Análise das perturbações causadas pela poluição harmônica e por desequilíbrio de tensão em geradores síncronos de polos salientes isolados

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Vanço, Wagner Eduardo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Cargas desbalanceadas; Cargas não lineares; Efeitos; Effects; Electrical losses; Electromagnetic torque; Harmonic pollution; Impactos; Impacts; Non-linear loads; Oscilação; Oscillation; Oscillatory torque; Perdas elétricas; Polos salientes; Poluição harmônica; Power quality; Qualidade de energia; Salient pole; Second harmonic; Segunda harmônica; Sexto harmônico; Sixth harmonic; Torque eletromagnético; Torque oscilante; Unbalanced loads
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18153/tde-21122020-155009/

Este trabalho apresenta as análises das oscilações causadas pela poluição harmônica provocadas por cargas não lineares e por desequilíbrio de tensão provocado pelas cargas desequilibradas em geradores síncronos de polos salientes que operam isoladamente em regime permanente. As oscilações analisadas são causadas pela poluição harmônica em geradores síncronos de polos salientes isolados, as quais são decorrentes do uso de um retificador trifásico e por lâmpadas fluorescentes compactas. O primeiro caso é baseado no fato que retificadores de 6 pulsos ser usualmente aplicados em geradores síncronos que operam ilhados nas operações industriais em determinadas cargas de corrente contínua (CC) e conversores de frequência. E o segundo caso, com cargas típicas de sistemas de iluminação, tais como as lâmpadas fluorescentes compactas que são empregadas nos geradores síncronos isolados. São analisadas as oscilações ocorridas no gerador síncrono em regime desequilibrado, com o grau de desequilíbrio de tensão próximo de 3% e 2%. Esses valores são aceitáveis de acordo com os regulamentos e normas internacionais no fornecimento de energia nas redes elétricas de distribuição. Partindo dos valores de desequilíbrio de tensão recomendado por tais normas, o mesmo grau de desequilíbrio de tensão tolerado é usado neste trabalho para o gerador síncrono de polos salientes ilhado. Os impactos provocados por desequilíbrio de tensão são ocasionados pela falta de simetria entre as fases na distribuição de cargas do gerador síncrono de polos salientes isolado. Isso provoca consequentemente o desequilíbrio de tensão, cujos valores considerados correspondem à análise das perturbações do terceiro e quarto casos. Em relação aos efeitos simultâneos provocados pela poluição harmônica e por desequilíbrio de tensão, aplica-se o desequilíbrio nas fases do gerador síncrono utilizando lâmpadas fluorescentes compactas. Desse modo, o quinto e o sexto estudos de casos são analisados para o regime permanente não senoidal desequilibrado com um grau de desequilibro próximo de 3% e 2%, respectivamente. As contribuições estão fundamentadas nos estudos de casos analisados e nos respectivos impactos que as oscilações por harmônicos e desequilíbrio ocasionam no gerador síncrono de polos salientes isolado. As perturbações ou distúrbios oscilatórios, decorrentes dos harmônicos de sexta ordem e seus múltiplos pela poluição harmônica e o harmônico de segunda ordem decorrente ao desequilíbrio de tensão, podem ter ou têm o potencial para causar danos eletromecânicos ao gerador síncrono de polos salientes.