução.
Distúrbios na rede elétrica – Sub e sobretensão
Figura 7 – Sobretensão de longa duração
Fonte : Capelli (2013, p. 118). 
• Período acima de minuto.
• Utilização de estabilizadores de 
tensão como solução.
Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
• Causas:
• Maior utilização de circuitos chaveados.
• Reatores eletrônicos.
• Inversores de frequência.
• Fourier mostrou que toda forma de onda pode ser decomposta em uma 
somatória de expressões senoidais. (MARTINHO, 2013)
• Combinação de amplitudes e frequências.
Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
• A ordem expressa o múltiplo da 
frequência fundamental.
• A figura mostra um exemplo de 
distorção harmônica de terceira 
ordem.
Figura 8 – Análise espectral
Fonte: Capelli (2013, p. 120).
• As amplitudes da fundamental com sua harmônica se somam.
• Harmônicas mais prejudiciais para as instalações elétricas são as de 
ordem ímpar.
• A partir da 13ª ordem, a influência das harmônicas passam a ser 
irrisórias.
• A quantidade de harmônicas que uma forma de onda possui pode ser 
dada pelo cálculo da Taxa de Distorção Harmônica Total (THS).
Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
• h representa a amplitude de tensão 
ou corrente.
• h1 refere-se à fundamental.
• h2...hn referem-se às harmônicas.𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 =
ℎ2 2 + ℎ3 2 + ℎ4 2 … (ℎ𝑛𝑛)²
ℎ1
Equação: cálculo THS.
• Mitigação dos efeitos das harmônicas:
• Filtros de harmônicos: passa-faixa, ativo ou híbrido.
• Separação de circuitos: não elimina por completo a poluição do 
sistema elétrico.
• Transformadores de separação: ligação triângulo-estrela retém as 
harmônicas de terceira ordem e suas múltiplas.
Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
O setor elétrico e os 
distúrbios na rede
Bloco 4
Leandro Cesini
Reflita sobre a seguinte situação
• Projeto de uma nova fábrica no estado de São Paulo.
• Potência necessária 3.000 kV.
• Tensão de 138 KV.
• Consumo esperado de 1.500 MWh.
• Operação 24 horas por dia.
• Quais as características de faturamento esperadas para unidade 
consumidora?
Norte para a resolução...
• Inicialmente, você sabe que será do Grupo A, pois possui tensão de conexão superior a
2,3 KV.
• A tensão de 138 KV, classifica a unidade consumidora no subgrupo A2 (88 KV – 138 KV).
• A modalidade tarifária deverá ser azul, uma vez que a tensão de fornecimento é 138 KV.
• O posto tarifário a ser contratado deverá ser o posto que a modalidade azul
disponibiliza, que são o posto Hora Ponta e Hora Fora de Ponta. Na modalidade azul,
existem tarifas diferenciadas para energia e potência de acordo com as horas de
utilização do dia.
Dica do Professor
Bloco 5
Leandro Cesini
Efeitos das harmônicas na medição de energia
A leitura do artigo intitulado Influência da distorção harmônica e de 
desequilíbrios em medidores de energia elétrica ativa, publicado pela 
Universidade Federal do Paraná, proporcionará maior conhecimento sobre 
os efeitos das harmônicas na rede elétrica. Procure na Internet.
RODRIGUES, A. M. Influência da distorção harmônica e de desequilíbrios 
em medidores de energia elétrica ativa. Monografia (Especialização), 
Engenharia Elétrica, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2009.
Referências
ANEEL. Calendário e resultados dos processos tarifários de distribuição. 
Disponível em: https://www.aneel.gov.br/informacoes-tecnicas/-
/asset_publisher/CegkWaVJWF5E/content/id/14781405. Acesso em: 1 jun 2020.
CAPELLI, A. Energia elétrica: qualidade e eficiência para aplicações industriais. 1.ed. 
São Paulo: Érica, 2013.
CCEE. Preços. Disponível em: www.ccee.org.br. Acesso em: 1 jun 2020.
ELETROBRÁS. Energia elétrica: conceito, qualidade e tarifação: guia básico. Brasília: 
IEL/NC, 2008.
MARTINHO, E. Distúrbios da energia elétrica. 3.ed. São Paulo, SP: Érica, 2013.
ONS. Sobre o SIN: mapas. Disponível em: http://www.ons.org.br/paginas/sobre-o-
sin/mapas. Acesso em: 1 jun 2020.
https://www.aneel.gov.br/informacoes-tecnicas/-/asset_publisher/CegkWaVJWF5E/content/id/14781405
Bons estudos!
	Eficiência e qualidade de energia
	O setor elétrico e os distúrbios na rede
	Número do slide 3
	Setor Elétrico – Agentes 
	Setor elétrico - Interligação 
	Setor elétrico – Tarifação ACRSetor elétrico – Tarifação ACR
	O setor elétrico e os distúrbios na rede
	Distúrbios na rede elétrica - SAG
	Distúrbios na rede elétrica - SAG
	Distúrbios na rede elétrica - SWEEL
	Distúrbios na rede elétrica - SWEEL
	O setor elétrico e os distúrbios na rede
	Distúrbios na rede elétrica – Sub e sobretensão
	Distúrbios na rede elétrica – Sub e sobretensão
	Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
	Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
	Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
	Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
	Distúrbios na rede elétrica – Distorção harmônica
	O setor elétrico e os distúrbios na rede
	Reflita sobre a seguinte situação
	Norte para a resolução...
	Dica do Professor
	Efeitos das harmônicas na medição de energia
	Referências
	Bons estudos!