AVALIAÇÃO DA DISTORÇÃO HARMÔNICA EM SISTEMAS DE GERAÇÃO INDUSTRIAL UTILIZANDO MATLAB/SIMULINK

Resumo

A modernização industrial, caracterizada pelo uso extensivo de
conversores estáticos e inversores de frequência, introduziu desafios significativos
para a qualidade da energia elétrica devido à injeção de correntes não senoidais. Este
trabalho avalia os impactos da distorção harmônica em uma usina de geração
industrial e propõe uma estratégia de mitigação utilizando modelagem computacional
no software MATLAB/Simulink. O sistema foi modelado considerando uma rede de
13,8 kV rebaixada para 380 V, alimentando cargas lineares e não lineares, sendo a
fonte poluidora representada por uma ponte retificadora de 6 pulsos. As simulações
comprovaram que a operação da carga não linear elevou a Distorção Harmônica Total
de Corrente para 9,45%, violando o limite de 8% estabelecido pelo Módulo 8 do
PRODIST e expondo os ativos, como transformadores, a riscos de sobreaquecimento
prematuro. Para solucionar o problema, projetou-se e alocou-se em paralelo um filtro
passivo harmônico do tipo Single-Tuned, sintonizado em 300 Hz para atenuar a
componente de 5ª ordem. A análise via Transformada Rápida de Fourier (FFT)
demonstrou que a inserção do filtro restaurou o perfil senoidal das formas de onda e
reduziu drasticamente o nível de distorção para 0,52%, readequando a planta aos
padrões normativos e garantindo a segurança e eficiência do sistema elétrico.