Compensação de Sistemas Elétricos

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Maria do Mar Teves do Amaral
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1 Compensação de Sistemas Elétricos Equipamentos Para Compensação de Redes Elétricas Prof. Origa

2 Desequilíbrios (equipamentos) Equipamentos controlados e/ou chaveados Reator controlado por tiristores ( TCR ) Capacitores chaveados por tiristores ( TSC )

3 Equipamentos controlados ou chaveados Compensador Estático de Reativos ( SVC ) A operação combinada proporciona uma variação contínua entre as características indutiva e capacitiva

4 Chaveamento de circuito R Desequilíbrios (compensação) Ref.V Ref. α t ( Ref. ) : di(t ) v(t ) Vmsen( t ) Ri( t ) dt Ângulo de fechamento da chave sincronizado com a tensão V( s ) i( ) R( s ) s( s ) 0 i( 0 ) 0 ( s ) V 1 ( s R.cos s.sen ) s s m 2 i(t ) t 1 Vm sen( t ) sen( ) e 2 2 R ( ) tg R R

5 Chaveamento de circuito R Desequilíbrios (compensação) i(t ) m sen( t ) sen( ) e t m R 2 V m ( ) 2 tg 1 R R α Tomando-se a tensão de alimentação como referência ( Ref.V ) : i( t ) m sen( t ) sen( ) e R ( t )

6 Chaveamento de circuito R com Tiristores angulo de disparo dos tiristores sincronizado a partir da polarização e maior que 90 º. Tiristor bloqueia quando a corrente se anula i( t ) m sen( t ) sen( ) e R ( t ) m Vm condição particular : R = 0 2 i( t Vm ) sen( t ) sen( ) 2 2 ou Vm i( t ) cos( t ) cos( )

7 Chaveamento de circuito R com Tiristores. Vm i( t ) cos( t ) cos( ) v(t), i(t) Semiciclo positivo 1 1>90 o V m cos(t ) t cos( ) α1 Semiciclo negativo o

8 Chaveamento de circuito R com Tiristores ( efeito da resistência ) v(t) α α+ i(t) Vm i( t ) cos( t ) cos( ) Efeito da Resistência do enrolamento v(t) i(t) i( t ) m sen( t ) sen( ) e R ( t ) α α+ tg 1 R

9 Análise de Fourier ( Fundamental e harmônicas ) v(t) i(t) α α+ Componente fundamental (% m) Componentes harmônicas (% m) 1 m 100 2( ) sen2( ) α α

10 Harmônicas Características nos SVC s conexão trifásica em triangulo: confinamentos das componentes harmônicas homopolares (triplens). Harmônicas características na corrente de linha : 6k±1 ( operação simétrica ) Corrente na fase AB Corrente na linha A

11 Compensação de cargas com SVC Operação assimétrica: ab bc ca Componente fundamental (% m) xy SVC Qr 3V [ 2( xy ) sen2( xy )] Q 3V c α

12 Exemplo: Dimensionar o SVC para atender os requisitos abaixo. a) Condições limítrofes: ca = -1,95A bc = +1,95A V = 220V b) Condições operacionais para : ab = +0,9A bc = -1,2A ca = +1,6A Banco de Capacitor : Qf = 220 x 1,95 = 429 VA Q3f = 3 x 0,429 = 1,29 kva Banco de ndutor : T = C + -1,95 = 1,95+ = 3,9A Q3f = 3 x 220 x 4 = 2,64 kva

13 Exemplo: Dimensionar o SVC para atender os requisitos abaixo. b) Condições operacionais para : ab = +0,9A bc = -1,2A ca = +1,6A Correntes pelos reatores controlados : SVC ab ( ) 0,9 ( ) 1, 95 ab C ab ab ab( ) 1, 05A SVC bc ( ) 1,2 ( ) 1, 95 bc C bc bc bc( ) 3, 15A SVC ca ( ) 1,6 ( ) 1, 95 ca C ca ca ca( ) 0, 35A

14 Exemplo: Dimensionar o SVC para atender os requisitos abaixo. Angulos de disparo : ab( ) 1, 05A m 4A ( ) 26,3% ab ab / m (%) % 2( ) sen2( ) ab 128 o m

15 Exemplo: Dimensionar o SVC para atender os requisitos abaixo. Angulos de disparo : bc( ) 3, 15A m 4A ( ) 79% bc bc / m (%) % 2( ) sen2( ) m bc 100 o

16 Exemplo: Dimensionar o SVC para atender os requisitos abaixo. Angulos de disparo : ca( ) 0, 35A m 4A ( ) 9% ca ca / m (%) % 2( ) sen2( ) ca 144 o m

17 Gabarito 1 / m (%) / m (%)

18 Equipamento Exemplo de instalação de um SVC Compensador Estático Coxipó (+70 / -50 MVAr) Painel cinótico

19 Equipamento Compensador Estático Coxipó (+70 / -50 MVAr) Válvulas de tiristores Transformador ( 230Kv /12.3 kv )

20 Equipamento Compensador Estático Coxipó (+70 / -50 MVAr) Reator Controlado RCT ( -60 MVAr)

21 Equipamento Compensador Estático Coxipó (+70 / -50 MVAr) Capacitor chaveado CCT ( 60 MVAr)

22 Equipamento Compensador Estático Coxipó (+70 / -50 MVAr) Filtro ressonante para 5 harmônica ( 10 MVAr)

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