Sistema de distribuição de energia elétrica a dois condutores para atendimento a cargas rurais trifásicas

Autor: Fandi, Juliane Cristina de Oliveira
Přispěvatelé: Macedo Júnior, José Rubens, Guimarães, Geraldo Caixeta, Vieira Junior, Jose Carlos de Melo, Vasconcellos, Arnulfo Barroso de, Gondim, Isaque Nogueira
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFU
Universidade Federal de Uberlândia (UFU)
instacron:UFU
Popis: The use of single-phase medium-voltage grids with one or two wires represents a very widespread alternative in Brazilian electricity sector to supply rural loads, mainly because of the associated low investment when compared to the three-phase power distribution grids. Although such network topologies are capable to meet most of the needs of these facilities, specific features related to the need of using more expressive driving loads by some rural consumers recommend the employment of three-phase motors. Commonly, the solution for the problem has been the replacement of the single-phase branch of the rural consumer by a new branch with three-phase topology which is more expensive and often unfeasible for both the consumer and the distribution utilities. On some occasions, systems to convert the number of phases are also used, all based on power electronics. Given this scenario, this work aims to contribute to the expansion of the electricity market in rural areas, offering a distinct possibility for solving the problem by exploiting the physical topology of the single-phase branches existing in rural facilities to supply the same premises using a new concept to transform the number of phases, based solely on magnetic units. The proposed system of three-phase two-wire supply has its design physical and mathematically analyzed under different load conditions and the supply, and is patterned, computationally simulated and experimentally confirmed to have effectiveness. Based on these principles, the study shows that the proposal presents to be constructively simple, offers low maintenance and requires extremely attractive investments. A utilização de redes de média tensão monofásicas, a um ou dois condutores, representa uma alternativa bastante difundida no setor elétrico brasileiro para o atendimento a cargas rurais, notadamente em função dos baixos investimentos associados comparativamente às redes trifásicas de distribuição de energia elétrica. Muito embora tais topologias de rede consigam atender a maioria das necessidades destas instalações, particularidades relacionadas com a necessidade de utilização de cargas motrizes mais significativas por parte de alguns consumidores rurais, orientam para o emprego de motores trifásicos. Comumente, a solução para o problema tem sido a substituição do ramal monofásico do consumidor rural por um novo ramal de topologia trifásica, com custos elevados e muitas vezes inviáveis tanto para o consumidor quanto para as concessionárias de distribuição. Em algumas ocasiões, são também utilizados sistemas conversores de número de fases, baseados em eletrônica de potência. Diante desse cenário, o presente trabalho visa colaborar com a expansão do mercado de energia elétrica em áreas rurais, oferecendo uma possibilidade inovadora para solução do problema através do aproveitamento da topologia física dos ramais monofásicos existentes nas instalações rurais para o suprimento trifásico às mesmas instalações, usando uma nova concepção de transformação de número de fases, baseada tão somente em unidades magnéticas. O sistema proposto de suprimento trifásico a dois condutores tem sua concepção analisada física e matematicamente sob distintas condições de carga e suprimento, além de ser modelado, simulado computacionalmente e ter sua eficácia experimentalmente comprovada. Fundamentado nestes princípios, o trabalho evidencia que a proposta se mostra construtivamente simples, oferece baixos requisitos de manutenção e exige investimentos extremamente atrativos. Doutor em Ciências
Databáze: OpenAIRE
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