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Análise de Harmônicos e Curto-Circuitos

Apresentação

O correto funcionamento e a vida útil dos diversos equipamentos que compõem um sistema elétrico de potência dependem fundamentalmente da qualidade de sua energia elétrica (tensões e correntes com formas de onda o mais próxima possível de uma senóide perfeita). Com o aumento das cargas não-lineares, como conversores CCAT, compensadores estáticos, fornos de indução, a arco, fazendas eólicas e solares, que distorcem as formas de onda, é essencial a análise do comportamento harmônico dos sistemas elétricos de potência, principalmente na avaliação dos impactos das conexões de novas instalações à rede básica do Sistema Interligado Nacional (SIN). Portanto, um dos objetivos desta linha de pesquisa é disponibilizar para as empresas do setor elétrico o programa HarmZs, que é uma ferramenta computacional capaz de realizar estudos de comportamento harmônico de sistemas elétricos de potência com precisão, eficiência e estando no estado da arte dos métodos e técnicas de cálculo de harmônicos e projetos de filtros.


Atualmente, busca-se ampliar este tópico da linha de pesquisa por meio do desenvolvimento de uma metodologia para a construção de equivalentes dinâmicos de redes elétricas para estudos de transitórios eletromagnéticos. Depois de implementada, esta facilidade aumentará o espectro de aplicações do programa HarmZs, tornando-o, também, uma ferramenta complementar importante em estudos de transitórios eletromagnéticos.

 

Outros problemas que são objeto de estudos desta linha de pesquisa estão relacionados à constante expansão do SIN. Esta expansão resulta em aumento dos níveis de suas correntes de curto-circuito, podendo superar a capacidade de interrupção dos disjuntores utilizados em sua proteção. Uma consequência importante da ocorrência de faltas em sistemas elétricos de potência é o afundamento de tensão em barras vizinhas àquela onde ocorreu o curto-circuito. Este afundamento de tensão pode ter consequências importantes na qualidade de energia necessária em diversos tipos de processos industriais, podendo causar perda de produção ou diminuição da qualidade dos produtos fabricados.


Portanto, o outro objetivo desta linha de pesquisa é disponibilizar para as empresas do setor elétrico o programa ANAFAS, que é uma ferramenta computacional capaz de realizar estudos de curto-circuito considerando diversos tipos de faltas (inclusive simultâneas) com precisão e eficiência. Os resultados obtidos nestes estudos podem ser diretamente utilizados para solucionar os problemas citados acima (indicação dos disjuntores superados e barras mais sensíveis a afundamentos de tensão) bem como para o dimensionamento de novos equipamentos por requisito de corrente de curto-circuito e para o projeto e manutenção eficiente de sistemas de proteção para sistemas elétricos de potência de grande porte.


A linha está relacionada às linhas de pesquisa “Análise de Redes em Regime Permanente”, “Confiabilidade de Transmissão e Geração” e “Expansão de Sistemas de Transmissão e Distribuição”.
 

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