65ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 8. Engenharia Elétrica

Primeiros Resultados de um Sistema Experimental para Monitoramento em Tempo Real de Transformadores de Distribuição

Saulo Monteiro - Universidade do Estado do Amazonas Raphael Valle Santos - Universidade do Estado do Amazonas Jessé Nogueira Miranda - Universidade do Estado do Amazonas Raimundo Cláudio Souza Gomes - Prof. MSc./Orientador - Universidade do Estado do Amazonas

INTRODUÇÃO:

O crescimento da tecnologia eletrônica vem marcando início do século XXI, ela é presença marcante no setor produtivo e nos ramos do cotidiano da vida moderna. Utilizamos computadores cada vez mais rápidos, televisores interativos, smartphones compactos, práticos e velozes; todos esses aparelhos alimentam-se de energia elétrica na forma de corrente contínua. Contudo o padrão mundial de fornecimento de energia elétrica é em corrente alternada, ou seja, um sinal senoidal com uma tensão variante no tempo. Dessa forma os dispositivos elétricos necessitam ter acoplado uma unidade de conversão AC/DC (Alternating Current/Direct Current) para alimentar os seus circuitos internos, entretanto essa unidade gera ruídos que são fatores de degradação da qualidade de energia. Um segundo problema diz respeito ao uso racional e eficiente dos recursos naturais como fontes limpas e renováveis de energia, a também conhecida energia verde. Atualmente já existem geradores de energia com saída em DC, porém ¬para sua transmissão faz-se necessária conversão para AC; finalmente no consumidor há uma nova conversão, dessa vez para DC, ocasionando perdas de eficiência. Dessa maneira, uma rede que forneça energia em DC apoiada em unidades de microgeração mostra-se uma solução eficiente.

OBJETIVO DO TRABALHO:

Realizar o estudo das características de um sistema de distribuição em baixa tensão utilizando corrente contínua, bem como analisar o comportamento da atual rede através do sistema de sensoriamento de transformadores - SGRede.

MÉTODOS:

O projeto foi desenvolvido com o apoio dos pesquisadores do Núcleo de Sistemas Embarcados (NSE). A fundamentação técnica sobre a utilização de corrente contínua na distribuição de energia se deu por pesquisas de cunho teórico em literaturas de eficiência energética. Para fins de dimensionamento das perdas de eficiência elétrica na rede pública foram cedidas pela concessionária local as informações do nível de corrente nos transformadores, oriundos do banco de dados do sistema de sensoriamento SGRede.

RESULTADOS E DISCUSSÃO:

Uma vez que o sistema proposto trabalharia em conjunto com o existente, fez-se necessário seu estudo. As perdas encontradas no sistema em AC foram projetadas para um sistema DC. Como resultado foi descoberto que as perdas existentes em AC seriam irrelevantes quando espelhadas para um sistema de corrente contínua. Também foi necessário obter o conhecimento de como o condutor neutro se comporta e sua capacidade máxima de corrente, pois o objetivo é compartilhar os sistemas através dele. O resultado dessa pesquisa foi que, dependendo do condutor e das alterações físicas e meteorológicas, a capacidade de condução de corrente que o atravessa pode variar. A partir de dados cedidos pela concessionária local percebeu-se que em certo período de tempo o pico de corrente que atravessava o condutor neutro era de 100 ampères, dependendo do tipo de condutor ele chega a suportar até 250 ampères. A topologia provisória do sistema foi estabelecida da seguinte forma: a energia gerada a partir da microgeração será inserida na rede secundária do sistema atual, nesta rede existem quatro linhas, onde três são as fases e um é o neutro, que servirá como o pólo positivo da rede DC. A corrente será injetada no condutor neutro, havendo então a necessidade de um quinto fio para estabilizar a rede DC.

CONCLUSÕES:

No sistema proposto, as perdas de energia são consideradas desprezíveis, tornando sua implantação economicamente viável. Nesta topologia a eficiência da energia transmitida será maior, uma vez que com a implantação do sistema híbrido o número de conversões elétricas será reduzido, além do conseqüente descongestionamento da rede em horários de pico. Sob outro aspecto, observa-se a descentralização da geração de energia, através da microgeração, o que minimiza os transtornos concernentes a possíveis interrupções na geração centralizada, como por exemplo, o baixo nível de água nas represas.

Palavras-chave: Alternating Current, Direct Current, Microgeração.