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Andr Reis - 14477 Felipe Terra - 14490 Henrique Borges - 14498 Reginaldo Miranda - 14526 Thales Moran - 14540 Universidade Federal de Itajub Instituto de Sistemas Eltricos e Energia

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Introduo Os compensadores estticos so empregados em situaes onde a compensao deve atuar de maneira rpida e eficaz Compensadores Estticos RNS CCT RCT Mistos

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Introduo Utilizados para mitigar distrbios da qualidade da energia tais como : VTCDs e flutuaes de tenso; Correo do fator de potncia; Reduo de Harmnicos

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Reatores a Ncleo Saturado O 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.

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Arranjo Bsico O Arranjo Bsico do CERNS composto por um capacitor em paralelo com um RNS

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Princpio de Funcionamento De acordo com o arranjo, Tem-se: VV Reduo da demanda de reativo ou at mesmo gerao de reativo VV Aumento da demanda de reativo (absoro de reativo)

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Exemplo de aplicao Forno a arco Mquinas de solda Compensao de SEP, especialmente rurais.

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Vantagens e Desvantagens Vantagens: Robustez Baixos ndices de Manuteno Alto custo-benefcio comparado aos RCT Desvantagens: Insero de componentes harmnicas no SEP

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Aplicao

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Situao 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 pu Tenso no intervalo II ULTRAPASSA os limites estabelecidos por norma.

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Aplicao Situao 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 pu Tenso no intervalo II PERMANECE dentro dos limites estabelecidos por norma.

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RCT Reator Controlado Por Tiristor Controle contnuo e independente da susceptncia em cada fase do compensador. Os tiristores so disparados pelo sinal de controle. 0 180 Gera harmonicos na rede em virtude do chaveamento

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RCT Reator Controlado Por Tiristor

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Aplicaes Reduo de Harmnicos Aumento da capacidade de Transmisso Estabilizao de Tenso Reduo de Flicker

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Reator

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Vlvula de Tiristores

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Exemplo Mitigar problemas de flutuao de tenso devido a fornos a arco. Conjunto reator controlado mais filtros O valor de obtido de forma iterativa

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

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Fase A Neutro no PAC Sistema no compensado

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Tenso e Corrente Fase A - PAC Sistema Compensado

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Consideraes -RCT Com o uso da compensao o Pst calculado reduzido para Pst(95%) = 1,652 Reduo 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

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CCT-Capacitor controlado por tiristor Sistema para manobra de capacitores baseado em tiristores Sistemas com grande numero de cargas dinmicas e com demandas variveis e rpidas de potncia reativa.

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Utilizao do CCT operao 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 chaveamento I TSC

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Possibilidade 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 CCT Menores custo de manuteno, embora com maiores custos implantao; Possibilidade de adoo de medidas de monitorao e proteo do banco Eliminao dos resistores de pr- carga e descarga do banco; Utilizao plena do banco e capacitores, maximizando os benefcios do investimento.

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Exemplo de Fabricante NOKIAN CAPACITORS

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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.

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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

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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 rede

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Exemplo (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.

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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.

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Mistas Soluo Completa

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Caracterstica V X I

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Subestao Bom Jesus da Lapa - CHESF

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Aplicao: 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]

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Modelo Simplificado Modelo Detalhado

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Variao de Tenso transitria Compensao de Potencia Reativa

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Concluso Foram 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 QEE Sempre a melhor opo e a utilizao de todos os mtodos em conjunto.