Orientador: Luis Carlos Origa de Oliveira / Resumo: Em sistemas trifásicos de potência as tensões entregues pela fonte são senoidais, iguais em magnitude e com defasamento angular de 120° entre fases. Contudo, as tensões resultantes nos pontos de utilização podem ser desbalanceadas por diversas razões. A natureza do desbalanceamento inclui magnitudes, e/ou diferentes defasagens angulares, entre fases das tensões. Nos sistemas de distribuição de energia elétrica são encontradas as maiores causas para geração de desequilíbrios de tensão, devido à distribuição irregular de cargas por fase, as quais variam constantemente devido à inserção e/ou retirada das mesmas. Visando a implantação de dispositivos de compensação de desequilíbrios que utilizem o menor número de componentes eletrônicos, apresentem mecanismos de controle simplificados e que sejam menos sensíveis a distúrbios na rede elétrica, apresenta-se um arranjo topológico como contribuição original deste trabalho. Destaca-se que o arranjo proposto atende às prerrogativas preconizadas e nestas condições, vislumbra-se um desempenho operacional robusto e a custo reduzido quando comparado às demais estruturas de compensação em utilização. / Doutor

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Este trabalho analisa a necessidade da aplicação dos compensadores estáticos de reativos em sistemas elétricos industriais e em sistemas de potência. Vários tipos de compensadores de reativos são apresentados e também é feita uma comparação entre eles. O trabalho está centralizado no estudo dos compensadores estáticos tiristorisados, principalmente o Reator Controlado a Tiristores (RCT) e o Capacitor Chaveado a Tiristores (CCT). São discutidas as influências de alguns parâmetros nas formas de onda do RCT. É feita a dedução das equações das componentes harmônicas de corrente e tensão do RCT. São também analisados os efeitos das harmônicas e os meios de atenuá-las, de modo a mantê-las dentro de níveis razoáveis. Modelos para a simulação de um RCT, para vários tipos de fenômenos em circuitos monofásicos e trifásicos, são apresentados. São Mostrados gráficos e tabelas de algumas simulações utilizando o programa CSMP (Continuous System Modeling Program) e um programa desenvolvido ciclo a ciclo, utilizando o método passo a passo. As simulações permitem avaliar com razoável precisão o comportamento do RCT associado a um capacitor fixo. Sugestões de estudos afins são apresentadas no final do trabalho. / This work analyses the need of using Var systems in industrial and in power electric systems. Various types of VAr systems are presented and also a comparison among them is done. The work is centralized in the study of thyristor static VAr systems. The thyristor controlled reactor (TCR) and the thyristor switched capacitor (TSC) are analysed in more details. Parametric influences in the wave forms of TCR are discussed. TCR voltage and current harmonic equations are deduced. Harmonic effects and also the methods of producing their attenuation are analysed. TCR simulation models for multiple types of phenomena in one phase and three phase circuits are presented. Some graphics and tables using the CSMP (Continuous System Modeling Program), and a cycle by cycle program that uses the step method are showed. The simulations can evaluate with a reasonable precision the behavior of a TCR with a fixed capacitor (FC). Suggestions of other studies are presented at the end of the work.

Este trabalho analisa a necessidade da aplicação dos compensadores estáticos de reativos em sistemas elétricos industriais e em sistemas de potência. Vários tipos de compensadores de reativos são apresentados e também é feita uma comparação entre eles. O trabalho está centralizado no estudo dos compensadores estáticos tiristorisados, principalmente o Reator Controlado a Tiristores (RCT) e o Capacitor Chaveado a Tiristores (CCT). São discutidas as influências de alguns parâmetros nas formas de onda do RCT. É feita a dedução das equações das componentes harmônicas de corrente e tensão do RCT. São também analisados os efeitos das harmônicas e os meios de atenuá-las, de modo a mantê-las dentro de níveis razoáveis. Modelos para a simulação de um RCT, para vários tipos de fenômenos em circuitos monofásicos e trifásicos, são apresentados. São Mostrados gráficos e tabelas de algumas simulações utilizando o programa CSMP (Continuous System Modeling Program) e um programa desenvolvido ciclo a ciclo, utilizando o método passo a passo. As simulações permitem avaliar com razoável precisão o comportamento do RCT associado a um capacitor fixo. Sugestões de estudos afins são apresentadas no final do trabalho. / This work analyses the need of using Var systems in industrial and in power electric systems. Various types of VAr systems are presented and also a comparison among them is done. The work is centralized in the study of thyristor static VAr systems. The thyristor controlled reactor (TCR) and the thyristor switched capacitor (TSC) are analysed in more details. Parametric influences in the wave forms of TCR are discussed. TCR voltage and current harmonic equations are deduced. Harmonic effects and also the methods of producing their attenuation are analysed. TCR simulation models for multiple types of phenomena in one phase and three phase circuits are presented. Some graphics and tables using the CSMP (Continuous System Modeling Program), and a cycle by cycle program that uses the step method are showed. The simulations can evaluate with a reasonable precision the behavior of a TCR with a fixed capacitor (FC). Suggestions of other studies are presented at the end of the work.