Tcr controlado

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ANÁLISE DE SISTEMAS DE POTÊNCIA 2
FACTS


















Campo Grande - MS
2012

ACADÊMICOS:
LEONARDO RAMOS DO SANTOS












RELATÓRIO – FACTS
CARACTERÍSTICAS DO TCR E ENSAIOS PARA O CONTROLE DE REATIVO EM UMA LINHA DE TRANSMISSÃO














Campo Grande - MS
2012
1. INTRODUÇÃO

O aumento dos custos e das restriçõesambientais torna, muitas vezes, impraticável a estratégia do sobredimensionamento e, ao mesmo tempo, dificulta a construção de novas unidades de produção e linhas de transmissão. Por outro lado, tem-se observado um aumento contínuo do consumo de energia eléctrica. Nesse contexto, torna-se necessário o desenvolvimento de meios para controlar diretamente os fluxos de potência em determinadas linhas de umsistema.

O conceito de sistemas com fluxos de potência controláveis, ou “Flexible AC Transmission Systems” (FACTS) tem recebido muita atenção recentemente, em muitas partes do mundo, resultando na concepção de vários novos dispositivos para o controle dos fluxos nas redes de energia eléctrica. Estes dispositivos são desenvolvidos com o objetivo de:


1. Aumentar a capacidade de transmissão depotência das redes;

2. Controlar diretamente o fluxo de potência em trajetos específicos de transmissão.

Para este trabalho, será estudado o TCR (thyristor-controlled shunt reactor).


2. OBJETIVOS

Através de experiências realizadas em laboratório, mostrar a validade do TCR para o controle de reatância indutiva em uma linha de transmissão alimentando uma carga comcaracterísticas capacitivas.


3. REVISÃO TEÓRICA

O TCR está inserido no FACTS “SVC” (Static VAR Compensator), um dos mais importantes dispositivos FACTS. Este é o elemento principal para a otimização da transferência de energia num Sistema Elétrico de Energia. O SVC pode fornecer a Energia Reativa necessária ao controle dinâmico de tensão evitando, assim, os desvios de potência reativa da rede,provocados pela variação ao longo do tempo do diagrama de cargas, que poderiam resultar em variações inaceitáveis de tensão, instabilidade ou mesmo colapsos de tensão.

A precisão, a disponibilidade e a rapidez de resposta do SVC garantem uma grande performance em regime estacionário e no controle do transitório da tensão comparado com os compensadores paralelos clássicos. O SVC é, também, usado paraamortecer a oscilação de potência, melhorar a estabilidade transitória e reduzir as perdas do sistema melhorando o controle da potência reativa.

O TCR é basicamente constituído por um reator em série com um tiristor bidimensional conforme a figura abaixo. Os tiristores permitem por meio da adequada ativação do terminal de controle, o chaveamento do estado de bloqueio para estado de condução,sendo que alguns tiristores (não todos) permitem também o chaveamento do estado de condução para estado de bloqueio, também pelo terminal de controle, além de ter a capacidade de conduzir alternadamente a cada meio-ciclo da frequência fundamental e dependem do ângulo de disparo α, que é medido a partir do cruzamento com o zero da tensão.

A condução máxima do TCR é obtida com o ângulo dedisparo igual a 90°. A corrente, para esta condição, é essencialmente indutiva e senoidal. Porém, conduções parciais são obtidas variando o ângulo de disparo entre 90° e 180°.
[pic]
Figura 1 – Representação do TCR


Temos a relação entre σ - ângulo de condução com α - ângulo de disparo, dada por:
σ = 2(π −α)
Podemos calcular:
a) A corrente instantânea i:[pic]
Ou

b) Componente fundamental:
[pic]
Onde If e V são valores eficazes, e XL representa a reatância na freqüência fundamental.
O efeito de se incrementar α (equivalente a decrementar σ) está na redução da componente fundamental de If. Isto é o mesmo que aumentar o efeito na indutância do reator. O efeito do TCR é o mesmo de uma susceptância...
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