Estudo do Conversor Comutado a Capacitor de Doze Pulsos Aplicado a um Sistema HVDC.
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
Texto Completo: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/886 |
Resumo: | Os sistemas High Voltage Direct Current (HVDC), ou Corrente Contínua em Alta Tensão, constituídos de conversores estáticos convencionais, apresentam alguns problemas operacionais quando conectados a sistemas elétricos com baixo nível de curto-circuito. Com o objetivo de diminuir tais dificuldades, tem sido proposta a utilização de conversores alternativos que utilizam capacitores série como dispositivo auxiliar no processo de comutação, denominados conversores comutados a capacitores (CCC). Nesta configuração, os capacitores oferecem uma tensão adicional sobre os tiristores, possibilitando a utilização de uma faixa maior de ângulos de disparo e extinção nos retificadores e inversores. A tensão adicional fornecida pelos capacitores ajuda no processo de transferência de condução entre os tiristores, evitando possíveis falhas de comutação e melhorando o fator de potência do conversor. Trata-se, portanto, de um arranjo mais robusto e menos suscetível às perturbações da rede elétrica. Diante das possíveis vantagens operacionais deste novo arranjo nestas aplicações específicas, apresenta-se neste trabalho uma análise do desempenho do CCC através de simulação computacional e comparação com dados reais de um Conversor Comutado a Capacitor de doze pulsos instalado na usina de Garabi, localizada no estado do Rio Grande do Sul. O programa computacional desenvolvido utilizou o método Newton-Raphson para cálculo do ângulo de comutação (μ) e apresentou convergência no processo iterativo de cálculo, apresentando resultados satisfatórios. A linguagem utilizada para a elaboração deste programa foi a VISUAL C. O programa para o cálculo do fator de potência foi implementado em Matlab. Embora o CCC apresente o inconveniente de gerar mais harmônicos que um conversor convencional, esta desvantagem não se mostrou significativa e as vantagens da utilização destes conversores se mostraram suficientes para a sua adoção em instalações conversoras. Foi possível concluir também que houve uma melhora no fator de potência de conversores quando se aumenta o número de pulsos deste conversor. A comparação entre os dados obtidos através da simulação e os dados reais da usina de Garabi permitiu concluir que o método utilizado se mostrou adequado e os programas confiáveis, fornecendo dados próximos aos reais. |
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2017-072017-08-08T17:40:05Z2017-08-08T17:40:05ZFERREIRA, Mauro José Renó. Estudo do Conversor Comutado a Capacitor de Doze Pulsos Aplicado a um Sistema HVDC. 2017. 102 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2017.https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/886Os sistemas High Voltage Direct Current (HVDC), ou Corrente Contínua em Alta Tensão, constituídos de conversores estáticos convencionais, apresentam alguns problemas operacionais quando conectados a sistemas elétricos com baixo nível de curto-circuito. Com o objetivo de diminuir tais dificuldades, tem sido proposta a utilização de conversores alternativos que utilizam capacitores série como dispositivo auxiliar no processo de comutação, denominados conversores comutados a capacitores (CCC). Nesta configuração, os capacitores oferecem uma tensão adicional sobre os tiristores, possibilitando a utilização de uma faixa maior de ângulos de disparo e extinção nos retificadores e inversores. A tensão adicional fornecida pelos capacitores ajuda no processo de transferência de condução entre os tiristores, evitando possíveis falhas de comutação e melhorando o fator de potência do conversor. Trata-se, portanto, de um arranjo mais robusto e menos suscetível às perturbações da rede elétrica. Diante das possíveis vantagens operacionais deste novo arranjo nestas aplicações específicas, apresenta-se neste trabalho uma análise do desempenho do CCC através de simulação computacional e comparação com dados reais de um Conversor Comutado a Capacitor de doze pulsos instalado na usina de Garabi, localizada no estado do Rio Grande do Sul. O programa computacional desenvolvido utilizou o método Newton-Raphson para cálculo do ângulo de comutação (μ) e apresentou convergência no processo iterativo de cálculo, apresentando resultados satisfatórios. A linguagem utilizada para a elaboração deste programa foi a VISUAL C. O programa para o cálculo do fator de potência foi implementado em Matlab. Embora o CCC apresente o inconveniente de gerar mais harmônicos que um conversor convencional, esta desvantagem não se mostrou significativa e as vantagens da utilização destes conversores se mostraram suficientes para a sua adoção em instalações conversoras. Foi possível concluir também que houve uma melhora no fator de potência de conversores quando se aumenta o número de pulsos deste conversor. A comparação entre os dados obtidos através da simulação e os dados reais da usina de Garabi permitiu concluir que o método utilizado se mostrou adequado e os programas confiáveis, fornecendo dados próximos aos reais.Estudo do Conversor Comutado a Capacitor de Doze Pulsos Aplicado a um Sistema HVDC.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisItajubáUniversidade Federal de Itajubá102 p.HVDCCapacitor SérieComutaçãoCCCFator de PotênciaSeries CapacitorCommutationPower FactorREZEK, Ângelo José JunqueiraEngenharia ElétricaSistemas Elétricos de PotênciaFERREIRA, Mauro José RenóPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia ElétricaIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da Informaçãoporreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALdissertacao_ferreira3_2017.pdfdissertacao_ferreira3_2017.pdfapplication/pdf2420441https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/886/1/dissertacao_ferreira3_2017.pdf7d69b8697bba1b41e525b6b7e40517b8MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/886/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/8862024-02-09 10:20:03.147oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442024-02-09T13:20:03Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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