REGULADORES DE TENSÃO: UMA HISTÓRIA QUE VOCÊ TEM DE CONHECER - Blog do Transformador
24/05/2018 20/02/2020 Time de EngenhariaTécnicos1 Comment on REGULADORES DE TENSÃO: UMA HISTÓRIA QUE VOCÊ TEM DE CONHECER
A tensão disponibilizada pelas concessionárias, tanto para consumidores residenciais e comerciais, quanto industriais, não tem um valor eficaz constante. Tem, sim, um valor que chamamos de nominal, que é um valor que pode ser considerado como sendo de referência, sendo o mais provável a ser encontrado, numa eventual medição.
Não obstante, não importa o nível de qualidade da rede de distribuição, o valor eficaz da tensão disponível aos usuários sempre flutuará em torno desse valor de referência. Por algumas horas, poderá estar um pouco acima, enquanto que, por outras horas, um pouco abaixo. O quanto acima e o quanto abaixo é que são determinantes para se considerar a tensão disponibilizada como tendo valor eficaz aceitável para a alimentação de um determinado equipamento, ou não.
Por isso, no Brasil, o valor da tensão eficaz a ser disponibilizada pelas concessionárias de energia é hoje disciplinado pela ANEEL, em seu Módulo 8 do Prodist, a fim de que seja sempre suficiente para permitir o funcionamento seguro de qualquer equipamento à rede ligado. Entretanto, num passado não muito distante, equipamentos eletrônicos eram muito sensíveis às inerentes variações de tensão da rede e, por isso, exigiam equipamentos que promovessem a estabilização, ou a regulação, da sua tensão de entrada.
O caso mais emblemático era o uso frequente de reguladores de tensão para alimentar computadores pessoais, ali pelos anos 90. Os então famosos estabilizadores, utilizados na alimentação e computadores.
Alguns, mais sofisticados, até incorporavam um No-break.
Em geral, a potência nominal era de 1 kVA e em todo o lugar se via um desses equipamentos, que simplesmente desapareceram, sem quase ninguém notar.
Com o surgimento da agência reguladora de energia elétrica, a ANEEL, endureceu a cobrança junto às concessionárias por uma tensão mais estável, em todos os sentidos. Com isso, o controle da regulação de tensão, que é inerente à operação do sistema de distribuição, saiu da incumbência do usuário final e foi para a concessionária, que passou a ter que lançar meios de manter a tensão em níveis aceitáveis, em todo o seu circuito, não importando as dificuldades que existam.
Assim, podemos dizer que existem vários tipos de reguladores de tensão, classificados segundo o nível de potência que eles processam.
Os chamados estabilizadores são de uso exclusivo para um determinado equipamento ou para um pequeno circuito. Em geral, apresentam componentes eletrônicos para auxiliar no controle da tensão, acionando um relé.
Ali pelos anos 60, alguns televisores exigiam a regulação da tensão de alimentação, a fim de garantir a qualidade da imagem. Então, era possível encontrar um regulador de tensão no próprio móvel em que se instalava a televisão. Eram baseados num circuito magnético saturado, Ferros sonante e com peças móveis que, embora muito engenhoso, era bem pesado e caro. Hoje, ambos os tipos estabilizadores já não são tão facilmente encontroados.
Isso porque a qualidade da tensão disponibilizada melhorou muito, graças ao melhor controle de níveis realizado pela concessionária.
Não obstante, em alguns circuitos de distribuição, cuja tensão nominal varia de 11 a 36 kV, a combinação de diversos fatores de complexidade, incluído a extensão do circuito, vi exigir o emprego de reguladores de tensão, cuja potência pode chegar até cerca de 500 kVA. Em geral, é possível identificar esses bancos reguladores instalados no passeio de áreas com menor índice de ocupação urbana.
São facilmente reconhecíveis por terem um regulador por fase, estando sempre três deles juntos, para um circuito trifásico.
Em princípio, parecem se tratar de transformadores, por conta do aspecto. Mas são, na verdade, autotransformadores monofásicos, cuja tensão no secundário é controlada por relés e regulada através do acionamento de um comutador.
Tanto para mais quanto para menos, a fim da tensão se manter em níveis aceitáveis. Essa mudança tem que ser dinâmica e, portanto, em corrente de carga, o que empresta uma certa complexidade ao estabilizador.
Por exemplo, seu circuito deve ser contido num tanque com óleo isolante, que irá sofrer desgaste por conta do arco elétrico inerente às comutações em carga.
Tal fato denota um desafio à frente dos reguladores de tensão de distribuição, já que cada vez mais as exigências de controle de tensão devem endurecer, enquanto que as redes de distribuição tendem a se tornar mais complexas.
Um exemplo muito claro de desafio, nesse contexto, está no crescimento da autogeração por fontes renováveis, que permite ao cliente de uma concessionária injetar o seu excedente energia na própria rede, tornando-se co-produtor.
Uma ótima ideia, sem dúvidas, mas que esbarra de frente com os reguladores eventualmente instalados, já que a co-geração muda todo o contexto da regulação da tensão disponível, no local da injeção da energia co-gerada.
Afinal, se em determinado ponto de uma rede de distribuição está instalado um regulador, é porque a partir daquele ponto o alimentador está eletricamente distante da subestação, a ponto se necessitar a sua atuação como um booster, elevando novamente o valor eficaz da tensão a um patamar aceitável.
Se um co-gerador for conectado àquela mesma rede, nas proximidades do ponto em que está o regulador, a tensão tenderá a melhorar, mas somente enquanto o co-gerador estiver operando. Entretanto, em virtude da sazonalidade inerente às fontes co-geradoras tais como a solar e a eólica, a geração é frequentemente interrompida, o que implica num aumento expressivo de comutações do regulador.
Essas comutações, por sua vez, atuam no calcanhar de Aquiles do regulador, já que provocam rápida deterioração dos contatos, do óleo isolante e, portanto, do equipamento como um todo.
Esse desafio é real e está num contexto em que cada vez mais se falam em situações exatamente iguais a esta, que chamam de expansão da geração distribuída.