ANÁLISE DA QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA DO NAVIO DA MARINHA DO BRASIL (CORVETA CLASSE BARROSO – V34) E MÉTODOS DE MITIGAÇÃO BASEADOS EM FILTROS ATIVOS

Abstract

Esta pesquisa, realizada por meio de uma metodologia quase-experimental, tem como objetivo principal avaliar a qualidade da energia elétrica fornecida pelos Grupos Geradores instalados a bordo do Navio da Marinha do Brasil, denominado Corveta “Barroso”, a fim de propor soluções viáveis que possam contribuir para mitigar os efeitos indesejados causados pela instabilidade de tensão, corrente, frequência, fator de potência e injeção excessiva de componentes harmônicas nos sistemas de geração e distribuição do Navio. Com a finalidade de mitigar as distorções harmônicas no sistema elétrico de bordo e, consequentemente, compensar as distorções de corrente, a potência reativa e os desbalanços de corrente, decorrentes de cargas não lineares e, em particular, dos equipamentos mais críticos embarcados, tais como: Retificadores de 24 Vcc; Cargas Especiais (por exemplo, computadores, sensores, armamentos e radar); e Unidades Resfriadoras de Água (URA), foi proposta a implementação de um Filtro Ativo de Potência do tipo Paralelo (Shunt Active Power Filter – SAPF), baseado na Teoria da Potência Reativa Instantânea, conhecida também como IRP p-q (Instantaneous Reactive Power p-q), visto que, ao simular os sistemas de geração e distribuição no Simulink – ferramenta do MATLAB utilizada para simulação, modelagem e análise de sistemas dinâmicos –, verificou-se que as Distorções Harmônicas Totais de Corrente (DHTI ) foram mais significativas, quando comparadas com as Distorções Harmônicas Totais de Tensão (DHTV), ou seja, antes da atuação do SAPF, as DHTI e DHTv apresentaram valores iguais a 25,58 e 1,33%, respectivamente, enquanto, após a inclusão do referido filtro, tais resultados ficaram em torno de 0,50 e 0,02%, simultaneamente. Ao ser implementado o SAPF no sistema, observou-se que a eficiência, calculada a partir da razão entre o módulo da tensão de saída (Vo) e o módulo da tensão de entrada (Vi), não foi comprometida e se manteve, praticamente, constante (Vo/Vi = 436,01Ú450 = 0,9689 ou 96,89%), em relação ao valor encontrado sem a presença do filtro (Vo/Vi = 434,49Ú450 = 0,9655 ou 96,55%) e, sendo assim, houve um acréscimo de apenas 0,34% (diferença entre 96,89% e 96,55%). Após a atuação do filtro, o Fator de Potência Verdadeiro (FPV) do sistema também foi corrigido, de 0,80 para 0,97, resultando em uma melhoria de 21,25%. Considerando o SAPF operando na faixa de frequência compreendida entre 60 e 1.140 Hz (ou 1 ≤ h ≤ 19), a Distorção de Demanda Total (DDT) do sistema foi reduzida de 25,58% para 0,51%.