Estudo de diferentes configurações de limitadores de correntes de curto-circuito de núcleo saturado utilizando simulações 3Ds pelo método de elementos finitos

• Autor(a) principal: Noronha, Bernardo Thomaz
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/27228
• topic: Limitadores de corrente de curto-circuito; Método dos elementos finitos; Núcleo ferromagnético saturado; Método dos elementos finitos; Propriedade ferromagnética; Curto circuito; Short-circuit current limiters; Finite element method; Saturated ferromagnetic core

Com o desenvolvimento do Sistema Elétrico Brasileiro, o SIN, e principalmente com o rápido crescimento da geração distribuída no país, os níveis de curto-circuito aumentaram muito nos últimos anos. Visando estender a vida útil de equipamentos de proteção, como disjuntores, os limitadores de corrente de curto-circuito (LCC) são uma possível solução para o problema. Dentre os diversos tipos de LCCs, os limitadores de corrente de curto-circuito de núcleo saturado (LCCC-NS) vem se destacando recentemente. Este tipo de limitador consiste em um núcleo ferromagnético, que altera a impedância em série com a linha de transmissão a partir da saturação e dessaturação do núcleo. Em regime permanente um LCC-NS deve permanecer com o núcleo saturado, deixando a permeabilidade magnética no menor valor possível, e assim reduzindo sua indutância e impedância. Na ocorrência de um curto-circuito o núcleo deve ser capaz de ser dessaturado rapidamente, levando a permeabilidade para a área linear da curva densidade de fluxo magnético x intensidade de campo magnética. Assim, é possível observar que a funcionalidade do equipamento estudado está diretamente ligada ao campo magnético que o transpassa. Portanto, a otimização desses equipamentos passa pelo estudo específico sobre configurações de núcleos ferromagnéticos. Neste contexto o presente trabalho se propõe em analisar a operação de diferentes LCCC-NS em momentos de regime permanente e de curto-circuito na rede através de simulações pelo método de elementos finitos (MEF). Esta modelagem permite estudar em detalhes o impacto do LCCC-NS numa rede elétrica durante transitórios e avaliar o comportamento dos campos magnéticos no núcleo ferromagnéticos considerando a não linearidade intrínseca do mesmo. Serão estudadas duas configurações de LCCC-NS, comparando-as para uma etapa futura de desenvolvimento de protótipos.