Compensação de Sistemas Elétricos · 2016. 8. 2. · 1 s cos s. sen ( RL ) V I ( s ) m t m sen( t ) sen( )e R ( L ) V i( t ) 2 R L tg 1 R L dt di( t ) v( t ) V m n( t ) Ri( t )

Prof. Origa

Compensação de Sistemas Elétricos

Equipamentos Para Compensação de Redes Elétricas

www.feis.unesp.br/laqee Desequilíbrios (equipamentos)

Reator controlado por tiristores ( TCR )

Capacitores chaveados por tiristores ( TSC )

Equipamentos controlados e/ou chaveados

www.feis.unesp.br/laqee Desequilíbrios (compensação)

Compensador Estático de Reativos ( SVC )

A operação combinada proporciona uma variação contínua entre as características indutiva e capacitiva

Equipamentos controlados ou chaveados


2222

1

s

sen.s

s

cos.

)LRs(L

V)s(I m

tm e)(sen)t(sen

)L(R

V)t(i

22

R

Ltg

1

R

L

dt

)t(diL)t(Ri)t(senV)t(v m

)s(RI)(i)s(sIL)s(V 0 00 )(i

( Ref .I ) :

Ângulo de fechamento da chave

sincronizado com a tensão

t α

Ref .I Ref .V

Chaveamento de circuito RL


t

m e)(sen)t(senI)t(i

R

Ltg

1

R

L

22 )L(R

VI m

m

Tomando-se a tensão de alimentação como referência ( Ref .V ) :

)t(L

R

m e)(sen)t(senI)t(i

α

Chaveamento de circuito RL


angulo de disparo dos tiristores sincronizado a partir da polarização e maior que 90º.

)cos()tcos(L

V)t(i m

2

)(sen)t(sen

L

V)t(i m

22

condição particular : R = 0

L

VI m

m

Chaveamento de circuito RL com Tiristores

Tiristor bloqueia quando a corrente se anula

)t(L

R

m e)(sen)t(senI)t(i

ou


α1

v(t), i(t)

)tcos(

)cos(

t

L

Vm

Chaveamento de circuito RL com Tiristores.

)cos()tcos(L

V)t(i m

1 1>90o

2 21180o

Semiciclo positivo

Semiciclo negativo


α

α+

i(t)

v(t)

α+

α

v(t)

i(t)

)cos()tcos(L

V)t(i m

R

Ltg

1

Efeito da Resistência do enrolamento

)t(L

R

m e)(sen)t(senI)t(i

Chaveamento de circuito RL com Tiristores ( efeito da resistência )


Análise de Fourier ( Fundamental e harmônicas )

Componente fundamental (% Im)

α

Componentes harmônicas (% Im)

α

)(sen)(I

I

m

221001

α

α+

i(t)

v(t)


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


Compensação de cargas com SVC

L

cxyxy

L

rxy

SVCV

Q)](sen)([

V

QI

322

3

cabcab

Operação assimétrica:

Componente fundamental (% Im)

α


Exemplo: Dimensionar o SVC para atender os requisitos abaixo.

Ibc = +1,95A Ica = -1,95A V = 220V

Banco de Capacitor :

Qf = 220 x 1,95 = 429 VA Q3f = 3 x 0,429 = 1,29 kVA

Banco de Indutor :

IT = IC + IL -1,95 = 1,95+IL IL = 3,9A

Q3f = 3 x 220 x 4 = 2,64 kVA

a) Condições limítrofes:

b) Condições operacionais para : Ica = +1,6A Iab = +0,9A Ibc = -1,2A



Correntes pelos reatores controlados :

b) Condições operacionais para : Ica = +1,6A Iab = +0,9A Ibc = -1,2A

C

ab

L

ab

SVC

ab III )( 95,1)(9,0 L

abI AI L

ab 05,1)(

C

bc

L

bc

SVC

bc III )( 95,1)(2,1 L

bcI A,)(I L

bc 153

C

ca

L

ca

SVC

ca III )( 95,1)(6,1 L

caI A,)(I L

ca 350



Angulos de disparo : A,)(I L

ab 051 AIm 4 %3,26)( ab

L

abI

05

101520253035404550556065707580859095

100

90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

I1/Im (%)

)(2)(2100

%1

senI

I

m

o

ab 128




bc 153 AIm 4 %79)( bc

L

bcI

05

101520253035404550556065707580859095

100

90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

I1/Im (%)

)(2)(2100

%1

senI

I

m

o

bc 100




ca 350 AIm 4 %9)( ca

L

caI

05

101520253035404550556065707580859095

100

90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

I1/Im (%)

)(2)(2100

%1

senI

I

m

o

ca 144

www.feis.unesp.br/laqee Gabarito I1/Im (%)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

I1/Im (%)

www.feis.unesp.br/laqee

Compensador Estático Coxipó (+70 / -50 MVAr)

Exemplo de instalação de um SVC

Painel cinótico

Equipamento

www.feis.unesp.br/laqee Equipamento

Válvulas de tiristores Transformador ( 230Kv /12.3 kV )




Reator Controlado – RCT ( -60 MVAr)



Capacitor chaveado – CCT ( 60 MVAr)



Filtro ressonante para 5 harmônica ( 10 MVAr)

Documents

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