Análise de faltas internas em geradores síncronos de velocidade variável conectados a conversores de três níveis.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Rocha, Rodolfo Varraschim
• 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: Faltas entre espiras; Faltas internas; Gerador síncrono; Internal faults; Proteção elétrica; Protection; Three-level Inverter; Turn faults; Variable-speed; Velocidade variável; Wound rotor synchronous generator,Salient pole
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-21092023-092123/

Este trabalho traz uma análise detalhada dos efeitos de faltas entre espiras, sem envolvimento com Terra, no enrolamento de estator dos geradores síncronos de polos salientes eletricamente excitados conectados a inversores bidirecionais do tipo Neutral Point Clamped de três níveis. Adicionalmente, é proposto um algoritmo para detecção dessas faltas usando as medidas de correntes elétricas tipicamente adquiridas para fins de controle do gerador para evitar a necessidade de instalação de sensores adicionais. As faltas entre as espiras do estator causam mudanças específicas no conteúdo harmônico das correntes de linha e campo do gerador, as quais são filtradas e usadas para detecção da ocorrência das faltas. A mudança nas características da corrente do neutro do inversor de três níveis conectado ao gerador também é avaliada para detecção das faltas. Para detectar as componentes harmônicas selecionadas em diferentes velocidades, são usados filtros dinâmicos baseados nas transformadas / e de Fourier, que empregam a medida de posição do rotor para se adaptar às mudanças de frequências das componentes sob diferentes velocidades. Então, os lugares geométricos das componentes são propostos como parâmetro para distinguir entre condições saudáveis e defeituosas. Dados de simulação e experimentais são considerados para testar a sensibilidade, seletividade e tempo de detecção da técnica proposta para diferentes casos de faltas. A avaliação para um gerador de 4, 5 MW também é apresentada considerando simulações computacionais.