Qualidade de energia: impactos financeiros e operacionais na indústria

A qualidade da energia elétrica refere-se à conformidade da tensão, corrente e frequência com padrões ideais de fornecimento.

Problemas como harmônicos, desequilíbrios e baixo fator de potência resultam em aquecimento excessivo de cabos, falhas prematuras em motores e paradas não planejadas.

Monitorar esses indicadores permite identificar desperdícios ocultos e atuar na causa raiz, garantindo que o consumo energético se converta efetivamente em produção, sem perdas desnecessárias ou multas contratuais.

1. O que é qualidade de energia

A qualidade de energia elétrica consiste no conjunto de condições que determinam a proximidade do fornecimento elétrico em relação ao ideal nos quesitos de tensão, corrente e frequência.

Problemas nesses parâmetros afetam diretamente o desempenho, o custo e a vida útil dos equipamentos.

Os principais indicadores que devem ser monitorados são:

• Fator de Potência (FP)

• Distorções Harmônicas (THD)

• Desequilíbrio de Tensão e Corrente

• Flutuações e Afundamentos de Tensão (sags/swells)

2. Impactos econômicos da má qualidade de energia

A má qualidade impacta diretamente os custos operacionais e a confiabilidade da planta industrial. Estudos indicam que até 10% do custo total de energia de uma planta pode estar relacionado a problemas de qualidade.

Tabela de impactos principais:

• Baixo fator de potência: gera multas na fatura de energia e perdas por aquecimento.

• Harmônicos: causam aquecimento de cabos e transformadores, além de falhas em controladores.

• Desequilíbrio de fases: provoca correntes elevadas no neutro e desgaste em motores.

• Flutuações e afundamentos de tensão: resultam em paradas de linha, reset de CLPs e retrabalho.

3. Benefícios de monitorar e corrigir a qualidade de energia

O tratamento adequado desses parâmetros gera ganhos amplos e mensuráveis.

Ganhos econômicos:

• Eliminação de multas por fator de potência.

• Redução de perdas elétricas.

• Aumento da eficiência global.

Ganhos operacionais:

• Menos paradas não programadas.

• Aumento da vida útil dos motores.

• Redução de falhas em controladores.

Ganhos estratégicos:

• Obtenção de dados confiáveis para manutenção.

• Conformidade com normas como PRODIST e ISO 50001.

4. Exemplo real de impacto

Considerando uma indústria com consumo médio de 15.000 kWh/mês e uma fatura de R$ 11.250 (tarifa de R$ 0,75/kWh):

• Um fator de potência médio de 0,85 pode gerar multas mensais de cerca de R$ 225.

• Ao corrigir esse fator para 0,98, a economia anual supera R$ 2.700.

• Somando-se o ganho de eficiência adicional, a economia total pode chegar a R$ 4.500 por ano.

5. Como a indústria pode tratar a qualidade de energia

Existem etapas fundamentais para o tratamento eficaz:

1. Monitoramento contínuo dos parâmetros elétricos.

2. Análise de causa raiz.

3. Implantação de correções, como bancos de capacitores, filtros harmônicos, balanceamento de cargas e substituição de motores ineficientes.

4. Gestão ativa via software, utilizando soluções como o eMonitorX.

6. Retorno financeiro esperado

Após a correção da qualidade da energia, os resultados típicos incluem:

• Economia de 3% a 8% no consumo total.

• Redução de até 30% em paradas ligadas a falhas elétricas.

• Aumento da vida útil dos equipamentos entre 20% e 40%.

7. Alarmes e inteligência de dados

O sistema utiliza alarmes para monitorar diversos aspectos:

• Tensão (sub/sobretensão).

• Fator de Potência.

• Harmônicas (tensão/corrente).

• Desbalanceamento.

• Dados quantitativos como consumo, demanda e ocupação do transformador.

A inteligência artificial analisa esses alarmes para apoiar as melhores práticas e soluções.

Ela gera indicadores-chave de desempenho automaticamente, identificando maiores consumos, índice de eficiência energética da produção, custo de energia por produto e taxas de perdas.