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Tipo: TCC
Título: Análise do impacto dos desequilíbrios de tensão na operação de uma planta industrial de conformação de aço
Autor(es): Lemos, Gabriel da Silva
Orientador: Gregory, Raquel Cristina Filiagi
Coorientador: Gianesini, Bárbara Morais
Palavras-chave em português: Desequilíbrio de tensão;Desequilíbrio de corrente;Distorção harmônica;Modelagem computacional
Palavras-chave em inglês: Voltage unbalance;Computational modeling;Current unbalance;Harmonic distortion
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Data do documento: 2025
Citação: LEMOS, Gabriel da Silva. Análise do impacto dos desequilíbrios de tensão na operação de uma planta industrial de conformação de aço. 2025. 63 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Elétrica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025.
Resumo: Os desequilíbrios são fenômenos comuns nos sistemas elétricos trifásicos. No cenário industrial, os desequilíbrios de tensão podem causar diversos prejuízos à operação do sistema, provocando o mal funcionamento e a perda de eficiência da planta. Nesse tocante, este trabalho tem como objetivo analisar o impacto dos desequilíbrios de tensão sobre a operação de uma planta industrial de conformação de aço, a qual é alimentada em 13,8kV pela concessionária de energia local. Para isso, foram realizados estudos de caráter prático e computacional. Os estudos de cunho prático foram conduzidos a partir de medições em campo utilizando um analisador de energia. Os estudos computacionais foram realizados por meio da modelagem computacional da planta industrial no software MATLAB/Simulink. A partir dos recursos supracitados, foram realizados dois estudos de caso, um primeiro com foco no impacto dos desequilíbrios de tensão sobre a origem dos desequilíbrios de corrente da indústria e um segundo direcionado à avaliação da influência dos desequilíbrios de tensão sobre a geração de harmônicos da planta. No primeiro estudo de caso, a partir das medições em campo, foram apurados desequilíbrios de tensão e corrente na ordem de 1,57% e 17,34%, respectivamente. Embora o desequilíbrio de tensão esteja abaixo do limite regulamentado, ele contribui para a alta incidência de interrupções não programadas de energia. Além disso, foi constado que a origem dos desequilíbrios de corrente da indústria está majoritariamente associada ao desbalanceamento da tensão de suprimento. No segundo estudo de caso, foi apurado que as distorções harmônicas totais por fase estavam abaixo dos limites estabelecidos no PRODIST. Todavia, constatou-se que os desequilíbrios de tensão intensificam as distorções harmônicas totais de tensão e corrente, visto que provocam o surgimento de componentes harmônicas não características como as de 3ª, 9ª e 15ª ordens. Destaca-se que a modelagem computacional desenvolvida mostrou-se uma ferramenta robusta, podendo ser utilizada em estudos futuros da planta industrial.
Abstract: Unbalances are a common phenomenon in three-phase electrical systems. In the industrial scenario, voltage imbalances can cause several damages to the system operation, causing malfunction and loss of efficiency of the plant. In this regard, this study aims to analyze the impact of voltage imbalances on the operation of an industrial steel forming plant, which is supplied at 13.8 kV by the local power utility. To this end, practical and computational studies were carried out. The practical studies were conducted based on field measurements using an energy analyzer. The computational studies were performed through computational modeling of the industrial plant in MATLAB/Simulink software. Using the aforementioned resources, two case studies were carried out, the first focusing on the impact of voltage imbalances on the origin of industrial current imbalances and the second aimed at evaluating the influence of voltage imbalances on the harmonic generation of the plant. In the first case study, based on field measurements, voltage and current imbalances of 1.57% and 17.34%, respectively, were found. Although the voltage imbalance is below the regulated limit, it contributes to the high incidence of unscheduled power outages. In addition, it was found that the origin of current imbalances in the industry is mainly associated with the unbalance of the supply voltage. In the second case study, it was found that the total harmonic distortions per phase were below the limits established in PRODIST. However, the voltage imbalances intensified the total harmonic distortions of voltage and current, since they cause the emergence of non-characteristic harmonic components such as 3rd, 9th and 15th order. It is worth noting that the computational modeling developed proved to be a robust tool and can be used in future studies of the industrial plant.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81631
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0001-9442-1401
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/9318165631771596
ORCID do Coorientador: https://orcid.org/0000-0002-0200-7658
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/2393802201663197
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:ENGENHARIA ELÉTRICA - Monografias

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