Otimização de Sistemas Elétricos

FACULDADE MAURICIO DE NASSAU

CURSO BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

WERTEVAN RODRIGUES RAMOS

OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS ELÉTRICOS:

PLANEJAMENTO DE ÓTIMO REATIVO

Projeto apresentado ao curso de engenharia elétrica como requisito ao trabalho de conclusão da disciplina de metodologia da pesquisa.

Orientadora:

Professora: Emanoela Moura Toscano

João Pessoa – PB

2015

SUMÁRIO

LISTA DE SÍMBOLOS......................................................................................................04

LISTA DE ABREVIATURA OU SIGLAS........................................................................05

1. INTRODUÇÃO/JUSTIFICATIVA..............................................................................06
2. OBJETIVOS ................................................................................................................07

1. Objetivo Geral.........................................................................................................07
2. Objetivos Específicos..............................................................................................07

1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA................................................................................08

1. Sistemas Elétricos ..................................................................................................08
2.  Perdas Elétricas .....................................................................................................12
3.  O Problema de Fluxo de Potência Ótimo ..............................................................15

1. METODOLOGIA.........................................................................................................17
2. RESULTADOS ESPERADOS.....................................................................................19

REFERÊNCIAS.................................................................................................................20

---

LISTA DE SÍMBOLOS

VS: Tensão na saída do transformador da subestação

V L : Tensão da rede primária entregue ao transformador de distribuição

I 1 : Corrente sem o banco de capacitores

I 2 : Corrente com o banco de capacitores

I C: Módulo da corrente injetada à rede primária pelo banco de capacitores

φ: Defasagem angular entre a corrente e a tensão sem o banco de capacitores

1φ2 : Defasagem angular entre a corrente e a tensão com o banco de capacitores

RC%: Valor percentual da redução da corrente em relação à corrente inicial, quando não havia o banco de capacitores

IL: Corrente que circula pelo alimentador primário

R: Resistência do condutor (Ω/fase)

X: Reatância do condutor (Ω/fase)

∆V1%: Valor percentual da queda de tensão ao longo do alimentador primário em relação à tensão na saída do transformador da subestação, sem o banco de capacitores.

∆V2%: Valor percentual da queda de tensão ao longo do alimentador primário em relação à tensão na saída do transformador da subestação, sem o banco de capacitores.

∆V ganho %: Valor percentual da redução da queda de tensão ao longo do alimentador primário em relação à tensão na saída do transformador da subestação.

∆P: Redução das perdas de demanda (kW)

i: Valor instantâneo da corrente de linha (A)

kVAr = Potência trifásica dos capacitores fixos ou automáticos (kVAr)

kV = Tensão de fase (kV)

kVA= Carga atendida no instante considerado (kVA)

LC: Distância entre o banco de capacitores e a subestação

RE: Redução das perdas de energia

P – Potência requerida pela carga

∆V - Queda de tensão ao longo do condutor

IRMS - Valor eficaz da corrente elétrica

Z - Impedância do condutor

θ - Diferença de temperatura entre o cabo e o ambiente (ºC)

Xθ 0 – Diferença de temperatura inicial entre o cabo e o ambiente (ºC)

t – Tempo de circulação da corrente no condutor (segundos)

T – Constante de tempo térmica (J/Watt)

θ reg – Temperatura de regime (ºC)

I – Corrente elétrica

S – Seção transversal do condutor

t – Tempo de circulação da corrente

c – Calor específico do condutor

γ - Peso específico do cabo

ρ - Resistividade do material a 0ºC

α - Coeficiente de variação da resistividade em função da temperatura

θ cc – Temperatura admissível em curto-circuito

θ inical – Temperatura admissível inicial

Pc - Perda no núcleo

Ic - Corrente devido às perdas no núcleo

Gc - Condutância do núcleo

E1 - Tensão aplicada no núcleo do transformador

kh - Coeficiente de Steinme

tz, que depende do material do núcleo

n - Coeficiente de Steinme

tz, que depende do material do núcleo (n=1,5 a 2,5)

f – Frequência da tensão de alimentação;

Vol – Volume do núcleo do material ferromagnético;

BMAX – Densidade de indução máxima no núcleo do material ferromagnético

ρ − Resistividade do material ferromagnético

Vol – Volume do núcleo ferromagnético

x – Espessura da tensão de alimentação

PT – Perda ativa total no transformador

PFerro – Perda ativa no ferro ou no núcleo do transformador

Pc – Perda no cobre do transformador

WT – Perda ativa de energia no transformador

fu – Fator de utilização

fp – Fator de perdas

Qm - Potência Reativa

Im - Corrente de Magnetização