Software e hardware para a determinação da qualidade de redes trifásicas de peqeuno e médio porte e análise de transformadores de potência

Abstract

Neste trabalho foi desenvolvido um sistema de medição trifásico, para a determinação da qualidade da rede elétrica de instalações residenciais, comerciais ou de pequenas indústrias. Este sistema é composto por um sistema de medição e aquisição de dados da rede, baseado em um comutador eletromecânico microprocessado e um osciloscópio digital, comercial, de dois canais, além de dois softwares, um destinado ao controle da aquisição de dados e outro para a análise de transformadores de potência. O hardware responsável pela comuta¸c˜ao dos canais do osciloscópio foi denominado Hardware Acquisition, e possui a finalidade de adquirir os dados de tens˜ao e corrente das três fases (uma fase por vez), recebe e processa os comando enviados por um computador pessoal. Depois de adquiridos os dados solicitados s˜ao enviados ao computador que calcula e traça os gráficos trifásicos de oscilografias. O osciloscópio de dois canais utilizado e a interface de aquisição s˜ao providos de interfaces USB para a comunicaç˜ao com o computador, esta comunicaç˜ao é feita utilizando o padr˜ao NI-VISA. O primeiro programa foi denominado Software Acquisition e, em conjunto com a interface, é responsável pela aquisição˜ao dos dados trifásicos de tens˜ao e corrente elétrica do sistema proposto. O segundo programa foi denominado Software TRAFO e analisa, elabora laudo, calcula e traça gráficos de transformadores trifásicos de potência, através de dados de ensaio em vazio (sem carga) e ensaio em carga (curto-circuito). As análises por software consistem na determina¸c˜ao das perdas em vazio e perdas em carga de transformadores trifásicos, bem como na determina¸c˜ao do circuito equivalente unifilar, impedâncias, rendimento e regulação do mesmo, traçado dos gráficos característicos, além de realizar análises de Custo Total de Propriedade. A maior contribui¸c˜ao deste trabalho está na utilizaç˜ao de um osciloscópio simples, comercial, de dois canais, que funciona como sistema de aquisição˜ao de dados, para a determina¸c˜ao da qualidade de redes elétricas trifásicas. Por meio deste recurso técnico e estratégia de mediç˜ao o sistema torna-se, relativamente, mais barato, acessível, mantendo a acreditaç˜ao, acurácia e confiabilidade próprias aos osciloscópios. O sistema foi testado e calibrado utilizando um transformador trifásico didático de 1,5kVA Δ-Y, IP00, com primário de 220V e secundário de 190V/110V, os laudos gerados pelo Software TRAFO e os dados adquiridos pelo Hardware Acquisition e cálculos e gráficos efetuados pelo Software Acquisition atenderam as demandas e objetivos do projeto