Análise da penetração harmônica em redes de distribuição desequilibradas devido às cargas residenciais e comerciais com a utilização do ATP

• Main Author: Renato Vinhal Nunes
• Other Authors: Manuel Losada y Gonzalez
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2007
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8C8GZX

=== With the increasing need for efficient electrical energy consumption and the constant increase in efficient electronic equipment encouraged by PROCEL incentives, the current harmonic distortion injected into the electrical system by residential and commercial loads has been increasing, becoming considerable when compared to industrial load injection. In the near future, this harmonic distortion can achieve higher values than the limits determined by standards and, consequently, their effects can be harmful to electrical system equipment / components and consumers. This work analyzes the harmonic penetration in a distribution system due to current injection by non-linear residential and commercial loads. Using voltage and current harmonic measurements of residences and transformers, in addition to physical data about the system, common components in a distribution system (transformers, distribution lines,capacitor banks) and residential and commercial loads were modeled and simulated by ATPDraw®. Then the models were used in the simulation of a secondary and a primary feeders. Their voltage and current were compared with maximum voltage and current harmonic distortions defined by international standards. So, conclusions about the system power quality were obtained. From this simulation, a future situation with larger power loads and larger harmonic content(electronic showers) was proposed and simulated, quantifying the future voltage and current harmonic distortions in the same primary feeder. The results showed that such distortions exceeded the limits defined by the same standards. Finally, to minimize such future harmonic distortions, passive filters were designed and new harmonic distortions calculated. This solution reduced the maximum harmonic values to limits under those set by standards. === Com a necessidade cada vez maior de um consumo eficiente de energia elétrica e a crescente popularização do uso de equipamentos eletrônicos eficientes através de incentivos do PROCEL, a distorção harmônica de corrente injetada na rede elétrica devido aos setoresresidencial e comercial vem aumentando, tornando-se considerável em relação ao setor industrial. Em um futuro próximo, tal distorção harmônica pode assumir valores que sejam superiores aos limites determinados pelos padrões vigentes, e, conseqüentemente, seusefeitos podem ser danosos aos equipamentos/componentes dos sistemas elétricos e consumidores. Este trabalho tem como objetivo analisar a penetração harmônica em um sistema de distribuição devido às correntes injetadas por cargas não-lineares residenciais e omerciais.A partir de medições de tensões e correntes harmônicas em esidências e transformadores, além de dados físicos sobre o sistema, componentes presentes em um sistema de distribuição (transformadores, linhas de distribuição e bancos de capacitores) e cargas residenciais e comerciais foram modelados computacionalmente utilizando o software ATPDraw®. Estes modelos foram utilizados na construção e simulação de um alimentadorsecundário e um alimentador primário. As tensões e correntes obtidas nesta simulação foram analisadas e comparadas com as distorções harmônicas máximas de tensão e corrente permitidas por guias internacionais de harmônicos, possibilitando conclusões sobre aqualidade de energia dos mesmos. Em seguida, uma situação futura com cargas de maior potência e maior conteúdo harmônico (chuveiros eletrônicos) foi avaliada e simulada, permitindo quantificar quaisseriam as futuras distorções harmônicas de corrente e tensão nos mesmos alimentadores. Através dos resultados obtidos, notou-se que tais distorções excediam os limites permitidos. Por fim, para minimizar tais distorções harmônicas, filtros passivos foram dimensionados eas novas distorções harmônicas calculadas. Esta solução retornou os valores máximos dos harmônicos a valores inferiores aos limites definidos pelos guias e normas nacionais e internacionais.