Publicação: Harmônicas em geração distribuída
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
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Resumo
Esta tese identifica formas de mitigar as harmônicas temporais provocadas por
Cargas Não Lineares (CNL) constituídas por controles de Energia Elétrica chaveada
eletronicamente, as quais aumentam constantemente constituindo-se atualmente em mais de
65% do total em países como o Brasil.
A pesquisa identifica a solução para Geração Distribuída (GD), ou seja, em
Plantas alimentadas por Usinas Elétricas próprias trabalhando sem a presença da Rede
Comercial, o que ocorre em situações de manutenção ou de emergência que provocam o
desligamento da referida Rede.
A solução apresentada neste trabalho propõe a utilização de Geradores Síncronos
(GS) de baixas reatâncias subtransitórias. A pesquisa é realizada através do desenvolvimento
de modelos matemáticos utilizados nas simulações através das quais se evidencia a relação
entre a deformação da forma de onda da tensão com CNL e as referidas reatâncias. Ensaios
laboratoriais convalidam as simulações.
Desconsideram-se as harmônicas espaciais as quais são focadas apenas de forma
tangencial, já que os Geradores Síncronos são fabricados com excelentes formas de onda
com distorção entre 1% a 3%.
A citação freqüente de Normas ou Standards principalmente do IEC, do IEEE e
da ABNT é para referenciar a tese em padrões utilizados pelos escritórios de engenharia no
projeto e implantação de Usinas Elétricas em GD.
Abstract
This thesis identifies ways of mitigating the temporal harmonics caused by
Non-Linear Loads (NLL) constituted by electronically switched loads which increase
constantly, at the present time constituting 65% of the total in countries such as Brazil.
The research involved identifies the solution for Distributed Generation (DG),
that is to say, in plants fed by their own electrical generators working disconnected from the
main, as occurs in situations of maintenance or emergency which lead to the interruption of
the main.
The solution presented in this study proposes that Synchronous Generators
(SGs) of low sub transient reactances should be used as the solution. The research was
undertaken by means of the development of the mathematical models used in the simulations
by means of which the relationship between the reactances and the wave deformity of the
voltage with Non Linear Loads became evident. Laboratory experiments validated the
simulations.
The spatial harmonics which are focused on only tangentially are disregarded
seeing that the Synchronous Generators are produced with excellent wave forms with
distortions of only 1% to 3%.
The frequent quotation of norms or standards, especially of the IEC, the IEEE
and the ABNT is meant to serve as a frame of reference for the thesis as regards the
standards used by engineering firms in the projection and implantation of Electrical
Generating Plants in Distributed Generation
Palavras-chave
Gerador síncrono, Reatância subtransitória, Carga não linear, Distorção, Harmônicas, Synchronous generator, Sub transient reactance, Non linear load, Distortion, Harmonics, Dínamos - Corrente alternada, Distorção elétrica, Usinas elétricas, International Electrotechnical Commission
Citação
SANTOS, Silvério Penin y. Harmônicas em geração distribuída. 2011. 232 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2011. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2011.38