2-Os gradadores como geradores de VAR
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2-Os gradadores como geradores de VAR
Eletrônica de Potência I Compensador Estático Monofásico de VAR Prof. José Roberto Marques - 2015 1 Compensador Estático de VAR Objetivo: Gerar potência reativa de modo a minimizar a potência aparente em um determinado nó da rede elétrica. Composição: Capacitor Fixo Reator Controlado por Tiristor (TCR) 2 Tensão e corrente no ramos do TCR 400 tensão (azul) e corrente (verde) 300 200 100 0 -100 -200 -300 -400 0 1 2 3 4 5 6 7 8 t (rad) Expressão da corrente fundamental no ramo do TCR 3 Reatância equivalente do reator controlado por tiristor Reatância do compensador de VAR (capacitor em paralelo com o TCR) 4 Comportamento da indutância do TCR em função do ângulo de controle 60 Leqpu=Leq/LTCR (pu) 50 40 30 20 10 0 90 100 110 120 130 140 alfa (graus) 150 160 170 180 Potência reativa que o Compensador Estático injeta no nó 5 Comportamento da indutância do TCR em função do ângulo de controle 1.8 1.7 Leqpu=Leq/LTCR (pu) 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1 90 100 110 120 alfa (graus) 130 140 150 6 Exemplo 1: O circuito abaixo corresponde a um nó de uma rede elétrica onde admitimos que a tensão de nó é invariável e que as cargas de três dos cinco ramos correspondem a cargas dinâmicas acionadas por processos independentes enquanto dois ramos operam de modo fixo. Sob o contexto definido, calcular: O valor do banco de capacitores (capacitor fixo) de modo que o fator de potência, no pior caso das conexões (menor fator de potência atrasado), seja 0,95 atrasado. O valor da indutância de um reator ideal no TCR para manter a mesma o fator de potência solicitado no item (a) na condição do menor fator de potência atrasado das conexões. Calcular os ângulos de controle do TCR para cada condição operacional das chaves A, B e C. 7 As correntes e potências absorvidas por cada ramo nas condições de suas chaves fechadas, são: A B C 8 Calculo do fator de potência para cada condição operacional com o compensador de VAR desligado. AOFF, BOFF, COFF AOFF, BOFF, CON AOFF, BON, COFF AON, BOFF, COFF AOFF, BON, CON AON, BOFF, CON AON, BON, COFF AON, BON, CON 9 Para a situação de menor fator de potência atrasado e maior potência reativa em operação FP=0,7007 e Qtotal = 35142 VAR atrasados 10 . O caso de maior fator de potência ocorre em De onde temos: Como a reatância do reator com alfa = 90 graus é: Podemos calcular a reatância do : A indutância do indutor do TCR deve ser: 11 Exemplo de cálculo: Cálculo dos ângulos de disparo para cada condição de operação das chaves AOFF, BOFF, COFF Verificação: 12 Potências reativas de compensação, Reatância do compensador e ângulo de controle em graus Xcomp(Ω) α FP Condições das chaves 0 AOFF,BOFF,COFF 122,47° 1 AOFF, BOFF, CON 154,60° 2 AOFF, BON, COFF 161,41° 3 AON, BOFF, COFF 91,8547° 4 AOFF, BON, CON 180° 5 AON, BOFF, CON 150,46° 6 AON, BON, COFF 157,69° 7 AON, BON, CON 176,73° Qcomp (VAR) 13