O analisador de energia é uma ferramenta capaz de medir, registrar, e identificar fenômenos que afetam a qualidade da energia, disponibilizando ao usuário todas as informações necessárias para um diagnóstico preciso do sistema elétrico medido. É comum também ser chamado de registrador, no entanto, é importante avaliar sempre as características técnicas de cada modelo, para que através da aplicação e capacidade, o usuário identifique o equipamento adequado.
O software de análise é parte integrante da ferramenta, pois permite que o usuário faça o tratamento adequado das informações registradas, gerando assim um relatório ou um diagnóstico direto, do objeto da análise.
Para que serve um Analisador de Energia?
Considerada umas das áreas da engenharia com maior complexidade em função das abstrações, modelagem e matemática densa (Pra não dizer complicada), a elétrica é o que mantém quase tudo em operação. No entanto, como em qualquer outra área, é necessário acompanhar, manter, realizar medições, que são como se fossem “exames médicos”, e resolver problemas.
Existem inúmeros problemas e inconformidades que assombram engenheiros, técnicos e todo mundo que usufrui e precisa de eletricidade para viver ou operar. Vejamos alguns abaixo:
Problemas na qualidade de energia
- Interrupção de energia ou “falta de luz”;
- Tensão fora dos limites, ausência de uma fase, ou a tal “queda de luz”;
- Queima de cargas, equipamentos, lâmpadas e eletrodomésticos em função de um surto de tensão ou até mesmo uma descarga atmosférica;
- Mau dimensionamento de circuitos de proteção;
- Expansão do sistema e aumento de carga sem retrofit adequado;
- Perturbações nas formas de onda geradas por frequências diferentes dos 60Hz, gerando queimas e travamentos;
- Mau dimensionamento ou sobrecargas em sistemas, transformadores e etc;
- Correção errada do fator de potência, ou sistemas mal aplicados..
Podemos ficar aqui elencando inúmeros problemas, no entanto, o importante é entender que problemas em qualidade de energia são como “doenças” ou “machucados” que podem ser analisados, diagnosticados e solucionados com uma ferramenta adequada para este fim.
Imagine que você sente muita fadiga (está com queda de tensão ou sobrecarregado), ou que sente uma dor de cabeça que fica ali o tempo todo (harmônicas na rede), ou que desmaiou (interrupção)… Podemos fazer várias analogias, mas a principal é que, para resolver os problemas, é imprescindível que exames, ou melhor, análises e medições sejam feitas.
Assim como um médico necessita de um raio X ou uma tomografia para definir um diagnóstico, o engenheiro, técnico, ou consultor em eletricidade necessita de ferramental adequado para saber o que fazer e que medidas tomar.
Analisar curvas, oscilografias, gráficos, e demais formas de apresentação de resultados de medidas, são imprescindíveis para ser assertivo no diagnóstico.
Diferença entre registrador e analisador de energia
Um registrador de energia é um equipamento capaz de medir e registrar grandezas elétricas em geral como: Tensão, corrente, potências, consumos, demanda entre outras ditas básicas. Imagine um “multímetro”, só que com mais grandezas medidas, e com maior capacidade de armazenamento (memória).
Um analisador de energia não deixa de ser um registrador de energia (pois afinal, ele também registra), uma vez que armazena todas essas informações, só que possui tecnologia e hardware capaz de registrar fenômenos muito mais complexos, que exigem capacidade de processamento muito superior. Então definimos, informalmente, uma diferença.
Para exemplificar, podemos falar em termos de memória e amostragem, considerando ranges da grande maioria de equipamentos disponíveis no mercado:
| Memória | Amostragem por ciclo | |
| Analisadores | Entre 2GB a 16GB | Entre 128 a 1024 amostras |
| Registradores | Entre 16MB a 2GB | Entre 96 a 256 amostras |
É de se esperar que equipamentos que possuem maior amostragem e memória tenham processadores e eletrônica de ponta, uma vez que 1 ciclo equivale a 16 milissegundos. Note: são 1024 pontos coletados em 16 milissegundos. É uma taxa de aquisição completamente diferente e que resulta em informações mais precisas.
As diferenças não acabam por aqui, pois temos diferenças no que tange a integração (registros por tempo), interface, softwares de tratamento, entre diversos outros fatores. Podemos então resumir, a grosso modo, que analisadores são ferramentas avançadas de análise, como um tomógrafo ou uma ressonância por exemplo, enquanto registradores são ferramentas mais comuns como um medidor de pressão ou estetoscópio.
Não se esqueça que aqui me baseio nas nomenclaturas de mercado, no entanto, trata-se de um nome/ definição informal. Logo é muito fácil confundir, e não há nenhum crime nisso. Eis que quem vos escreve chama a fotocópia de XÉROX, e todos entendem ?. Por fim, reforço a necessidade de uma avaliação de CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS de cada equipamento. Para cada problema ou inconformidade, um pode ser mais adequado que o outro.
Importância e finalidade de um analisador de energia
Não há como realizar um relatório ou uma análise de qualidade de energia em função de seja qual for o motivo, sem um levantamento de dados. Uma análise pode ser realizada em alguns, minutos, horas, dias, meses ou anos, logo, a quantidade de informação para análise pode ter um volume realmente difícil de avaliar, sem uma ferramenta adequada.
O levantamento de dados, ou registro é a primeira etapa da análise, e quando falamos em Power Quality é praticamente impossível levantar dados, sem um analisador.
Vejamos por exemplo uma situação hipotética:
Transformador com temperatura elevada
Constatou-se através de uma medição termográfica que o transformador está operando com uma temperatura muito além do especificado pelo fabricante. Ao medirmos a corrente, não é claro que há uma sobrecarga pois ainda há capacidade para trabalho. Então, o que fazer? Nesta situação hipotética pode ser necessária uma análise do fator k, por exemplo.
O que é fator K?
O fator “K” é uma constante que indica a capacidade do transformador para alimentar cargas não lineares (por exemplo: fornos de indução, variadores de velocidade de motores, retificadores, inversores, no breaks, etc.) e suportar as correntes harmônicas sem exceder sua temperatura de funcionamento.
Então para sabermos o fator k, precisamos saber sobre as correntes harmônicas. Mas como medi-las?
As harmônicas são frequências múltiplas da frequência fundamental (60HZ), que operam ao longo do sistema, perturbando a nossa forma de onda senoidal ideal.
Se considerarmos a medida das primeiras 41 ordens harmônicas ímpares, temos 41×60 frequências a serem medidas, com seus respectivos intervalos de integração em uma análise de pelo menos 1 semana. Estamos falando de centenas de milhares de registros.
Mas digamos que com muita boa vontade você coletou 1 semana de registros para cada frequência. Agora entra a parte do cálculo! Boa sorte com as Transformadas de Fourier e técnicas de filtragem e mitigação! É possível que essa análise, se possível demore alguns meses para ser realizada. Até lá, possivelmente o transformador pode ter torrado, ou a paciência do cliente pode ter torrado.
Não é possível realizar análises completas em Power Quality, de forma rápida, com variados fenômenos e eventos simultâneos, sem um analisador de qualidade de energia. O analisador é ferramenta essencial para engenheiros, técnicos, eletricistas, empresas, concessionárias e equipes que lidam com eletricidade.
Existem variados modelos de analisador de qualidade de energia, para variadas aplicações, com variados investimentos e dedicaremos uma matéria específica para isso.
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A seguir, no link, veja os principais modelos e suas aplicações.
