Estudo sobre a utilização de filtros passivos para redução de conteúdo harmônico nas instalações elétricas do IFSC - Câmpus Florianópolis

Abstract

Nos últimos anos, o Instituto Federal de Santa Catarina (IFSC) tem apresentado um crescimento acentuado na infraestrutura, devido a criação de novos cursos na área de engenharia e pós-graduação, aumentando significativamente a demanda de energia elétrica. A instalação elétrica do Câmpus Florianópolis se caracteriza pela forte presença de cargas monofásicas lineares e não-lineares, de pequena potência individual, mas em grande quantidade, acarretando em uma potência total significativa. Em razão destas características, as componentes harmônicas de terceira ordem exercem dominância na distorção total da demanda (TDD). A presença de distorções harmônicas na rede elétrica implica na necessidade de sobredimensionamento dos condutores e dos elementos de proteção. Para adequar a instalação aos limites recomendados pela IEEE Std 519-2014 (IEEE, 2014), esta pesquisa tem o intuito de projetar filtros passivos trifásicos com reator monofásico (topologia 3C1L) para redução das harmônicas de terceira ordem no quadro geral de baixa tensão (QGBT-4) do IFSC Câmpus Florianópolis, onde estão conectados o transformador trifásico a seco de 500 kVA (380/220 V) e os módulos fotovoltaicos de 70 kVA. Com a conexão do filtro shunt 3C1L, verifica-se que o caminho de baixa impedância criado no QGBT-4 não influencia os níveis harmônicos nos demais QGBTs, facilitando desta maneira a elaboração do projeto. No entanto, reduz de maneira significativa o valor eficaz total da corrente no condutor de neutro, principalmente no sistema equilibrado, que não apresenta a componente harmônica na frequência fundamental.