Como fazer um sistema de transmissor CA flexível usando a reatância do interruptor tiristor

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FACTS é a sigla para Flexible AC Transmitter System. Um sistema de transmissão CA flexível (FACTS) aumenta a confiabilidade das redes CA. O IEEE define FACTS como sistemas de transmissão de corrente alternada que integram controladores baseados em eletrônica de potência e outros controladores estáticos para aprimorar a controlabilidade e a transferência de potência. anteriormente discutimos “ Necessidade de FATOS e Tipos '

Eles melhoram a qualidade da energia e a eficiência da transmissão, desde a geração até a transmissão até os consumidores privados e industriais. Neste artigo, discutimos o sistema transmissor CA flexível usando a chave tiristorizada.




Sistema transmissor CA flexível usando TSR

Um Sistema Transmissor AC Flexível (FACTS) consiste em equipamento estático que é usado para Transmissão AC de sinais elétricos. É usado para aumentar a capacidade de controle e aumentar a capacidade de transferência de energia de um sistema de transmissão CA. Este projeto pode ser aprimorado usando metodologia de controle do ângulo de tiro para controle suave de tensão.

O sistema de transmissor CA flexível aumenta a confiabilidade das redes CA e reduz os custos de fornecimento de energia. Eles também aumentam a qualidade da transmissão e a eficiência da transmissão de energia.



Sistema Transmissor AC Flexível

Diagrama de blocos do sistema de transmissor CA flexível

Este método é usado durante o carregamento da linha de transmissão ou quando há uma carga baixa no receptor. Quando há carga baixa ou sem carga, uma corrente muito baixa flui pelas linhas de transmissão e a capacitância shunt na linha de transmissão se torna dominante. Isso causa amplificação de voltagem, devido à qual a voltagem final do receptor pode se tornar o dobro da voltagem final de envio.

Para compensar isso, o indutores de derivação são conectados automaticamente através da linha de transmissão. Neste sistema o tempo de espera entre o pulso de tensão zero e o pulso de corrente zero devidamente gerado por um amplificador operacional adequado é alimentado a dois pinos de interrupção do microcontrolador.


Tipos de controladores de sistema de transmissor CA flexível

  • Controlador Série
  • Controlador Shunt
  • Controlador Série-Série Combinado
  • Controlador Combinado Série-Shunt
Tipos de controladores FACTS

Tipos de controladores FACTS

Tiristor

Um tiristor é um dispositivo semicondutor de quatro camadas e três terminais. As quatro camadas são formadas por semicondutores alternados do tipo p e do tipo n. Formando assim um dispositivo de junção p-n. Este dispositivo também é chamado de Chave controlada por silício (SCS) por causa do semicondutor de silício nele e é um dispositivo biestável.

Símbolo do tiristor

Símbolo do tiristor

Um tiristor é um dispositivo unidirecional e pode ser operado como uma chave de circuito aberto ou como um diodo retificador. Os três terminais do tiristor são chamados de ânodo (A), cátodo (K) e porta (G).

O ânodo é positivo, o cátodo é negativo e a porta é usada para controlar o sinal de entrada. Possui duas junções p-n que podem ser ligadas e desligadas em taxas rápidas. O seguinte mostra as camadas e terminais do tiristor com seu símbolo.

Tiristor

Tiristor

O tiristor tem três estados básicos de operação

  • Bloqueio reverso
  • Bloqueio direto
  • Condução para a frente

Bloqueio reverso: Nesse modo de operação, o tiristor bloqueia a corrente na mesma direção de um diodo de polarização reversa.

Bloqueio direto: Neste modo de operação, o tiristor bloqueia a condução de corrente direta que normalmente é transportada por um diodo de polarização direta.

Condução para a frente: Neste modo de operação, o tiristor foi acionado para a condução. Ele continua conduzindo até que a corrente direta caia abaixo de um nível de limite denominado 'corrente de retenção'.

Reator comutado por tiristor

PARA reator comutado tiristor é usado em sistemas de transmissão de energia elétrica. É uma reatância conectada em série com um valor de tiristor bidirecional. O valor do tiristor é controlado por fase, o que permite que o valor da potência reativa fornecida seja ajustado para atender às mudanças nas condições do sistema.

O TSR pode ser usado para limitar os aumentos de tensão em linhas de transmissão com carga leve. A corrente em TSR é variada do máximo a zero, variando o ângulo de atraso de disparo.

O TSR pode ser usado para limitar os aumentos de tensão em linhas de transmissão com carga leve. A corrente em TSR é variada do máximo a zero, variando o ângulo de atraso de disparo.

O circuito a seguir mostra o circuito TSR. Quando a corrente flui, o reator é controlado pelo ângulo de disparo do tiristor. Durante cada meio ciclo, o tiristor produz o pulso de disparo através do circuito controlado.

Reator comutado por tiristor

Reator comutado por tiristor

Circuito de TSR

PARA reator comutado tiristor é um conjunto trifásico conectado em um arranjo delta para fornecer cancelamento parcial de harmônicos. O reator tiristor principal é dividido em duas metades, com a válvula tiristor conectada entre as duas metades.

Circuito TSR

Circuito TSR

Isso protege a válvula do circuito do reator do tiristor de danos devido a explosões e quedas de raios.

O reator tiristor principal é dividido em duas metades, com a válvula tiristor conectada entre as duas metades. Isso protege a válvula do circuito do reator do tiristor de danos devido a explosões e quedas de raios.

Princípio Operacional

A corrente no tiristor é variada do máximo a zero, variando o ângulo de atraso de disparo (α). É definido como o ângulo de retardo do ponto em que a tensão se torna positiva até o ponto em que a válvula do tiristor é ligada e a corrente começa a fluir.

A corrente máxima é obtida quando α é 90o. Nesse ponto, diz-se que o TCR está em plena condução. A corrente RMS é dada por

Itcr-max = Vsvc / 2πfLtcr

Onde

Vsvc é o valor RMS da tensão do barramento de linha para linha

Ltcr é o transdutor TCR total para a fase

A forma de onda abaixo é a tensão e a corrente do TCR.

Operação TSR

Operação TSR

Vantagens do tiristor

  • Ele pode lidar com alta corrente
  • Ele pode lidar com alta tensão

Aplicações do tiristor

  • Usado na transmissão de energia elétrica
  • Usado em circuitos de energia alternada para controlar a energia de saída alternada.
  • Usado em inversores para converter corrente contínua em corrente alternada

Aplicações de FACTS

  • Usado para controlar o fluxo de energia
  • Amortecimento da oscilação do sistema de energia
  • Reduz o custo de geração
  • Estabilidade de tensão em estado estacionário
  • Aplicação HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado)
  • Mitigação de cintilação

Espero que você tenha entendido o conceito de sistema de transmissão CA flexível do artigo acima. Se você tiver alguma dúvida sobre este conceito ou sobre os projetos elétricos e eletrônicos deixe a seção de comentários abaixo.