Embora esperemos ter acesso a eletricidade ininterrupta e estável onde quer que estejamos, a realidade muitas vezes é insuficiente. A distribuição eficiente de eletricidade aos consumidores depende da qualidade da energia da rede, um fator crucial para garantir um fornecimento de energia confiável e contínuo. A crescente prevalência de dispositivos eletrónicos, desde lâmpadas LED e computadores até equipamentos médicos sofisticados, maquinaria industrial e carregadores de veículos elétricos, aumentou a suscetibilidade a interrupções de energia, segundo avançou o portal zawya.
Os filtros harmônicos de baixa tensão abordam problemas de qualidade de energia, mitigando distorções harmônicas, compensando a potência reativa e estabilizando os níveis de tensão. Eles são essenciais para melhorar a confiabilidade, a eficiência e a produtividade, ao mesmo tempo que reduzem o tempo de inatividade e os custos em aplicações industriais, comerciais ou residenciais.
A qualidade da energia é fundamental
Problemas de qualidade de energia surgem frequentemente devido a problemas de compatibilidade entre a rede elétrica e a constante mudança de dispositivos e equipamentos eletrônicos.
A má qualidade da energia pode ter muitas consequências, afetando empresas e indivíduos. Isto inclui danos às instalações elétricas, paradas inesperadas de produção, processos de produção ineficientes e alto consumo de energia devido a perdas no sistema. Além disso, as organizações podem enfrentar sanções impostas pelos operadores da rede devido à energia reactiva nas suas instalações. As implicações financeiras são significativas, prejudicando o desempenho máximo e impedindo que os activos atinjam o seu pleno potencial.
Calcular os efeitos económicos da má qualidade da energia pode ser um desafio, mas as consequências são tangíveis. Por exemplo, um problema de qualidade de energia durante a produção na indústria alimentar e de bebidas pode resultar em milhares de produtos estragados. Em ambientes de saúde, o mau funcionamento de equipamentos eléctricos ou electrónicos devido a problemas de qualidade de energia pode representar um risco significativo para a saúde de um paciente, levando potencialmente a diagnósticos errados, com consequências para o bem-estar das pessoas. Reconhecer estas consequências é fundamental para compreender a necessidade de planos de ação específicos para melhorar a qualidade da energia.
A má qualidade da energia não só tem um impacto económico, mas também pode contribuir para uma maior pegada de carbono. Isto se deve à redução da eficiência energética e ao aumento da demanda por energia elétrica. Historicamente, o excesso de procura tem sido satisfeito pela geração baseada em combustíveis fósseis ou por geradores a diesel autónomos, resultando num aumento das emissões de CO2. Para além das suas implicações ambientais, esta situação pode afectar negativamente as finanças de qualquer organização, especialmente se for implementado um “imposto sobre o carbono”.
Filtragem harmônica ativa
A tecnologia de filtragem passiva tem sido usada há décadas para resolver problemas de qualidade de energia. Opera segundo o princípio da ressonância, utilizando componentes como capacitores e indutores para suprimir ou bloquear os harmônicos predominantes. Embora seja econômica em casos onde apenas alguns harmônicos precisam ser filtrados, a filtragem passiva ainda apresenta ressonância em ordens mais baixas e seu desempenho depende fortemente dos parâmetros da instalação que podem mudar com o tempo.
Também é um desafio aplicar corretamente filtros passivos em instalações de baixa tensão de natureza dinâmica. Freqüentemente, múltiplos harmônicos precisam ser filtrados, exigindo a adição de mais bancos de capacitores e indutores, aumentando assim as dimensões gerais e o custo da solução. Além disso, uma capacidade de filtragem excessiva pode levar ao problema de sobrecompensação.
Estas limitações levaram os principais fabricantes, como a Hitachi Energy, a investir substancialmente em I&D, permitindo aproveitar os mais recentes desenvolvimentos em ciência da computação, automação e eletrónica. Este compromisso levou à introdução de soluções de filtros ativos de última geração, como o avançado PQactiF, projetado especificamente para lidar com as mudanças nas condições operacionais comumente encontradas nas redes de energia modernas.
A tecnologia de filtragem ativa contrasta com a filtragem passiva, pois foi projetada para resolver vários problemas de qualidade de energia, incluindo uma ampla gama de harmônicos, em tempo real. Ao utilizar algoritmos sofisticados e eletrônica de potência, os filtros ativos permitem medição e compensação em tempo real em redes de baixa tensão, resultando em uma fonte de alimentação mais limpa, estável e segura.
Os filtros ativos também trazem a vantagem da compacidade em comparação aos filtros passivos, graças à sua implementação de eletrônica de potência. Este formato menor torna-se particularmente crucial em locais com espaço limitado, como salas de comutação em data centers, campi de saúde e educação ou parques empresariais. Além disso, os sofisticados recursos de controle e a topologia de hardware dos filtros ativos permitem fácil expansão da capacidade instalada simplesmente adicionando módulos.
Garantir uma rede energética sustentável e eficiente
À medida que o mundo se torna mais avançado tecnologicamente, com fábricas automatizadas, aparelhos inteligentes e infraestruturas digitais, a procura de energia fiável torna-se cada vez mais proeminente. Sistemas e dispositivos avançados requerem energia elétrica estável e de boa qualidade para operar com eficiência máxima. Quaisquer flutuações na qualidade da energia podem causar mau funcionamento, tempo de inatividade, perda de dados, perda de receita ou danos ao equipamento. Portanto, garantir que a qualidade da energia acompanhe os avanços tecnológicos é essencial para apoiar a sua integração perfeita.
Tecnologia de filtragem ativa de última geração, como o PQactiF da Hitachi Energy, torna-se uma opção promissora para garantir energia sustentável e eficiente em redes dinâmicas, permitindo avanços em diversos setores e aplicações. Os filtros ativos baseados em eletrónica de potência garantem a flexibilidade necessária na gestão da qualidade da energia, abrindo assim caminho para tecnologias inovadoras que estão a transformar as nossas vidas. Ao priorizar a excelente qualidade de energia, podemos desbloquear o potencial para maior eficiência e produtividade e energia segura para um futuro melhor. A qualidade da energia não é um luxo; é uma necessidade.