Harmônicas (como controlar este problema) - Blog do Transformador
Quando uma corrente alternada é aplicada a uma carga resistiva, motores de indução com velocidade constante e motores síncronos, a corrente acompanha a forma do sinal de tensão. Neste caso geralmente não há harmônicas, porque a tensão e a corrente têm a mesma frequência. Outras cargas, no entanto, como inversores de frequência para motores, computadores e sistemas de iluminação a LED, a corrente flui apenas durante uma fração do tempo em que é aplicada a tensão, causando distorção da forma de onda de corrente.
Essas distorções geram as harmônicas. Trata-se de correntes cujas frequências são um múltiplo da frequência fundamental de 60 Hz. Tais harmônicas de corrente, podem interferir na tensão do sistema, resultando em harmônicas de tensão. As distorções causadas pelas harmônicas podem interferir em motores e transformadores e estes sofrerem sobreaquecimento ou mesmo terem a vida útil encurtada, vindo a falhar devido às harmônicas. Esta é uma entre outras razões pelas quais a medição de harmônicas em instalações elétricas é tão importante.
Distorção harmônica total (DHT) e distorção de demanda total (DDT).
O parâmetro DHT refere-se geralmente à distorção de tensão, embora seja igualmente válido para a distorção de corrente já o DDT refere-se somente à distorção de corrente.
A medição e cálculo dessas duas grandezas baseiase na IEC 61000-4-7. Essa norma descreve em detalhes os métodos utilizados para cálculo de harmônicas, e permite uma comparação exata de valores admissíveis de harmônicas que se encontram em outras normas.
Norma europeia EN 50160 e norma americana IEEE 519.
A norma EN 50160 descreve um amplo leque de medições de qualidade de energia, como afundamentos e picos de tensão, interrupções, assimetria e flicker.
Já a IEEE 519 concentra-se nas harmônicas, fornece orientação sobre níveis admissíveis e trata das distorções tanto de tensão quanto de corrente, mas dedica atenção especial à corrente de carga.
Embora tais normas apresentem algumas diferenças, elas têm também alguns pontos importantes em comum, onde ambas se reportam à IEC 61000-4-7 quanto às harmônicas, à IEC 61000-4-15 quanto ao flicker e à IEC 61000-4-30 no que tange aos métodos de medição de qualidade de energia. Além disso, a EN 50160 e a IEEE 519 prescrevem a realização de medições no ponto de conexão à rede (Point of Common Coupling).
Os valores limite de distorção de corrente conforme IEEE 519 são um tanto complicados. Neste caso, a corrente presumida de curto-circuito I CC é considerada junto com a corrente de carga IC. A relação ICC/IC permite estimar a impedância da fonte e sua capacidade para lidar com as harmônicas. Quanto mais alto o valor de ICC em relação a IC , menor a probabilidade de interferência por harmônicas no circuito. O valor de I CC é em geral difícil de ser determinado, e a empresa operadora do sistema pode oferecer uma orientação a respeito.
As normas também estabelecem limites para a máxima corrente harmônica como um percentual da corrente de carga I C (tabela II). A extensa faixa de valores da norma exige que o usuário faça maior número de medições de harmônicas possíveis. Essa tarefa pode ser trabalhosa sem o auxílio de um software de documentação (reporting software); um bom software pode reduzir significativamente esse processo, poupando tempo e dinheiro.
Apesar das diferenças nas amostras discretas, as amplitudes aproximadas e os valores limite recomendados são relativamente bem definidos.
Atenção: esses valores limite são válidos para o ponto de conexão à rede. Se as medições forem efetuadas a jusante desse ponto, será provavelmente constatado um nível mais elevado de harmônicas.