Controlo do fluxo de potência em redes de transporte com reatores saturáveis supercondutores - Varela, Diogo Miguel Pinto (2021)
Esta dissertação tem como objetivo o estudo e análise da introdução de um reator de núcleo saturável com supercondutores numa linha de transporte de energia elétrica para controlo do fluxo de potência que percorre a mesma. O reator é um dispositivo de núcleo magnético, composto por uma coluna central e seis externas, que perfazem um total de três fases, para o caso trifásico. O enrolamento central é percorrido por corrente DC e os externos por AC, estando os últimos em série com a linha. O controlo do fluxo de potência tem por objetivo evitar situações de sobrecarga nas linhas de transporte de energia elétrica, assim como, de desequilíbrio entre as mesmas. Com a introdução do reator de núcleo saturável existe a possibilidade de minimizar estes cenários, o que resulta em redes mais fiáveis. São ensaiados dois reatores, em que um deles é monofásico e o outro trifásico, sendo o último ensaiado com um sistema de controlo de corrente. O sistema de controlo, através de cálculos, apresenta a corrente da linha e, consoante a corrente máxima admis-sível na linha este calcula o valor de indutância que os enrolamentos AC devem apresen-tar. Para o valor de indutância desejado é necessário calcular a corrente DC de ajuste a ser injetada por uma fonte externa. De forma simplificada, pretende-se ajustar a corrente injetada no enrolamento DC do reator, de onde resulta uma alteração do valor de permeabilidade relativa do material, sendo esta não-linear. Os ajustes de corrente realizam-se entre as zonas linear e de satu-ração magnéticas do núcleo. Assim da variação da indutância nos enrolamentos AC re-sulta a alteração da reactância indutiva. Com o aumento ou diminuição da reatância do núcleo magnético resulta um aumento ou diminuição da impedância, respetivamente, o que, por sua vez, gera uma variação da queda de tensão e da potência na linha de trans-porte de energia elétrica. A inclusão de supercondutores tem como finalidade diminuir as perdas por efeito de Joule no circuito de controlo. Dos ensaios realizados com o reator de núcleo saturável, trifásico, e o sistema de controlo alcança-se o objetivo de implementar um sistema que permite calcular a corrente que percorre a linha e, simultaneamente, gera uma tensão, a injetar na entrada da fonte externa, que corresponde a uma corrente DC a injetar na bobina supercondutora.