TE 991 Tópicos em Qualidade de Energia - UFPRmateus:te991... · 2019. 6. 11. · 9. Soluções...
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TE 991 Tópicos em
Qualidade de
Energia
Cap. 7 – Variação de
tensão em regime
permanente
Prof. Mateus Duarte
Teixeira (por J.C. Oliveira)
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1. Definição
“Variações de tensão de longa
duração são desvios que ocorrem no
valor eficaz desta grandeza, na
frequência do sistema, com duração
superior a 3 minutos”
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1. Origem das Variações de Tensão
Operação de disjuntores;
Manutenção;
Carregamento dos Condutores;
Variação de Cargas;
Chaveamento de Capacitores;
Fiação mal dimensionada ou conexões
mal feitas.
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1. Origem das Variações de Tensão
SV. .
V
SZ
jQP
.
V
Scc
.
I
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1. Origem das Variações de Tensão
Scc
Q
V
V
V
SV.
.
V
.
I
.
IZ S
.
IRS
.
IjX S
...
)( IjXRVV SSS
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2. Exemplo de Histograma de Tensão
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3. Limites de Faixas de Tensão -
PRODIST
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4. Amostragem das Medições para
redes elétricas
Medições Amostrais
Medições Solicitadas / Reclamações de Tensão
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5. Faixas de Conformidade de Tensão
em Regime Permanente
FAIXA CRÍTICA SUPERIOR
FAIXA PRECÁRIA SUPERIOR
FAIXA ADEQUADA
FAIXA PRECÁRIA INFERIOR
FAIXA CRÍTICA INFERIOR
1.008 Leituras Válidas
Intervalo de 10 minutos
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Exemplo de Medição
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6. DRP – Duração Relativa da
Transgressão de Tensão Precária
Indicador individual referente à duração relativa das
leituras de tensão, nas faixas de tensão precária, no
período de observação definido, expresso em percentual
100.008.1
nlpDRP
%75,5100.008.1
58
DRP
X 925 Leituras
X 15 Leituras
X 10 Leituras
X 50 Leituras
X 8 Leituras
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7. DRC – Duração Relativa da
Transgressão de Tensão Crítica
Indicador individual referente à duração relativa das
leituras de tensão, nas faixas de tensão crítica, no período
de observação definido, expresso em percentual
100.008.1
nlcDRC
X 925 Leituras
%48,2100.008.1
25
DRC
X 15 Leituras
X 10 Leituras
X 50 Leituras
X 8 Leituras
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8. Compensação
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9. Soluções
Compensação direta: equipamentos que
utilizam a filosofia da mudança manual ou
automática de tapes ou aqueles que inserem
de tensões de compensação controladas,
aditivas ou subtrativas, àquelas disponibilizadas
pela rede supridora;
Compensação indireta: técnica atrelada com
equipamentos que operam à base do controle
do fluxo de potência reativa.
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9. Soluções
Reguladores de Ação Direta
Exemplos de reguladores baseados na
mudança automática de tapes: Toshiba TB-
R1000, COOPER VR-32 e ITB RAV-2;
Exemplos de reguladores que inserem tensões
de compensação controladas: SIPCON S, DVR,
Softswitching DySC.
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9. Soluções
Principio físico dos reguladores de Ação Direta
baseados em mudança de TAPS
1V
2V1N
2N
2
2
1
1
N
V
N
V
1
212
N
NVV
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9. Soluções
Reguladores Monofásicos Utilizado para manter regulada a tensão na carga, através de
um comutador de derivações em carga monofásico. São
montados em bancos trifásicos, conexão delta, delta aberto ou
estrela aterrada, permitindo a regulação da tensão em cada
linha individualmente ou através de um sistema mestre
comandado, onde a tensão é regulada para as três fases em
um mesmo nível, substituindo os reguladores de tensão trifásicos
com inúmeras vantagens, cuja principal é o reduzido preço.
Tensão: Até 36.2kV
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9. Soluções
Reguladores Monofásicos
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9. Soluções
Exemplo de atuação do Regulador de Tensão
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9. Soluções
Princípio físico dos reguladores de ação direta via
inserção de tensões de compensação
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9. Soluções
Reguladores de Ação Indireta
Alguns exemplos clássicos de dispositivos para
compensação indireta da tensão através do
controle do fluxo da potência reativa:
Bancos de capacitores e/ou reatores, fixos ou
variáveis, manuais e automativos;
Compensadores síncronos;
RCTs (Reatores Controlados a Tiristores);
CCTs (Capacitores Chaveados a Tiristores);
Tecnologia UPFC (Unified Power Flow Controller):
STATCOM, SIPCON P, dentre outros.
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9. Soluções Reator Linear e Banco de Capacitores
(chaveamento mecânico)
Fonte CACarga
Disjuntor
Disjuntor
Reator
LinearBanco de
Capacitor
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9. Soluções Reator Controlado a Tiristores - RCT
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9. Soluções Capacitor Chaveado a Tiristores - RCT
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9. Soluções Compensadores Síncronos
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9. Soluções Static Synchronous Compensator– STATCOM
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9. Soluções Utilização de Capacitores de Baixa Tensão
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9. Soluções Utilização de Capacitores de Baixa Tensão
11.400/220V
75 kVA - 3Ø
10 kVAr - 3Ø
1
2
4 5
3
7 28
27
26
25
24 23 22
21
20
6 8 9 10 11 12
13
14
15 16 17 18
19
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9. Soluções Utilização de Capacitores de Baixa Tensão
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1 2 6 7 3 4 20 21 22 23 24 25 26 27 28 5 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Barra
Tensão (
pu )
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1 2 6 7 3 20 4 21 8 22 23 24 25 26 27 28 5 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Barra
Te
nsã
o (
pu )
Caso Base
Resultados obtidos
sem o capacitor
Caso 01
Capacitor conectado
na Barra 11
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9. Soluções Utilização de Capacitores de Baixa Tensão
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1 2 6 7 3 20 4 21 8 22 23 24 25 26 27 28 5 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Barra
Te
nsã
o (
pu )
0,75
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1 2 6 7 3 20 4 21 8 22 23 24 25 26 27 28 5 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Barra
Te
nsã
o (
pu ) Caso 01
Capacitor conectado
na Barra 11
Caso 02
Capacitor conectado
na Barra 14
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9. Soluções Utilização de Capacitores de Baixa Tensão
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1 2 6 7 3 20 4 21 8 22 23 24 25 26 27 28 5 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Barra
Tensão (
pu )
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9. Soluções Utilização de Capacitores de Baixa Tensão
PERDAS ( % ) kW kWh / Mês kWh / Ano
Perdas sem compensação 2,79% 1,360 979 11.751
Perdas com compensação 2,26% 1,102 793 9.519
Diferença das perdas 0,53% 0,258 186 2.232
0,0% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% 3,0%
Perdas sem compensação
Perdas com compensação
kVA kW kVAr
58,86 48,75 33,00
54,89 48,35 25,98
6,74% 0,82% 21,27%Redução ( % )
Análise de Desempenho
Antes
DepoisCarregamento do Trafo
52 53 54 55 56 57 58 59 60
Carregamento sem compensação
Carregamento com compensação
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9. Soluções Utilização de Capacitores de Baixa Tensão
DRP antes e após a conexão do capacitor
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9. Soluções Utilização de Capacitores de Baixa Tensão
105
110
115
120
125
130
135
140
145
10:2
0:0
0
15:2
0:0
0
20:2
0:0
0
01:2
0:0
0
06:2
0:0
0
11:2
0:0
0
16:2
0:0
0
21:2
0:0
0
02:2
0:0
0
07:2
0:0
0
12:2
0:0
0
17:2
0:0
0
22:2
0:0
0
03:2
0:0
0
08:2
0:0
0
13:2
0:0
0
18:2
0:0
0
23:2
0:0
0
04:2
0:0
0
09:2
0:0
0
14:2
0:0
0
19:2
0:0
0
00:2
0:0
0
05:2
0:0
0
10:2
0:0
0
15:2
0:0
0
20:2
0:0
0
01:2
0:0
0
06:2
0:0
0
11:2
0:0
0
16:2
0:0
0
21:2
0:0
0
02:2
0:0
0
07:2
0:0
0
Horário
Tensão (
Volts
)
Antes Depois
![Page 35: TE 991 Tópicos em Qualidade de Energia - UFPRmateus:te991... · 2019. 6. 11. · 9. Soluções Reguladores Monofásicos Utilizado para manter regulada a tensão na carga, através](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022081410/609ab3422475c87a47324f60/html5/thumbnails/35.jpg)
9. Soluções Utilização de Capacitores de Baixa Tensão
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