Análise de um Filtro Ativo em Paralelo com Cicloconversores e Filtro Passivo

Abstract

Cargas não lineares, tais como cicloconversores aplicados em laminadores, são freqüentemente utilizadas em indústrias siderúrgicas. A utilização de cargas desta natureza pode resultar em problemas de qualidade para o sistema elétrico, uma vez que geram correntes harmônicas que fluem pelo sistema de distribuição de energia da planta, caso não sejam adequadamente tratadas, causando distorção da tensão. Para melhorar a qualidade de energia da rede, filtros passivos são normalmente utilizados. No entanto, o sistema de filtragem passiva pode apresentar problemas no seu desempenho, principalmente quando considerada a expansão da planta ou alterações na sua forma de operação. Estes problemas no sistema de filtragem passiva podem ser aliviados pela combinação de filtros passivos e ativos, através de uma operação coordenada entre eles. Assim, para as freqüências harmônicas geradas pelos cicloconversores, parte destas componentes pode ser absorvida pelo filtro ativo e outra parte pelo filtro passivo. Esta combinação provê uma melhor compensação para a larga faixa de freqüências harmônicas geradas pelos cicloconversores. Este trabalho analisa um sistema real de distribuição de energia de um laminador siderúrgico, nas atuais condições de operação e em um panorama de expansão. Foi implementado um modelo de simulação digital envolvendo um filtro ativo em paralelo com filtros passivos, inseridos no sistema de alimentação de energia dos cicloconversores. Seguiu-se um estudo sobre o uso combinado de filtros passivos e ativos, para verificar a operação coordenada destes para a efetiva compensação harmônica do sistema e, conseqüentemente, a melhoria da qualidade da energia elétrica do sistema elétrico da planta.