Supressor eletromagnético de componentes harmônicas de sequência zero

Abstract

O acelerado desenvolvimento da eletrônica de potência vem desencadeando uma série de transformações no sistema elétrico, sendo possível destacar a constante alteração da natureza das cargas consumidoras, a proliferação da co-geração e o peso crescente de questões ambientais relacionadas à questão da geração. Grande parte das cargas atuais é composta por dispositivos não-lineares que, por muitas vezes, são a causa de problemas relacionados à qualidade da energia elétrica. Considerando a variedade da distribuição sequencial das harmônicas de corrente na utilização dos filtros passivos, destacam-se os filtros e bloqueadores eletromagnéticos, os quais têm merecido especial atenção devido à sua robustez e baixo custo de implantação. Este trabalho está particularmente direcionado à investigações relacionadas ao uso desses dispositivos que possibilitam uma atenuação do fluxo das principais componentes harmônicas que compõe as distorções harmônicas de sequência zero. Neste contexto, esta dissertação apresenta contribuições inéditas relacionadas com o desenvolvimento de modelos matemáticos no domínio da frequência para bloqueadores eletromagnéticos, e um estudo de modelos matemáticos para filtros eletromagnéticos, compondo então, o aqui denominado supressor eletromagnético de componentes de sequência zero. Apresenta-se ainda, a utilização de metodologias para análise de desempenho baseado no comportamento das componentes harmônicas sequenciais. É estabelecida uma base comparativa de natureza experimental que possibilita a avaliação do desempenho e da aderência do modelo proposto. São utilizados protótipos de baixa potência de um filtro e um bloqueador, ambos eletromagnéticos, construídos a partir de análises teóricas. Os modelos desenvolvidos são utilizados na composição de um aplicativo computacional para análise...

The accelerated development of power electronics has promoted a series of changes in the electrical system, so it is possible to highlight the constant changing of consumer loads, the proliferation of co-generation and the growing importance of environmental issues related to generation. Much of the current loads are composed of non-linear devices which, in many cases are the cause of problems related to power quality. Considering the sequential distribution variety of harmonic currents in the use of passive filters, highlight the electromagnetic filters and blockers, which have received special attention due to its robustness and low cost of deployment. This work is particularly directed to investigations related to the use of these devices which enable an attenuation of the flow of the principal harmonic components that compound the zero-sequence harmonic distortion. In this context, this work presents unedited contributions related to the development of mathematical models in the frequency domain for electromagnetic blocking, and a study of mathematical models of electromagnetic filters, making then, the here called electromagnetic zero-sequence components suppressor. It presents also, the use of methodologies for performance analysis based on the sequential behavior of harmonic components. It is established a comparison basis of experimental nature that enables the performance and adherence analysis of the model. Are used a low-power prototypes of a filter and a blocker, both electromagnetic, constructed from theoretical analysis. These models are used in the composition of a software for performance analysis and optimal project of harmonic filtering systems. This tool allows an individualized and systematic investigation of the electrical system behavior for distinct harmonic sequence components. Thus, through a detailed investigation it is possible to identify appropriated actions... (Complete abstract click electronic access below)