Compensador Série Modularizado para Sistemas de Distribuição até 23 KV
Agenda <ul><li>Introdução </li></ul><ul><li>CSM - Compensador Série Modularizado </li></ul><ul><li>CSM- 01: Primeiro Protó...
Introdução Pioneirismo da CPFL – Sabino - 1.989 <ul><li>Alimentador 11,9 kV com 40 km de cabo 4/0 SAA </li></ul><ul><li>Ca...
Introdução <ul><li>MOTIVAÇÃO </li></ul><ul><li>Falta de  padrão  para sua aplicação </li></ul><ul><li>Poucas instalações n...
CSM - Compensador Série Modularizado <ul><li>CSMU:  </li></ul><ul><li>capacitores ou; </li></ul><ul><li>combinação de capa...
CSM- 01: Primeiro Protótipo
CSM- 01: Primeiro Protótipo Instalado a 20 km da SE (cabo 477 MCM) Reatância indutiva = 8,8 ohms Capacitor = 144 ohms
CSM- 01: Primeiro Protótipo Motores de 50 cv das barcaças Características do local de Instalação   Motores de 250 cv local...
CSM- 01: Primeiro Protótipo Características do local de Instalação   Motores de 250 cv localizados em L1 Transformadores d...
CSM- 01: Primeiro Protótipo Unidades Capacitivas Chaves By-pass 10 capacitores  / fase Reatância = 14,4 ohms XC/XL = 1,64 ...
CSM- 01: Primeiro Protótipo <ul><li>- Corrente durante Testes na Versão Preliminar  </li></ul><ul><li>Sobrecorrentes que o...
CSM- 01: Primeiro Protótipo Necessidade de descobrir a causa através de simulações: Sobrecorrentes que ocorreram  durante ...
CSM- 01: Primeiro Protótipo Solução encontrada: Acima de 13 cap./fase 15 capacitores por fase Reatância = 9,6 ohms XC/XL =...
CSM- 01: Primeiro Protótipo Com todos os motores (61) operando normalmente.
CSM- 02: Segundo Protótipo Situado a 29,5 km da S/E, com uma reatância indutiva de 17,1 Ω Tensão:  23,1  kV
CSM- 02: Segundo Protótipo (4 capacitores  (82 ohms)  + 9 varistores) / fase Reatância = 20,5 ohms XC/XL = 1,20
CSM- 02: Segundo Protótipo Com o banco desligado (22/02/2010)  Com o banco ligado (12/04/2010).
Conclusões <ul><li>Estrutura padrão comporta até 7 capacitores e 9 varistores.  </li></ul><ul><li>Possibilidade de utiliza...
Cuidados especiais <ul><li>Ferroressonância : caso a linha tenha que ser energizada com o CSM inserido, devem ser feitas s...
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  1. 1. Compensador Série Modularizado para Sistemas de Distribuição até 23 KV
  2. 2. Agenda <ul><li>Introdução </li></ul><ul><li>CSM - Compensador Série Modularizado </li></ul><ul><li>CSM- 01: Primeiro Protótipo </li></ul><ul><li>CSM- 02: Segundo Protótipo </li></ul><ul><li>Conclusões </li></ul>
  3. 3. Introdução Pioneirismo da CPFL – Sabino - 1.989 <ul><li>Alimentador 11,9 kV com 40 km de cabo 4/0 SAA </li></ul><ul><li>Carga 0,6 MVA-1992 e 1,2 MVA-2002, FP = 87% </li></ul><ul><li>Q=8 Unidades 84 KVAR /4,04 kV por fase </li></ul><ul><li>X C /X L = 2,0 inicial (ocorreu ressonância) </li></ul><ul><li>X C /X L = 1,5 final (funcionando até hoje) </li></ul><ul><li>Benefícios Obtidos: </li></ul><ul><li>Postergação até hoje obras previstas p/1992: </li></ul><ul><li>- Construção da SE Sabino 34,5/11,9KV </li></ul><ul><li>- Instalação Trafo138/34,5 KV na SE Cafelândia. </li></ul><ul><li>- Obras secundárias. </li></ul>
  4. 4. Introdução <ul><li>MOTIVAÇÃO </li></ul><ul><li>Falta de padrão para sua aplicação </li></ul><ul><li>Poucas instalações no Brasil </li></ul><ul><li>Cada instalação tratado de forma customizada, utilizando unidades capacitivas e estruturas diferentes </li></ul><ul><li>Expectativa que sempre há a necessidade de estudos de Transitórios, que são complexos, exige software dedicado e muito tempo para sua realização. </li></ul><ul><li>Permitiu desenvolvimento e aplicação de dois tipos : </li></ul><ul><li>Capacitor sobredimensionado (auto protegido); </li></ul><ul><li>Capacitor protegido por varistor de óxido de zinco. </li></ul>
  5. 5. CSM - Compensador Série Modularizado <ul><li>CSMU: </li></ul><ul><li>capacitores ou; </li></ul><ul><li>combinação de capacitores e varistores de ZnO </li></ul><ul><li>OUTROS: </li></ul><ul><li>Chave de by-pass; </li></ul><ul><li>Rack (estrutura) </li></ul><ul><li>3 Chaves à vácuo; </li></ul><ul><li>Reatores; Para-raios; TP </li></ul><ul><li>Painel de proteção. </li></ul>
  6. 6. CSM- 01: Primeiro Protótipo
  7. 7. CSM- 01: Primeiro Protótipo Instalado a 20 km da SE (cabo 477 MCM) Reatância indutiva = 8,8 ohms Capacitor = 144 ohms
  8. 8. CSM- 01: Primeiro Protótipo Motores de 50 cv das barcaças Características do local de Instalação Motores de 250 cv localizados em L1
  9. 9. CSM- 01: Primeiro Protótipo Características do local de Instalação Motores de 250 cv localizados em L1 Transformadores do ponto L1
  10. 10. CSM- 01: Primeiro Protótipo Unidades Capacitivas Chaves By-pass 10 capacitores / fase Reatância = 14,4 ohms XC/XL = 1,64 <ul><ul><li>instalado na Fazenda Campo Grande – Colômbia (13,8 kV) </li></ul></ul>
  11. 11. CSM- 01: Primeiro Protótipo <ul><li>- Corrente durante Testes na Versão Preliminar </li></ul><ul><li>Sobrecorrentes que ocorreram durante a partida do 20º ou 21º MIT </li></ul><ul><li>5 tentativas </li></ul>
  12. 12. CSM- 01: Primeiro Protótipo Necessidade de descobrir a causa através de simulações: Sobrecorrentes que ocorreram durante a partida do 20º ou 21º MIT
  13. 13. CSM- 01: Primeiro Protótipo Solução encontrada: Acima de 13 cap./fase 15 capacitores por fase Reatância = 9,6 ohms XC/XL = 1,09
  14. 14. CSM- 01: Primeiro Protótipo Com todos os motores (61) operando normalmente.
  15. 15. CSM- 02: Segundo Protótipo Situado a 29,5 km da S/E, com uma reatância indutiva de 17,1 Ω Tensão: 23,1 kV
  16. 16. CSM- 02: Segundo Protótipo (4 capacitores (82 ohms) + 9 varistores) / fase Reatância = 20,5 ohms XC/XL = 1,20
  17. 17. CSM- 02: Segundo Protótipo Com o banco desligado (22/02/2010) Com o banco ligado (12/04/2010).
  18. 18. Conclusões <ul><li>Estrutura padrão comporta até 7 capacitores e 9 varistores. </li></ul><ul><li>Possibilidade de utilizar somente capacitores ou capacitores + varistores. </li></ul><ul><li>Se a tensão resultante nos terminais dos capacitores, for menor que a tensão suportável por eles o CSMU poderá ser do tipo autoprotegido (sem varistores), senão deverá ser semiprotegido (com varistores). </li></ul><ul><li>Chave a vácuo, reatores, painel de comando e proteção, e estrutura, são previamente definidos e dimensionados que poderão fazer parte normal de estoque. </li></ul><ul><li>Pode resolver problemas de tensão, partidas de motores, flicker, etc, com investimentos menores que as soluções tradicionais, como construção de novos alimentadores, subestações. </li></ul>
  19. 19. Cuidados especiais <ul><li>Ferroressonância : caso a linha tenha que ser energizada com o CSM inserido, devem ser feitas simulações considerando as condições transitórias, para situações que podem gerar níveis de tensão bastante elevados. </li></ul><ul><li>Ressonância Subsíncrona : onde há predominância de motores devem ser feitos estudos dos transitórios, considerando a energização dos motores. A reatância capacitiva resultante pode ressonar com a reatância indutiva dos MIT (motores de indução) em uma determinada condição de acionamento dos mesmos. </li></ul><ul><li>Proteção contra sobrecorrente : Os ajustes de proteção para a primeira operação ocorra na curva instantânea em tempo inferior a 500ms no caso de CSMU autoprotegido, ou 100ms quando se o CSMU semiprotegido. </li></ul>
  20. 20. Massayuki Suzuki - CPFL Piratininga Dirceu José Ferreira – CPFL Paulista Josué de Camargo – Expertise Engenharia Wilson Martins Borges – Expertise Engenharia Geraldo Peres Caixeta – Expertise Engenharia OBRIGADO

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