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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/65841| Tipo: | TCC |
| Título: | Estudos de fluxo de potência, curto-circuito e proteção para conexão de uma planta de minigeração fotovoltaica de 2,3195 MWp |
| Autor(es): | Silva, Francisco Edenilson Cordeiro da |
| Orientador: | Sampaio, Raimundo Furtado |
| Palavras-chave: | Geração distribuída fotovoltaica;Estudos para conexão de geração distribuída;ETAP |
| Data do documento: | 2022 |
| Citação: | SILVA, Francisco Edenilson Cordeiro da. Estudos de fluxo de potência, curto-circuito e proteção para conexão de uma planta de minigeração fotovoltaica de 2,3195 MWp. 2022. 125 f. Monografia (Bacharelado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
| Resumo: | A Geração Distribuída (GD), em especial a GD fotovoltaica, tem apresentado um crescimento acentuado nos últimos anos. No Brasil a GD tem diversos incentivos para implantação, uma vez que esse tipo de geração apresenta diversos benefícios, como por exemplo: a postergação da expansão dos sistemas de distribuição e transmissão, a redução no carregamento das redes, a redução de perdas de energia, a diversificação da matriz energética brasileira, entre outros. Para conexão de uma planta fotovoltaica, é necessário inicialmente analisar o comportamento do sistema antes da sua conexão, de forma a verificar se conexão não irá provocar perda na qualidade do fornecimento de energia elétrica, se os equipamentos presentes no sistema suportam os novos fluxos de potência e novos níveis de curtos-circuitos, além de analisar se a conexão não provocará perda de coordenação das proteções na zona afetada pela geração. Dentro deste contexto o objetivo deste trabalho é apresentar os estudos para integração de uma planta de minigeração fotovoltaica ao sistema de distribuição. Considerando o caso de uma usina fotovoltaica de 1,75MW, são apresentados os resultados das simulações de fluxo de potência e curto-circuito, desenvolvidas através do software Electrical Transient and Analysis Program (ETAP), além do estudo de coordenação das proteções do ponto de conexão e das instalações da usina, para o qual são apresentados os cálculos dos ajustes, os coordenogramas de proteção e a análise da filosofia de proteção adotada pela concessionária. Para o fluxo de potência e curto-circuito foram apresentados os resultados das simulações antes e após a conexão da usina, de forma que foi possível verificar que a conexão provoca um aumento nos níveis tensão e de curto-circuito das barras de carga da zona afetada pela conexão. Por fim o estudo de proteção avaliou as funções de proteção exigidas pela concessionária para conexão da usina, de forma que se verificou que a função direcional de sobrecorrente de fase (67) não é adequada para proteger o sistema contra curto-circuito reverso entre fases, uma vez que a corrente de curto-circuito reversa é bem próxima da corrente nominal do sistema, e isso pode provocar desligamento indevido. Como solução é proposto o uso da função sobrecorrente com restrição de tensão (51V), uma vez que essa função só atua para situação onde coincidem a ocorrência de sobrecorrente e subtensão, não irá provocar desligamento indevido e irá proteger contra faltas no sentido reverso. Além disso, a função direcional de sobrecorrente de neutro (67N), em função da ligação do transformador de acoplamento (delta-estrela aterrada), também não é adequada para proteção contra curto-circuito fase-terra reverso, de forma que é necessário o uso da função de sobretensão de neutro (59N). |
| Abstract: | Distributed Generation (DG), especially Photovoltaic DG, has shown a lot growth in recente years. In Brazil, GD has a lot of incentives to its deployment, since this type of generation has a lot benefit, such as: postponing the expansion of energy transmission and distribution system, reducing network’s loadout, reducing energy loss, diversifying Brazilian energy grid, and others. To connect a photovoltaic power plant, it’s necessary to firstly analyze the system’s behavior before its connection, in a way to verify if the connection will not harm the quality of energy supply, if the equipment present in the system will stand the new power flow and the new level of short circuits, in addition analyzing if the connection won’t generate losses of coordination of protections in the zone affected by the generation. In this context, this project’s goal is to show studies to integrate a photovoltaic mini generation plant to the distribution system. Considering the case of a 1.75MW photovoltaic plant, the results of the power flow and short circuit simulations are presented, developed through the software Electrical Transient and Analysis Program (ETAP), in addition to the study of coordination of the protections of the connection point and plant facilities, for which adjustment calculations are presented, the protection coordination chart and the analysis of the protection philosophy adopted by the power distribution company. For the power flow and short circuit, the results of the simulations before and after the power plant connection were presented, in that way, it was possible to verify that the connection causes an increase in the voltage and short-circuit levels of the load bars in the zone affected by the connection. Finally, the protection study evaluated the protection functions required by the utility to connect the plant, so that it was found that the phase overcurrent directional function (67) is not adequate to protect the system against reverse shortcircuit between phases, since the reverse short-circuit current is very close to the rated current of the system, and this can cause improper shutdown. As a solution, the use of the overcurrent function with voltage restriction (51V) is proposed, since this function only works for situations where the occurrence of overcurrent and undervoltage coincide, it will not cause undue shutdown and will protect against faults in the reverse direction. In addition, the directional neutral overcurrent function (67N), due to the connection of the coupling transformer (grounded delta-wye), is also not suitable for protection against reverse phase-to-earth short circuit, so it is necessary to use of the neutral overvoltage function (59N). |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/65841 |
| Aparece nas coleções: | ENGENHARIA ELÉTRICA - Monografias |
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