Clulas de Combustvel

Compesadores EstticosAndr Reis - 14477Felipe Terra - 14490Henrique Borges - 14498Reginaldo Miranda - 14526Thales Moran - 14540

Universidade Federal de ItajubInstituto de Sistemas Eltricos e EnergiaIntroduoOs compensadores estticos so empregados em situaes onde a compensao deve atuar de maneira rpida e eficaz

Compensadores EstticosRNSCCTRCTMistosIntroduoUtilizados para mitigar distrbios da qualidade da energia tais como :

VTCDs e flutuaes de tenso;Correo do fator de potncia;Reduo de HarmnicosReatores a Ncleo SaturadoO Reator a Ncleo Saturado (RNS) funciona como um Regulador de Tenso, controlando a demanda de potncia reativa.

Fazer com a demanda de potncia reativa do barramento permanea constante Q=cte.Arranjo BsicoO Arranjo Bsico do CERNS composto por um capacitor em paralelo com um RNS

Princpio de FuncionamentoDe acordo com o arranjo, Tem-se:VReduo da demanda de reativo ou at mesmo gerao de reativoVAumento da demanda de reativo (absoro de reativo)

Exemplo de aplicaoForno a arcoMquinas de soldaCompensao de SEP, especialmente rurais.

Vantagens e DesvantagensVantagens:RobustezBaixos ndices de ManutenoAlto custo-benefcio comparado aos RCT

Desvantagens:Insero de componentes harmnicas no SEP

Aplicao

AplicaoSituao 1: Desligamento de metade da carga do barramento da SE-SINOP sem a utilizao do CERNS

Intervalo I - 235,1kV 1,02 pu

Intervalo II -254,6 kV 1,10 puTenso no intervalo II ULTRAPASSA os limites estabelecidos por norma.AplicaoSituao 2: Desligamento de metade da carga do barramento da SE-SINOP com a utilizao do CERNS

Intervalo I 299,9kV 0,99 pu

Intervalo II -240,9 kV 1,047 puTenso no intervalo II PERMANECE dentro dos limites estabelecidos por norma.RCT Reator Controlado Por TiristorControle contnuo e independente da susceptncia em cada fase do compensador.Os tiristores so disparados pelo sinal de controle.0 180Gera harmonicos na rede em virtude do chaveamento

RCT Reator Controlado Por Tiristor

AplicaesReduo de Harmnicos

Aumento da capacidade de Transmisso

Estabilizao de Tenso

Reduo de Flicker

ReatorVlvula de Tiristores

ExemploMitigar problemas de flutuao de tenso devido a fornos a arco.

Conjunto reator controlado mais filtros

O valor de obtido de forma iterativa

Diagrama UnifilarValor indicado pelo flickermeter, no ponto de acoplamento comum, Pst(95%)=2,853. (Sistema no Compensado)

Fase A Neutro no PAC

Sistema no compensado

Tenso e Corrente Fase A - PACSistema Compensado

Consideraes -RCTCom o uso da compensao o Pst calculado reduzido para Pst(95%) = 1,652Reduo de 42% do nvel de flicker em relao ao nvel obtido com o sistema no compensado.O RCT mostrou se adequado para a mitigao do problema.Sistema flexvel para novas instalaes de fornos a arco e planejamento

CCT-Capacitor controlado por tiristorSistema para manobra de capacitores baseado em tiristoresSistemas com grande numero de cargas dinmicas e com demandas variveis e rpidas de potncia reativa.

Utilizao do CCToperao das cargas de grande porte, no-lineares, variveis e desequilibradas.

Estas cargas especiais so:

fornos a arco, pontes retificadoras,conversores estticos, sistemas de acionamento por chaveamentoITSCPossibilidade de um grande nmero de operaes; Eliminao das correntes de inrush; Aumento da vida til dos elementos do banco; Conexo rpida, sem a necessidade de atraso para descarga dos capacitores; Tempo de manobra mximo inferior a 1 ciclo;Vantagens do CCTMenores custo de manuteno, embora com maiores custos implantao; Possibilidade de adoo de medidas de monitorao e proteo do bancoEliminao dos resistores de pr-carga e descarga do banco;Utilizao plena do banco e capacitores, maximizando os benefcios do investimento.Exemplo de FabricanteNOKIAN CAPACITORS

Exemplo (forno de induo)alimentao da Fbrica de Capacitores feita por um transformador de 300 kVA 13,8/0,38 kV -impedncia de 5 % e com correo do Fator de Potncia realizada por um Banco de Capacitores Automtico de 115 kVAr.

Exemplo (forno de induo)Banco de capacitores desligado e forno de induo desligado: como esperado as formas de onda de tenso e corrente no apresentam muita distoro

Exemplo (forno de induo)

Banco de capacitores desligado e forno de induo ligado: a distoro nesse caso nas duas formas de onda provocando injeo de harmnicos na redeExemplo (forno de induo)Banco de capacitores ligado e forno de induo ligado: percebe-se que a DHT, tanto de corrente quanto de tenso, aumenta muito com a presena do banco de capacitores, indicando interao entre o banco e o forno de induo.

Exemplo (forno de induo)Observe que somente a utilizao do CCT no e soluo para este caso. E necessrio um conjunto de aes como a utilizao de filtros sintonizados e dessintonizados e a correo simultnea do fator de potncia, que so ligados ou desligados conforme a necessidade de energia reativa do sistema.MistasSoluo Completa

Caracterstica V X I

Subestao Bom Jesus da Lapa - CHESFAplicao:Na subestao Bom Jesus da Lapa II utilizada a soluo completa, ou seja: transformador + filtros + TRCs + TSCs + sistemas de medio e controle;A seguir temos os resultados da comparao entre o modelo completo, supracitado e o modelo simplificado que compreende o uso de transformador e capacitor concentrado;Tem-se ainda a simulao de uma falta na LT Bom Jesus da Lapa II Ibicoara 500[kV]

Modelo SimplificadoModelo Detalhado

Variao de Tenso transitriaCompensao de Potencia ReativaConclusoForam apresentados alguns mtodos de mitigao dos distrbios relacionados a flutuaes de tenso, VTCDs, correo do fator de potncia; reduo de Harmnicos. Os mtodos de compensao esttica analisados neste trabalho so eficientes para soluo desses distrbios de QEESempre a melhor opo e a utilizao de todos os mtodos em conjunto.

ABCL/2L/2L/2L/2