Desafios no fornecimento e distribuição de energia elétrica

Desafios no fornecimento e distribuição de energia elétrica

Enfrentando os desafios no planejamento da qualidade de suprimento de energia da distribuição.
Tempo de leitura: 4 min

A disponibilidade de energia elétrica é fundamental para melhorar a qualidade de vida da população, à medida que a energia elétrica se torna parte integrante do cotidiano das pessoas e indústrias, surge a necessidade de discutir sua qualidade como um produto comercial.


A manutenção do fornecimento de energia elétrica está diretamente relacionada à confiabilidade dos sistemas de geração, transmissão e distribuição. O conceito de confiabilidade diz respeito à probabilidade de um componente, elemento ou sistema executar suas funções ininterruptamente, sem falhas num período determinado sob condições específicas.


Embora eventos na geração e transmissão possam impactar áreas extensas, as taxas de falhas na transmissão tendem a serem menores do que na distribuição. Geralmente, os sistemas de distribuição são complexos, compostos por diversos elementos, como transformadores, linhas aéreas e dispositivos de proteção, diminuindo sua confiabilidade. Além disso, devido à sua disposição tipicamente radial, a falha de um único elemento pode resultar na interrupção do fornecimento para um elevado número de consumidores.

Avaliação da qualidade do fornecimento

A qualidade do fornecimento de energia elétrica é avaliada via indicadores de continuidade, os quais são calculados com base na frequência e duração das interrupções, as concessionárias monitoram esses indicadores não apenas para planejar sua operação e investimentos, mas também para reportá-los às autoridades reguladoras. Além disso, os consumidores estão cada vez mais exigentes em relação à qualidade do serviço oferecido e demonstram maior rigor nas suas demandas. 

Neste cenário, é crucial que as concessionárias façam investimentos na melhoria da qualidade do serviço, evitando multas e compensações, pois a disponibilidade do fornecimento de energia é frequentemente um dos primeiros aspectos avaliados na escolha para a instalação novas unidades industriais, por exemplo.

Continuidade do serviço

Primordialmente, a preocupação é com a continuidade do serviço, pois qualquer interrupção pode causar transtornos significativos. No entanto, a qualidade da energia elétrica como um produto comercial também é uma consideração importante, mesmo na ausência de interrupções visíveis. Isso muitas vezes só se torna evidente por meio de falhas em equipamentos elétricos.


O crescimento contínuo das redes elétricas e sua interligação para facilitar a distribuição de energia em todo o país entre geração e consumidores é um cenário comum. Ademais, essa realidade está diretamente ligada ao avanço tecnológico das redes elétricas inteligentes e dos equipamentos elétricos. Uma vez, que introduzem em sua maioria cargas com características não lineares e maior sensibilidade a distúrbios, em que como resultado proporcionam um aumento nos desafios relacionados à qualidade e segurança do fornecimento de energia elétrica.

Causas de interrupções no sistema elétrico

As interrupções no fornecimento de energia elétrica consistem na desconexão de um ou mais consumidores do sistema elétrico, sendo definidas como a descontinuidade do neutro ou da tensão em qualquer fase de um circuito elétrico que atende uma unidade consumidora. 

Essas interrupções podem ser causadas por operações indevidas de dispositivos de chaveamento, curtos-circuitos, desconexões intencionais para manutenção, ou falhas elétricas e mecânicas, as interrupções forçadas e programadas são distinguidas com base em suas causas. 

Além disso, as faltas que levam à abertura dos dispositivos de proteção podem ser provocadas por diversos fatores, como contato de galhos de árvores, ventos, descargas atmosféricas, falhas em equipamentos, rompimentos da rede, entre outros, sendo as redes de distribuição mais suscetíveis a condições climáticas adversas.

Variáveis determinantes

Os fatores que influenciam os indicadores de continuidade no fornecimento de energia elétrica, podem ser devido a diversas variáveis, como condições climáticas, ambientais, densidade de cargas, comprimento, configuração dos circuitos, estado dos equipamentos e forma de registro das interrupções.


Destaca-se que as distribuidoras não possuem controle sobre muitas dessas variáveis, tornando a comparação dos indicadores entre os procedimentos de rede e sistemas desafiadora. No entanto, investimentos na disposição da rede, instalação de dispositivos de proteção, controle, monitoramento, manutenção preventiva e outras medidas são essenciais para melhorar a confiabilidade e a segurança sistêmica.


As condições climáticas e descargas atmosféricas têm um impacto significativo nos indicadores aumentando as chances de falhas. Além disso, a configuração dos sistemas de distribuição e o estado de conservação dos equipamentos também são influências diretas.

 
Circuitos mais longos tendem a apresentar menor confiabilidade devido a sua maior exposição, por outro lado, em áreas com maior densidade de cargas, consequentemente dispostos em circuitos menores os indicadores tendem a serem melhores devido a maior disposição de reestabelecimento da rede por circuitos adjacentes. 

Além disso, outra variável que influência diretamente a qualidade de suprimento é o estado dos equipamentos, logo neste contexto a manutenção preventiva é essencial para prolongar a vida útil dos ativos e garantir maior segurança e confiabilidade.

Ações para melhoria dos indicadores de continuidade

Diversas medidas são adotadas para aprimorar os indicadores de continuidade no fornecimento de energia elétrica. Entre essas providências destacam-se:

  • Aprimoramento dos recursos para localização e restauração das falhas:

Investimentos em indicadores e localizadores de falhas, implementação de sistemas de gerenciamento das interrupções, equipamentos de monitoramento em tempo real, dimensionamento adequado, são exemplos de medidas que podem reduzir o tempo de restauração do serviço e promover consequentemente a melhoria dos indicadores de qualidade do serviço.

  • Limitação do número de consumidores desconectados:

O uso de dispositivos como chaves-fusíveis, religadores e seccionadoras permitem uma desconexão seletiva e eficiente, minimizando o impacto sobre os consumidores.

Desconexão dos consumidores apenas em casos de falhas permanentes: 

A utilização de religadores em substituição às chaves-fusíveis, juntamente com esquemas de proteção coordenados e inteligentes, evitam interrupções desnecessárias do fornecimento de energia elétrica, promovendo a continuidade de uma região maior.

Os indicadores de continuidade também consideram o número de consumidores afetados pelas interrupções. Nesse sentido, a instalação de dispositivos de seccionamento, que permitem a divisão de circuitos longos em trechos menores, pode contribuir significativamente para a melhoria desses indicadores. Adotando esquemas de proteção coordenada, busca-se evitar interrupções prolongadas causadas por falhas temporárias, garantindo uma desconexão seletiva dos consumidores apenas nos casos necessários.


O tempo necessário para a restauração do serviço possui um grande impacto na duração das interrupções. Para reduzir esse período, as concessionárias podem investir no aprimoramento dos sistemas de comunicação e implementação de dispositivos localizadores de falhas e de monitoramento. Além disso, a automação dos sistemas de distribuição tem sido cada vez mais explorada como uma forma de minimizar o tempo de recomposição do sistema, por meio da utilização de sensores e dispositivos inteligentes.


Por fim, é essencial que as concessionárias invistam em sistemas de gerenciamento das interrupções, visando obter estatísticas confiáveis em tempo real que subsidiem o planejamento e direcionem de forma mais eficaz a operação do sistema. Dessa forma, é possível identificar com maior precisão os circuitos com maiores problemas, a causa e consequência, permitindo uma alocação mais eficiente dos recursos disponíveis.

Sobre o autor:

HVEX
Pioneira na fabricação de equipamentos de alta tensão no Brasil, a HVEX desenvolve a melhor forma de atender seu público-alvo, a partir da pesquisa de novas tecnologias e de novas metodologias de estudos e ensaios para a indústria nacional.

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