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Título: Análise de um Filtro Ativo em Paralelo com Cicloconversores e Filtro Passivo
Autor(es): Ferreira, Célio Geraldo
Orientador: Simonetti, Domingos Sávio Lyrio
Coorientador: Sousa, Gilberto Costa Drumond
Data do documento: 25-Mar-2008
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Cargas não lineares, tais como cicloconversores aplicados em laminadores, são freqüentemente utilizadas em indústrias siderúrgicas. A utilização de cargas desta natureza pode resultar em problemas de qualidade para o sistema elétrico, uma vez que geram correntes harmônicas que fluem pelo sistema de distribuição de energia da planta, caso não sejam adequadamente tratadas, causando distorção da tensão. Para melhorar a qualidade de energia da rede, filtros passivos são normalmente utilizados. No entanto, o sistema de filtragem passiva pode apresentar problemas no seu desempenho, principalmente quando considerada a expansão da planta ou alterações na sua forma de operação. Estes problemas no sistema de filtragem passiva podem ser aliviados pela combinação de filtros passivos e ativos, através de uma operação coordenada entre eles. Assim, para as freqüências harmônicas geradas pelos cicloconversores, parte destas componentes pode ser absorvida pelo filtro ativo e outra parte pelo filtro passivo. Esta combinação provê uma melhor compensação para a larga faixa de freqüências harmônicas geradas pelos cicloconversores. Este trabalho analisa um sistema real de distribuição de energia de um laminador siderúrgico, nas atuais condições de operação e em um panorama de expansão. Foi implementado um modelo de simulação digital envolvendo um filtro ativo em paralelo com filtros passivos, inseridos no sistema de alimentação de energia dos cicloconversores. Seguiu-se um estudo sobre o uso combinado de filtros passivos e ativos, para verificar a operação coordenada destes para a efetiva compensação harmônica do sistema e, conseqüentemente, a melhoria da qualidade da energia elétrica do sistema elétrico da planta.
In the steel industry non linear loads are frequently used such as cycloconverters for rolling mills. This kind of load influences the power quality of the supply network, resulting in distortion in the system voltage. In order to improve the power quality of the grid, passive filters are commonly used. However, a passive filter can present some drawbacks, mainly when the plant is under expansion or the operating conditions change. These drawbacks of the passive filter can be alleviated by the combined use of active and passive filters, and by appropriately coordinating their operations. That is, of the harmonic currents generated by the cycloconverter, part is absorbed by the active filter, and another by the passive filter. This provides a good harmonic compensation over the entire operating range for the varying spectrum harmonic current frequencies generated by the cycloconverter. This work analyzes a real electrical power supply of a steelmaking rolling mill, in the present conditions, as well as in a scenario of plant expansion. A digital simulation model, consisting of a passive filter, active filter, cycloconverter load and power supply system was developed, followed by a study to investigate the combined use of passive and active filters, mainly to assess their effectiveness to compensate the harmonic components and, consequently, to improve the plant power quality level.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/4058
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