Circuitos Polifásicos_Análise de Sistemas Simétricos Equilibrados e Desequilibrados.pptx

Sistemas de potência polifásicos c.a

1. Circuitos Polifásicos: Análise de Sistemas Simétricos com Cargas Equilibradas e Desequilibradas

2. Princípio de eletricidade

3. Diferença entre C.C e C.A Corrente Contínua C.C Corrente Alternada C.A

4. Princípios Básicos da Geração de Corrente Alternada Indução Eletromagnética: Definição: Baseia-se no princípio descoberto por Michael Faraday, onde a variação de fluxo magnético através de um circuito condutor gera uma força eletromotriz (f.e.m.). Geradores CA: Utilizam este princípio para converter energia mecânica, geralmente de turbinas movidas a vapor, água ou vento, em energia elétrica. Forma de Onda Senoidal: Característica: A corrente alternada tem uma forma de onda senoidal, variando sua polaridade ao longo do tempo. Vantagens: Facilita a transmissão eficiente de energia e é ideal para uso em motores elétricos e equipamentos eletrônicos.

5. Geradores de Corrente Alternada

6. Geração de corrente alternada (gerador elementar) É composto por um imã, espira, carga e galvanômetro

7. Funcionamento do Gerador Posição com ângulo de 360° (trezentos e sessenta graus) de deslocamento, temos o encerramento do segundo semiciclo (negativo), e obtém-se a volta completa ou ciclo de 360°, observa-se a total ausência de força eletromotriz porque os condutores não cortam mais as linhas de força do campo magnético. Traçando um gráfico, observamos a senóide de tensão completa em função do tempo.

8. Funcionamento do Gerador b) Posição com ângulo de 45° (quarenta e cinco graus) de deslocamento, aumenta o ângulo da espira em relação às linhas de força. Traçando um gráfico, observamos o crescimento do valor da tensão em função do tempo.

9. Geração de Corrente Alternada: Uma Visão Geral Introdução à Geração de Corrente Alternada A geração de corrente alternada (CA) é um processo fundamental na produção e distribuição de energia elétrica em larga escala. Este método de geração permite transmitir eletricidade eficientemente por longas distâncias e adaptar a tensão conforme necessário para diferentes tipos de uso.

10. Circuitos Polifásicos: Análise de Sistemas Simétricos e Desequilibrados O que são Circuitos Polifásicos? Os circuitos polifásicos são fundamentais na distribuição de energia elétrica e em sistemas industriais devido à sua eficiência e capacidade de transporte de potência . Eles utilizam múltiplas formas de onda elétrica, geralmente senoidais, defasadas entre si, o que permite uma transferência de potência mais eficiente em comparação aos sistemas monofásicos.

11. Sistemas Simétricos e Desequilibrados Sistemas Simétricos: Definição: Em sistemas simétricos, as grandezas elétricas (tensões e correntes) em cada fase são idênticas em amplitude, defasagem e forma de onda . Vantagens: Facilitam o projeto e operação de sistemas elétricos, garantindo um equilíbrio de carga e distribuição uniforme de potência entre as fases. Como já dito: O sistema trifásico diz-se que é  equilibrado  porque são idênticas entre si as amplitude das 3 fases, assim como o desfasamento entre elas

12. 2. Tensões equilibradas: Exemplo: Van = V 0° Vbn = V - 120 ° Vcn = V + 120° As sequências das Fases (sentido de giro do Gerador) determina qual fase será negativa ou positiva (Vbn ou Vcn), atrasada ou adiantada em relação a fase base (Van) Van Vcn Vbn 120° 120° 120° Van Vbn Vcn 120° 120° 120° ABC ou Positiva ACB ou Negativa

13. 2. Sistemas Desequilibrados: Definição: Em contraste, sistemas desequilibrados apresentam diferenças significativas nas grandezas elétricas entre as fases, seja em termos de amplitude, defasagem ou forma de onda . Causas: Podem ocorrer devido a carga desigual entre as fases, falhas em componentes do sistema, ou operação inadequada. Amplitudes DIFERENTES

14. ângulos defasados módulo da fase diferentes Ângulos NÃO defasados módulo da fase IGUAIS Um circuito trifásico é considerado desequilibrado quando as fontes de tensão estão desequilibradas ou a carga é desequilibrada . Fontes de Tensão Desequilibradas As fontes são desequilibradas quando: A amplitude das fontes não é a mesma em todas as fases. Por exemplo, na figura abaixo temos uma fonte de tensão trifásica onde seus ângulos estão defasados de e o módulo da fase é diferente dos módulos das fases e : As fontes não estão defasadas de entre si:

15. Em circuitos desequilibrados temos que ter cuidado , porque as relações entre tensões de linha e de fase e as relações de corrente de linha e de fase não são mais válidas! Então, se tivermos algum dos casos ANTERIORES ou os dois ao mesmo tempo já podemos considerar o circuito trifásico desequilibrado independente das cargas Carga Desequilibrada A carga trifásica é considerada desequilibrada quando as impedâncias das fases são diferentes . Por exemplo, na figura abaixo a impedância da fase A é diferente da impedância da fase B que é diferente da impedância da fase C . Na maioria dos circuitos desequilibrados a fonte é equilibrada e a carga trifásica é desequilibrada , como essa aí.

16. Análise de Sistemas Desequilibrados Efeitos de Desequilíbrio: Impacto nas Redes: Aumento das perdas de potência , sobrecarga em algumas fases , redução da eficiência e possíveis danos aos equipamentos . Necessidade de Monitoramento: Requer técnicas avançadas de medição e análise para identificar e corrigir desequilíbrios. Compensação de Desequilíbrio: Técnicas: Uso de dispositivos como transformadores com enrolamentos específicos para corrigir desvios de tensão e corrente entre fases. Desafios: Requer investimentos adicionais em equipamentos e sistemas de controle, mas é essencial para manter a estabilidade operacional.

17. Conclusão Os circuitos polifásicos , tanto simétricos quanto desequilibrados, desempenham papéis fundamentais na distribuição eficiente de energia elétrica e no funcionamento de sistemas industriais complexos. A compreensão profunda de suas características e métodos de análise é crucial para garantir a operação segura, eficiente e econômica desses sistemas. A contínua inovação tecnológica e o desenvolvimento de novas técnicas de controle são essenciais para enfrentar os desafios associados aos sistemas polifásicos modernos.