EXTERIORIZAÇÃO DA MEDIÇÃO Entradas consumidoras individuais com ramal de ligação independente – Baixa tensão PERDAS TÉCNICAS DE ENERGIA ELÉTRICA NOS RAMAIS DE LIGAÇÃO INCORPORADAS AO CONSUMO FATURADO DAS UNIDADES CONSUMIDORAS 1 – Introdução A nova realidade administrativa estabelecida pelos novos controladores das empresas do setor elétrico privatizadas a partir de 1996, teve como ponto comum a adoção de diversas medidas voltadas para o aumento da capacidade financeira das concessionárias. Merece destaque especial a decisão por estratégia de combate às perdas através da total “exteriorização” da medição, antes instalada no ponto de entrega legal, fixado no limite de propriedade com a via pública ou a partir deste, conforme estabelece o artigo 9º da Resolução n.º 456, de 29 de Novembro de 2000, da ANEEL, em vigor. Os equipamentos de medição dos clientes com fornecimento de energia em baixa tensão passaram a ser instalados, em sua maioria, em caixas situadas no poste da concessionária. Esse novo procedimento, na ótica exclusivamente empresarial, se constitui em excelente recurso para a concessionária na prevenção e combate às perdas advindas de fraudes ou roubo de energia pela ação de desvios antes da medição ou pela intervenção indevida no medidor. Todavia, a mudança do ponto de instalação do equipamento de medição para o poste da concessionária, além de implicar em conflito com o disposto no Art. 9° da Resolução 456 da ANEEL relativamente ao “ponto de entrega legal”, acarreta em irregularidade gravíssima pela concessionária, uma vez que, as perdas técnicas de energia intrínsecas ao ramal de ligação da unidade consumidora, instalado entre a medição no poste na via pública e o ponto de entrega legal no limite da propriedade, passam a ser integradas ao consumo de energia ativa (kWh) faturado comercialmente das unidades consumidoras com medição exteriorizada. 2 – Objetivos Esse trabalho é uma iniciativa com base nos princípios técnicos, éticos e legais que devem nortear as atividades de Engenharia e a relação comercial entre concessionários de serviços públicos e a sociedade consumidora, cumprindo a finalidade de alertar quanto aos cuidados essenciais que devem preceder todo e qualquer processo de exteriorização. Busca verificar e quantificar através do estudo de casos reais de unidades consumidoras típicas com medição já exteriorizada, o nível de expressividade das perdas técnicas de energia elétrica incorporadas ao consumo dessas unidades, perdas essas advindas dos ramais de ligação monofásicos e trifásicos de cargas exclusivamente residenciais. A opção exclusiva pelo segmento residencial em BT como alvo da análise se justifica por ser esse segmento o mais representativo no universo de entradas de serviço com medição já exteriorizada. Finalmente, oferece um conjunto de recomendações para adequação e reparação de eventuais irregularidades cometidas pelas concessionárias, perante a legislação vigente, no faturamento comercial de energia,considerando a necessidade de impedir o agravamento da situação, bem como a devida normalização dos procedimentos técnicos e legais, frente ao cenário de centenas de milhares de unidades consumidoras com medição já exteriorizada pelo País e em expansão acelerada. 2 3 - Histórico Considerando a definição legal contida na legislação em vigor, Resolução 456 da ANEEL, quanto ao “ponto de entrega” de energia elétrica, os padrões de ligação de entradas de serviço, de uma forma geral, sempre fixaram como local para instalação do equipamento de medição um ponto junto ou próximo ao limite da propriedade particular com a via pública ou a partir deste. Dessa forma, historicamente sempre coube à concessionária a responsabilidade pela viabilização do fornecimento de energia elétrica, pela instalação, manutenção e operação até o “ponto de entrega legal”. Tendo sido em épocas pretéritas permitida a instalação da medição além do limite de propriedade com a via pública, as entradas de serviço nessas características se constituíram no alvo preferencial das concessionárias para a aplicação dos programas de combate às perdas onde a exteriorização da medição vem sendo fortemente implementada. Inicialmente, a exteriorização da medição não perdeu de vista a definição de “ponto de entrega legal” tendo sido elaborados padrões de entrada onde a medição, majoritariamente, foi fixada junto ao ponto de entrega, instalada em caixa montada no muro ou na fachada da edificação, conforme apresentado em 3.1 e em 3.2. 3.1 – Configuração da entrada de serviço com a medição exteriorizada junto ao ponto de entrega, em conformidade com a Resolução 456 da ANEEL MEDIÇÃO NO MURO 3 3.2 – Configuração da entrada de serviço com a medição exteriorizada junto ao ponto de entrega, em conformidade com a Resolução 456 da ANEEL MEDIÇÃO NA FACHADA Verifica-se que nas duas configurações anteriores a medição está localizada em caixa no muro ou na fachada, no limite da propriedade com a via pública, ou seja, no próprio ponto de entrega definido pela Resolução 456 da ANEEL.. Nesse caso, toda a perda técnica advinda das características físicas do ramal de ligação ocorrem antes da medição e não são incorporadas ao consumo de energia elétrica do consumidor. Essa concepção é absolutamente correta sob o ponto de vista das definições que caracterizam um sistema de distribuição, uma vez que o ramal de ligação é considerado uma extensão da rede secundária, dimensionado e instalado pela concessionária, cabendo à empresa distribuidora todo o ônus pelas perdas atinentes ao ramal. 4 Posteriormente, numa postura mais agressiva, a política de exteriorização foi mais radicalizada e a medição passou a ser instalada no poste da concessionária, conforme apresentado em 3.3. Essa modalidade de exteriorização tem sido viabilizada por sistemas eletrônicos de medição centralizada ou por medidores eletromecânicos convencionais instalados em caixas especiais com lente de aumento. 3.3 – Configuração da entrada de serviço com a medição exteriorizada, instalada no poste da concessionária, em confronto com a Resolução 456 da ANEEL PONTO DE ENTREGA LEGAL Nessa configuração a medição está localizada no poste da concessionária na via pública, antes do ponto de entrega legal, sendo o ramal de ligação visto pelo medidor como uma carga. Assim, toda a perda técnica advinda das características físicas do ramal de ligação ocorrem após a medição e são incorporadas ao consumo de energia elétrica do consumidor. 5 4 - Perdas no Ramal de ligação Com o advento da política de exteriorização através da medição instalada no poste da concessionária, um trecho pertencente a rede secundária definido como ramal de ligação, passou a ficar situado após a medição sendo toda a perda técnica de energia inerente às características físicas do ramal registrada pelo medidor, incorporada e faturada juntamente com o consumo das demais cargas da unidade consumidora. Essa prática sem qualquer dúvida é absolutamente indevida, tendo em vista as definições que caracterizam um sistema de distribuição, onde o ramal de ligação é considerado uma extensão da rede secundária de distribuição, dimensionado, instalado, operado e mantido pela concessionária, cabendo portanto à empresa distribuidora a exclusiva responsabilidade pelas pe rdas técnicas e ônus atinentes. Caso contrário, seria a inconcebível institucionalização da redução da perda técnica no sistema de distribuição da concessionária, através do repasse aos consumidores, da parcela inerente ao ramal de ligação, que nada mais é que parte integrante da rede secundária de distribuição. 4.1 – Perdas técnicas no ramal de ligação As perdas técnicas no ramal de ligação tem origem nas características físicas próprias dos materiais de composição dos condutores, normalmente o cobre ou o alumínio. Tais condutores quando atravessados por uma corrente elétrica apresentam uma resistência a essa corrente, produzindo uma energia sob a forma de calor (efeito Joule) que é dissipada no ar, diretamente proporcional ao quadrado desta corrente pela resistência equivalente do circuito atravessado. Dependendo do valor da corrente, da temperatura, da bitola e do comprimento do condutor do ramal de ligação essa perda pode atingir valores bastante expressivos. Considerando que nos casos de entradas consumidoras com medição exteriorizada os ramais de ligação estão fisicamente situados à jusante (após) do medidor, toda a perda técnica originada no ramal é incorporada ao consumo de energia elétrica próprio das cargas dos consumidores. A seguir, através da análise de alguns casos reais, será verificado o diferencial de energia faturado a mais pela concessionária, atinente às perdas técnicas com origem nos ramais de ligação e que são incorporadas ao consumo de energia ativa (kWh) dos consumidores. 6 4.1.1 – Perdas em consumidores monofásicos com medição exteriorizada Serão considerados na análise os 3 (três) tipos de condutores mais empregados nos ramais de ligação monofásicos, sendo a perda de energia ativa (kWh) determinada para os comprimentos de ramais mais comuns e para valores de carga média e máxima para a categoria monofásica. Tendo em vista o consumo médio mensal de 230 kWh por unidade de consumo monofásica, será determinada a perda mensal e anual de energia ativa para cada tipo de ramal de ligação, advinda da corrente referente à carga média e a cada comprimento de circuito considerado. Imédia = (230 kWh / 720 h) / 0,127 kV x 0, 92 = 2,73 A Perda (1φ ) = I² média x 2R FP = 0, 92 Perdas mensais de energia ativa no RL monofásico (kWh) Condutor do RL (Bitola) Conc 2 x 6 mm² - Cu Conc 2 x 10 mm² - Cu DPX 6 AWG - Al R ca – 75ºC (Ω / kM) 3,8207 2,2701 2,7003 I média (A) 2, 73 2, 73 2, 73 Perda ativa L = 15 m 0,617 0,367 0,436 por unidade L = 25 m 1,028 (1) 0,611 (2) 0,727 de comprimento L = 30 m 1,234 0,733 0,872 I²x R L = 40 m 1,645 0,977 1,163 Perdas anuais de energia ativa no RL monofásico (kWh) Condutor do RL (Bitola) Conc 2 x 6 mm² - Cu Conc 2 x 10 mm² - Cu DPX 6 AWG - Al R ca – 75ºC (Ω / kM) 3,8207 2,2701 2,7003 I média (A) 2, 73 2, 73 2, 73 Perda ativa L = 15 m 7,403 4,398 5,232 por unidade L = 25 m 12,338 (1) 7,330 (2) 8,720 de comprimento L = 30 m 14,805 8,797 10,464 I²x R L = 40 m 19,740 11,729 13,951 Perdas anuais de energia ativa no RL monofásico MWh acumuladas por cada grupo de 50.000 consumidores Condutor do RL (Bitola) Conc 2 x 6 mm² - Cu Conc 2 x 10 mm² - Cu DPX 6 AWG - Al R ca – 75ºC (Ω / kM) 3,8207 2,2701 2,7003 I média (A) 2, 73 2, 73 2, 73 Perda ativa L = 15 m 370,1 219,9 261,6 por unidade L = 25 m 616,9 (1) 366,5 (2) 436,0 de comprimento L = 30 m 740,3 439,8 523,2 I²x R L = 40 m 987,0 586,4 697,6 Faturamento anual das Perdas de energia ativa no RL monofásico em R$ por cada grupo de 50.000 consumidores (R$ 302,00 / MWh) Condutor do RL (Bitola) Conc 2 x 6 mm² - Cu Conc 2 x 10 mm² - Cu DPX 6 AWG - Al R ca – 75ºC (Ω / kM) 3,8207 2,2701 2,7003 I média (A) 2, 73 2, 73 2, 73 Perda R$ L = 15 m 111.778,32 66.413,74 78.999,69 por unidade L = 25 m 186.297,19 (1) 110.689,57 (2) 131.666,16 de comprimento L = 30 m I²x R L = 40 m 223.556,63 132.827,48 157.999,39 298.075,51 177.103,30 210.665,85 Notas: 1 – Situação mais comum, que ocorre na maioria dos casos. 2 – Situação futura 7 4.1.2 – Perdas em consumidores trifásicos com medição exteriorizada Serão considerados na análise os 2 (dois) tipos de condutores mais empregados nos ramais de ligação trifásicos, sendo a perda de energia ativa (kWh) determinada para os comprimentos de ramais mais comuns e para valores de carga média e máxima para a categoria trifásica. Tendo em vista um consumo médio mensal de 500 kWh por unidade consumidora trifásica, será determinada a perda mensal e anual de energia ativa para cada tipo de ramal de ligação, advinda da corrente referente à carga média e a cada comprimento de circuito considerado. I média = (500 kWh / 720 h) / 0,381 kV x 0, 92 = 1,98 A Perda (3φ ) = I² média x 3R FP = 0, 92 Perdas mensais de energia ativa no RL trifásico (kWh) Condutor do RL Bitola Conc 4 x 10 mm² - Cu QPX 6 AWG - Al R ca – 75ºC (Ω / kM) 2,2701 2,7003 I média (A) 1,98 1,98 Perda ativa L = 15 m 0,289 0,343 por unidade L = 25 m 0,481 (2) 0,572 (1) de comprimento L = 30 m 0,577 0,687 I²x R L = 40 m 0,770 0,915 Perdas anuais de energia ativa no RL trifásico (kWh) Condutor do RL Bitola Conc 4 x 10 mm² - Cu QPX 6 AWG - Al R ca – 75ºC (Ω / kM) 2,2701 2,7003 I média (A) 1,98 1,98 Perda ativa L = 15 m 3,463 4,120 por unidade L = 25 m 5,772 (2) 6,866 (1) de comprimento L = 30 m 6,927 8,239 I²x R L = 40 m 9,236 10,986 Perdas anuais de energia ativa no RL trifásico MWh acumuladas por cada grupo de 50.000 consumidore s Condutor do RL (Bitola) Conc 4 x 10 mm² - Cu QPX 6 AWG - Al R ca – 75ºC (Ω / kM) 2,2701 2,7003 I média (A) 1,98 1,98 Perda ativa L = 15 m 173,2 206,0 I²x R por unidade L = 25 m de comprimento L = 30 m L = 40 m 288,6 (2) 343,3 (1) 346,3 412,0 461,8 549,3 Faturamento anual das Perdas de energia ativa no RL trifásico em R$ por cada grupo de 50.000 consumidores (R$ 302,00 / MWh) Condutor do RL (Bitola) Conc 4 x 10 mm² - Cu QPX 6 AWG - Al R ca – 75ºC (Ω / kM) 2,2701 2,7003 I média (A) 1,98 1,98 Perda R$ L = 15 m 52.296,71 62.207,37 por unidade L = 25 m 87.161,18 (2) 103.678,95 (1) de comprimento L = 30 m 104.593,42 124.414,74 I²x R L = 40 m 139.457,89 165.886,32 Notas: 1 – Situação mais comum, que ocorre na maioria dos casos. 2 – Situação futura 8 É importante observar, que as perdas nos ramais de ligação, quando verificadas individualmente, parecem pouco significativas. Contudo, quando analisadas coletivamente, como nos casos de grupos de 50.000 unidades consumidoras anteriormente apresentados, essas perdas passam a ser muito expressivas, seja pelo volume de energia MWh ou pelo montante de dinheiro pago anualmente pelos consumidores pelas perdas técnicas de energia ocorridas num trecho do sistema elétrico que é de exclusiva responsabilidade da concessionária, indevidamente imputada aos usuários. Considerando as características mais comuns nas ligações de unidades consumidoras, conforme destacado pelo índice (1) nas planilhas anteriores, verifica-se que para cada grupo de 50.000 unidades consumidoras com medição exteriorizada, a perda técnica anual acumulada e faturada pela concessionária pode atingir aos seguintes valores : - Consumidores monofásicos â 619, 9 MWh ou R$ 186.287,19 por ano - Consumidores trifásicos â 343,3 MWh ou R$ 103.678,95 por ano NOTA : Os montantes de perdas apresentados anteriormente estão referidos a valores médios de corrente, portanto muito inferiores aos valores reais caso fossem consideradas as correntes reais de integração para determinação do consumo ativo advindas das curvas de carga reais. 4.2 – Perdas pela descalibração do equipamento de medição Outro fato que pode agravar ainda mais as perdas no ramal de ligação se dá pelo erro de calibração que os equipamentos de medição podem apresentar, em especial os medidores eletromecânicos convencionais. Conforme a NBR 8380 - Verificação em serviço de medidores de energia ativa, de Fevereiro de 1984, que estabelece os critérios para ensaios de calibração de medido res eletromecânicos, classe 2, instalados nas unidades consumidoras, os equipamentos ensaiados que apresentarem um erro máximo entre ± 3,5 % não necessitam serem substituídos. Dessa forma, as perdas técnicas nos ramais de ligação podem ser acrescidas de mais 3,5 %, bem como o consumo normal das cargas existentes. 4.3 – Perdas por furto de energia por terceiros nos ramais de ligação Esse tipo de perda pode ser suscetível de ocorrer pelo furto de energia executada por terceiros através da conexão de cargas clandestinas nos ramais de ligação dos consumidores. Estando o ramal de ligação situado após a medição, toda carga derivada entre o medidor no poste na via pública e o ponto de entrega no limite de propriedade será incorporada ao consumo da unidade consumidora. Como se trata de trecho de circuito situado antes do ponto de entrega legal, definido como parte intergrante da rede secundária, cabe à concessionária a responsabilidade pela detecção e combate ao furto, bem como a devida regularização e ressarcimento ao consumidor quando constatado o ilícito. 9 5 – Medidas para adequação da “exteriorização às condições legais” Tendo em vista a análise anterior, cujos valores apurados das perdas técnicas nos ramais de ligação, além de se revelarem absolutamente representativos são indevidamente imputados e faturados aos consumidores com medição exteriorizada, e que, uma vez não haver qualquer dúvida quanto à responsabilidade plena da concessionária pelas perdas ocorridas nos ramais de ligação, urge uma tomada de posição que objetive a imediata adequação dos casos a executar e a devida reparação dos casos já executados, de forma a compatibilizar os procedimentos adotados pela concessionária para a “exteriorização da medição” com os preceitos definidos pela legislação. 5.1 – Compatibilização técnica da medição Para que se possa adequar os procedimentos de exteriorização através da medição instalada no poste da concessionária ou qualquer outro ponto situado a montante (antes) do “ponto de entrega legal”, somente uma alternativa através de medição eletrônica pode alcançar a adequação dos procedimentos de exteriorização com a legislação vigente, onde o equipamento de medição venha a ser instalado a montante do ponto de entrega,. O medidor eletrônico de energia deverá, além de possuir classe de exatidão compatível (recomendável 0,5 ou melhor), ser equipado com memória de massa e com algoritmo de compensação de perdas. Tal algoritmo deverá compor um vetor negativo de energia ativa (kWh), resultante do produto do quadrado da corrente de integração medida (a mesma utilizada no cálculo do consumo normal de energia ativa em kWh), pela resistência equivalente do ramal de ligação, sendo o valor da resistência parametrizado para cada caso específico. Assim, o consumo faturado estará refletindo apenas o montante de energia inerente às cargas próprias das unidades consumidoras, uma vez que as perdas no ramal de ligação passam a ser corretamente compensadas. Em síntese, para a efetivação da devida adequação das ações de exteriorização da medição à legislação, além de em todos os novos casos de exteriorização serem obrigatoriamente empregados medidores eletrônicos com algoritmo de compensação, em todos os casos já executados o medidor eletromecânico convencional de verá ser substituído por equipamento eletrônico. Onde se tenha empregado “sistema eletrônico de medição com leitura centralizada”, todos os módulos de medição deverão ser também equipados com algoritmo de compensação. Além de mais fácil, essa é a solução de menor custo. 10 5.2 – Relocação da medição Uma outra alternativa para adequação é a simples desmontagem do padrão já instalado no poste da concessionária e a relocação dos medidores para o “ ponto de entrega legal ” definido pela Resolução 456 da ANEEL, no limite da propriedade com a via pública. Dessa forma, as perdas técnicas nos ramais de ligação ficam eletricamente situadas a montante (antes) da medição, não sendo assim imputadas indevidamente aos consumidores. Assim, todo o ônus das perdas técnicas ficam corretamente sob a responsabilidade da concessionária, uma vez que o ramal de ligação é parte integrante da sua rede secundária de distribuição. 5.3 – Ressarcimento aos consumidores com medição já exteriorizada Qualquer que seja a me dida adotada para a adequação dos procedimentos de exteriorização da medição, não há como deixar de reconhecer que nos casos das unidades consumidoras já exteriorizadas, as perdas técnicas ocorridas nos ramais de ligação já foram indevidamente incorporadas aos consumos próprios dessas unidades e faturadas pela concessionária. Cabe portanto, como forma de buscar a justa reparação, a determinação do valor indevidamente faturado e o devido ressarcimento aos consumidores envolvidos, considerando o período entre a data da exteriorização e a data da devida adequação onde cessa a irregularidade . Rio de Janeiro, 10 de Fevereiro de 2003. SENGE/RJ 11