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Curso de Graduação em Engenharia Elétrica
Sistemas de Potência
Máquina Síncrona
Prof. Victor Freitas, Dr.
victor.freitas@uniavan.edu.br
Prof. Victor Freitas (UniAvan) Tema6 - Máquina Síncrona 2022/2 1/ 23
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Engenharia Elétrica: Inclusão de Máquinas Síncronas em Cálculos de Fluxo de Potência, Resumos de Engenharia Elétrica
Este documento discute sobre o processo de incluir modelos de geradores síncronos em cálculos de fluxo de potência em redes elétricas. O texto aborda as tensões desejadas para a operação do gerador, os limites de potência ativa e reativa, e como incluir esses valores no cálculo. Além disso, são apresentados os três tipos de máquinas síncronas e suas características, incluindo o campo magnético girante produzido pelas correntes trifásicas e a relação entre tensão terminal, força eletromotriz interna e potências ativa e reativa.
Tipologia: Resumos
2022
1 / 57
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Sistemas de Potência
Máquina Síncrona
Prof. Victor Freitas, Dr.
victor.freitas@uniavan.edu.br
Sumário
1 Introdução
2 Modelagem de Gerador Síncrono
3 Máquinas Síncronas
4 Máquinas de Polos Lisos e Salientes
5 Modelo de Máquina
6 Diagramas Fasoriais
7 Cálculo de Potências
8 Exercícios
Introdução
Modelagem de Geradores de Energia
Em problemas de fluxo de potência normalmente são
especificadas:
tensões desejadas para a operação do gerador; são calculadas as injeções de potência ativa e reativa;
Os valores devem obedecer a limites máximos e mínimos de
geração de potência ativa/reativa;
Os limites formam uma região de operação viável do gerador;
Os limites de geração são incluídos no cálculo de fluxo de
potência.
Introdução
Modelagem de Geradores de Energia
Em problemas de fluxo de potência normalmente são
especificadas:
tensões desejadas para a operação do gerador; são calculadas as injeções de potência ativa e reativa;
Os valores devem obedecer a limites máximos e mínimos de
geração de potência ativa/reativa;
Os limites formam uma região de operação viável do gerador;
Os limites de geração são incluídos no cálculo de fluxo de
potência.
Gerador Síncrono
Regiões de Operação
Gerador síncrono sobre-excitado:
fornecendo potência reativa para a barra (P>0 ; Q>0)
Gerador Síncrono
Regiões de Operação
Gerador síncrono sub-excitado:
absorvendo potência reativa da barra (P>0 ; Q<0)
Compensador Síncrono
Pode ser encarado como um caso particular do gerador síncrono;
Não há geração de potência ativa;
São dispositivos utilizados para gerar/absorver dinamicamente o
reativo necessário da barra à qual está conectado;
A potência reativa pode ser Q > 0 ou Q < 0 (gerando ou
absorvendo).
Compensador Síncrono
Pode ser encarado como um caso particular do gerador síncrono;
Não há geração de potência ativa;
São dispositivos utilizados para gerar/absorver dinamicamente o
reativo necessário da barra à qual está conectado;
A potência reativa pode ser Q > 0 ou Q < 0 (gerando ou
absorvendo).
Compensador Síncrono
Pode ser encarado como um caso particular do gerador síncrono;
Não há geração de potência ativa;
São dispositivos utilizados para gerar/absorver dinamicamente o
reativo necessário da barra à qual está conectado;
A potência reativa pode ser Q > 0 ou Q < 0 (gerando ou
absorvendo).
Modelagem de Gerador Síncrono
Como incluir o modelo de gerador no cálculo de fluxo de potência de redes elétricas? Os limites de potência ativa e reativa descrevem diversas situações de operação; Basta introduzir as restrições de P e Q, ou seja:
Pmink ≤ Pk ≤ Pmaxk
Qmink ≤ Qk ≤ Qmaxk
Os limites de potência ativa e reativa se relacionam por meio das curvas de capacidade (ou “capabilidade”); São dispositivos utilizados para gerar/absorver dinamicamente o reativo necessário da barra à qual está conectado;
Modelagem de Gerador Síncrono
Como incluir o modelo de gerador no cálculo de fluxo de potência de redes elétricas? Os limites de potência ativa e reativa descrevem diversas situações de operação; Basta introduzir as restrições de P e Q, ou seja:
Pmink ≤ Pk ≤ Pmaxk
Qmink ≤ Qk ≤ Qmaxk
Os limites de potência ativa e reativa se relacionam por meio das curvas de capacidade (ou “capabilidade”); São dispositivos utilizados para gerar/absorver dinamicamente o reativo necessário da barra à qual está conectado;
Modelagem de Gerador Síncrono
Como incluir o modelo de gerador no cálculo de fluxo de potência de redes elétricas? Os limites de potência ativa e reativa descrevem diversas situações de operação; Basta introduzir as restrições de P e Q, ou seja:
Pmink ≤ Pk ≤ Pmaxk
Qmink ≤ Qk ≤ Qmaxk
Os limites de potência ativa e reativa se relacionam por meio das curvas de capacidade (ou “capabilidade”); São dispositivos utilizados para gerar/absorver dinamicamente o reativo necessário da barra à qual está conectado;