Compensação de reativos em ambientes senoidais e distorcidos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Assunção, Alex Dêner Rodrigues
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35055
Resumo: The subject of reactive power compensation in electrical systems is widely disseminated and employed because, among the main benefits derived from its application, it provides the reduction of electrical losses, the improvement of the voltage profile and, in the financial aspect, avoids the charging by low power factor in electrical installations. Among the wide range of mitigating equipment, the capacitor banks represent the most trivial solution when it is desired to provide reactive power compensation in commercial and industrial systems. However, with the expansion of the penetration of non-linear charges at all levels in electrical systems, the need for reactive power compensation is, in many situations, accompanied by the requirement to mitigate harmonic components. In environments with distortion of voltage and current waveforms, the resonances resulting from the insertion of pure capacitor banks can coincide with the harmonic frequencies of characteristic currents and cause amplification of the distortions initially existing, which inevitably contributes to power quality deterioration of the system. In this sense, the present study aims to analyze the main equipment destined to the compensation of reactive power in senoidal systems and in distorted systems, situation in which the correction of the power factor and attenuation of the harmonic content are required concomitantly. With the aim of evaluating reactive power compensation in an industrial environment with non-linear load penetration, case studies are presented through computer simulations, contemplating the insertion of capacitor banks and passive harmonic filters. The studies include the harmonic analysis of the system and the technical evaluation of the performance of the mitigating devices, both in the form of capacitors and through harmonic filters, in order to verify the performance of the compensation system employed.
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However, with the expansion of the penetration of non-linear charges at all levels in electrical systems, the need for reactive power compensation is, in many situations, accompanied by the requirement to mitigate harmonic components. In environments with distortion of voltage and current waveforms, the resonances resulting from the insertion of pure capacitor banks can coincide with the harmonic frequencies of characteristic currents and cause amplification of the distortions initially existing, which inevitably contributes to power quality deterioration of the system. In this sense, the present study aims to analyze the main equipment destined to the compensation of reactive power in senoidal systems and in distorted systems, situation in which the correction of the power factor and attenuation of the harmonic content are required concomitantly. With the aim of evaluating reactive power compensation in an industrial environment with non-linear load penetration, case studies are presented through computer simulations, contemplating the insertion of capacitor banks and passive harmonic filters. The studies include the harmonic analysis of the system and the technical evaluation of the performance of the mitigating devices, both in the form of capacitors and through harmonic filters, in order to verify the performance of the compensation system employed.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)O tema compensação de potência reativa em sistemas elétricos é amplamente difundido e empregado pois, dentre os principais benefícios advindos de sua aplicação, proporciona a redução de perdas elétricas, a melhoria do perfil de tensão e, no aspecto financeiro, evita a tarifação por baixo fator de potência em instalações elétricas. Dentre a vasta gama de equipamentos mitigatórios, os bancos de capacitores representam uma das soluções mais triviais quando se deseja prover a compensação de potência reativa em sistemas comerciais e industriais. Entretanto, com a ampliação da penetração de cargas não lineares em todos os níveis nos sistemas elétricos, a necessidade de compensação de potência reativa é, em muitas situações, acompanhada pela exigência de mitigação de componentes harmônicas. Em ambientes com distorções das formas de onda de tensão e corrente, as ressonâncias decorrentes da inserção de bancos puros de capacitores podem coincidir com as frequências harmônicas de correntes características e ocasionar a amplificação das distorções inicialmente existentes, o que inevitavelmente contribui para deterioração da qualidade da energia do sistema. Nesse sentido, o presente trabalho se propõe a analisar os principais equipamentos destinados à compensação de potência reativa em sistemas senoidais e em sistemas distorcidos, situação em que a correção do fator de potência e atenuação do conteúdo harmônico são requeridos de forma concomitante. Com o objetivo de avaliar a compensação de potência reativa em um ambiente industrial com penetração de cargas não lineares, são apresentados estudos de casos através de simulações computacionais, contemplando a inserção de bancos de capacitores e filtros harmônicos passivos. Os estudos incluem a análise harmônica do sistema e a avaliação técnica da performance dos dispositivos mitigadores, tanto na forma de capacitores quanto por meio de filtros harmônicos, com o objetivo de verificar o desempenho do sistema de compensação empregado.2024-03-28Universidade Federal de UberlândiaBrasilEngenharia ElétricaSilva, Sérgio Ferreira de Paulahttp://lattes.cnpq.br/7218109563951203Delaiba, Antônio Carloshttp://lattes.cnpq.br/8714968872103279Bernardes, Wellington Maycon Santos Bernardeshttp://lattes.cnpq.br/8631549983581675Assunção, Alex Dêner Rodrigues2022-05-17T19:01:17Z2022-05-17T19:01:17Z2022-03-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfASSUNÇÂO, Alex Dêner Rodrigues. Compensação de reativos em ambientes senoidais e distorcidos. 2022.169 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35055porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2022-07-11T16:36:50Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/35055Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2022-07-11T16:36:50Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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