O Gerador Estático Interno FGI 6–6,6 kV (SVG) é uma solução avançada de potência eletrônica para compensação dinâmica de potência reativa em sistemas industriais de média tensão. Ele foi projetado para redes elétricas onde a demanda reativa flutuante, variações de voltagem e perturbações na qualidade da energia exigem compensação rápida e continuamente ajustável.
O sistema monitora as condições de funcionamento elétrico e gera a corrente reativa capacitiva ou indutiva necessária para regular a potência reativa no ponto de avaliação designado. Comparada aos bancos convencionais de capacitores com comutação por passos, a tecnologia SVG oferece compensação gradual dentro de sua faixa operacional nominal, permitindo que responda de forma mais eficaz às condições de carga em constante mudança.
A plataforma de controle utiliza processadores digitais de sinal (DSPs) multi-chip e matrizes de portas programáveis em campo (FPGAs). A teoria da potência reativa instantânea e os algoritmos de cálculo harmônico rápido suportam análise e controle em tempo real das condições elétricas de operação.
O controlador calcula a corrente compensatória necessária e direciona o sistema de conversão de potência baseado em IGBT para injetar ou absorver corrente reativa conforme necessário. Isso permite a regulação dinâmica de potência reativa e suporta controle de tensão e correção do fator de potência.
Com um tempo de resposta especificado inferior a 5 ms, o FGI SVG é projetado para responder rapidamente à demanda de potência reativa em constante variação. Essa capacidade é particularmente relevante para instalações industriais com grandes motores, cargas de processo que mudam rapidamente ou outros equipamentos que podem causar flutuações de tensão.
O sistema também especifica capacidade de passagem de baixa tensão sob condições definidas de dip de tensão. O desempenho real depende da configuração aprovada, das configurações de proteção e das condições operacionais aplicáveis.
A FGI oferece configurações SVG refrigeradas a líquido e a ar para acomodar diferentes faixas de capacidade, requisitos de gerenciamento térmico e condições de instalação.
Configurações refrigeradas a líquido estão disponíveis para capacidades nominales de 1–15 Mvar dentro da faixa dimensional interna de 6–6,6 kV fornecida. Configurações refrigeradas a ar cobrem opções adicionais de capacidade, com dimensões de armário, peso e tipo de reator variando conforme a classificação nominal.
O método final de resfriamento deve ser selecionado de acordo com a capacidade de compensação necessária, espaço disponível de instalação, condições ambientes e requisitos de engenharia do projeto.
O SVG suporta múltiplos objetivos de controle, incluindo potência reativa constante do dispositivo, potência reativa constante no ponto de avaliação, fator de potência constante no ponto de avaliação, tensão constante no ponto de avaliação e compensação de carga.
Esses modos permitem que o sistema seja configurado de acordo com as necessidades da rede elétrica e o ponto de controle necessário.
Além da compensação dinâmica de potência reativa, o sistema suporta compensação de corrente harmônica conforme especificado na documentação do produto. Sua eficácia depende do espectro harmônico, impedância do sistema, capacidade de compensação e condições de operação.
Para projetos com cargas não lineares significativas, deve ser realizada uma avaliação da qualidade de energia para confirmar a combinação apropriada de SVG e qualquer equipamento dedicado de filtragem harmônica.
Múltiplas unidades SVG podem operar em paralelo para aumentar a capacidade total de compensação e fornecer regulação coordenada entre múltiplos barramentos ou grupos de carga. O sistema suporta múltiplas interfaces e protocolos de comunicação para integração com sistemas de monitoramento, automação e gestão energética da planta.
As opções de comunicação listadas na especificação do produto incluem Ethernet, RS485, CAN e fibra óptica, com protocolos como Modbus RTU, Profibus, CDT91 e IEC 61850-103/104. As interfaces e protocolos específicos suportados devem ser confirmados para a configuração selecionada.
O sistema de proteção inclui funções para sobretensão no barramento, subtensão no barramento, sobrecorrente SVG, falhas de drive, supertensão do módulo, supercorrente do módulo, supertemperatura e falhas de comunicação.
Configurações redundantes do sistema, arranjos de fontes auxiliares de alimentação e capacidade operacional N-2 estão disponíveis de acordo com o projeto do projeto. Esses recursos têm como objetivo melhorar a disponibilidade do sistema e a tolerância a falhas.
A seleção do SVG apropriado requer avaliação da tensão nominal, demanda de potência reativa, variação de carga, alvos de fator de potência, condições harmônicas, requisitos de resfriamento e restrições de instalação.
A equipe de engenharia da FGI pode usar essas entradas do projeto para determinar a capacidade nominal apropriada, configuração de resfriamento, modo de controle e disposição do sistema.
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Item |
Descrição da Performance |
|---|---|
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Compensação de Potência Reativa Dinâmica |
Fornece regulação contínua de potência capacitiva e indutiva reativa |
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Tempo de Resposta Dinâmica |
Menos de 5 ms |
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Regulação de potência reativa |
Compensação contínua de potência reativa bidirecional |
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Estabilização de tensão |
Suporta regulação dinâmica de tensão e melhora a estabilidade da tensão |
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Correção do fator de potência |
Suporta controle do fator de potência e compensação de potência reativa |
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Compensação de Carga |
Ajuda a compensar cargas reativas flutuantes em sistemas industriais de energia |
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Passagem de Baixa Tensão (LVRT) |
Suporta 0 pu por 150 ms e 0,2 pu por 625 ms, sujeito a condições de configuração e teste |
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Capacidade de Sobrecarga |
Mais de 120% por 1 minuto, sujeito à configuração e condições de operação |
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Performance Harmônica |
THDi inferior a 3%, sujeito a condições especificadas para o teste |
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Perda de Energia |
Menos de 0,8%, sujeito às condições operacionais classificadas |
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Modos de Controle |
Potência reativa constante, potência reativa no ponto de conexão, fator de potência, tensão e compensação de carga |
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Operação paralela |
Suporta operação paralela multiunidade e compensação coordenada, sujeita à configuração do sistema |
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Opções de Resfriamento |
Configurações refrigeradas a líquido e a ar |
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Integração de Comunicação |
Suporta múltiplas interfaces e protocolos de comunicação industrial, dependendo da configuração |
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Parâmetro |
Especificação |
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Tipo de produto |
Gerador Var Estático Interno (SVG) |
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Tensão nominal da grade |
6 kV / 6,6 kV |
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Tolerância de tensão nominal |
±10% |
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Tensão do Ponto de Avaliação |
6–6,6 kV |
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Faixa de Tensão de Entrada |
0,9–1,1 pu |
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Frequência Nominal |
50 / 60 Hz |
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Faixa de Potência Reativa |
Dependente do modelo; consulte a capacidade nominal da configuração selecionada |
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Poder inicial |
±0,005 Mvar |
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Resolução Atual |
0,5 A |
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Tempo de Resposta Dinâmica |
Menos de 5 ms |
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Capacidade de Sobrecarga |
Mais de 120% por 1 minuto, sujeito à configuração |
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Distorção Harmônica Total da Corrente (THDi) |
Menos de 3%, sujeito às condições de teste |
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Perda de Energia |
Menos de 0,8%, sujeito às condições operacionais classificadas |
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Alimentação de Controle |
380 VAC; 220 VAC / 220 VDC |
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Interfaces de comunicação |
Ethernet, RS485, CAN, fibra óptica |
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Protocolos de Comunicação |
Modbus RTU, Profibus, CDT91, IEC 61850-103 / IEC 61850-104; A disponibilidade depende da configuração |
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Modos de Controle de Potência Reativa |
Potência reativa constante, potência reativa do ponto de avaliação, fator de potência, tensão, compensação de carga |
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Configuração do Sistema |
Operação paralela multi-unidade, coordenação multi-barramento e coordenação de capacitores de filtro (FC) multi-grupo, sujeita ao projeto do sistema |
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Funções de Proteção |
Sobretensão e subtensão no barramento, sobrecorrente SVG, falha no drive, sobretensão do módulo, sobrecorrente e supertemperatura, falha de comunicação, falha de proteção, fonte de alimentação de controle anormal |
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Operação Redundante |
Operação N-2, quando suportada pela configuração selecionada do sistema |
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Temperatura ambiente de operação |
-35°C a +40°C |
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Temperatura de armazenamento |
-40°C a +70°C |
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Umidade relativa |
Menos de 90% a 25°C, não condensante |
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Altitude da Instalação |
Até 2.000 m; Aplicações em altitudes mais elevadas exigem avaliação |
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Classificação Sísmica |
Intensidade VIII, sujeita ao padrão de projeto aplicável |
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Grau de Poluição |
Grau IV, sujeito ao projeto do equipamento e ao padrão aplicável |
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Capacidade nominal |
Dimensões (W × D × H) |
Peso aproximado |
Tipo de reator |
|---|---|---|---|
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1–9 Mvar |
5.200 × 1.400 × 2.400 mm |
Aprox. 2.550 kg |
Núcleo de ar |
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10–15 Mvar |
5.800 × 1.400 × 2.400 mm |
Aprox. 2.750 kg |
Núcleo de ar |
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Capacidade nominal |
Dimensões (W × D × H) |
Peso aproximado |
Tipo de reator |
|---|---|---|---|
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1–2 Mvar |
3.300 × 1.400 × 2.400 mm |
Aproximadamente 2.200–2.850 kg |
Núcleo de ferro |
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3 Mvar |
3.400 × 1.400 × 2.400 mm |
Aprox. 3.060 kg |
Núcleo de ferro |
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4–5 Mvar |
4.800 × 1.400 × 2.400 mm |
Aproximadamente 3.750–4.260 kg |
Núcleo de ferro |
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6–7 Mvar |
3.600 × 1.400 × 2.400 mm |
Aproximadamente 2.750–3.450 kg |
Núcleo de ar |
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8–12 Mvar |
5.600 × 1.400 × 2.600 mm |
Aprox. 4.600–5.000 kg |
Núcleo de ar |
1. Compensação de potência reativa dinâmica rápida
Com um tempo de resposta inferior a 5 ms, o FGI SVG ajusta rapidamente a corrente reativa para atender às mudanças nas necessidades de carga. Isso ajuda a melhorar o fator de potência, apoiar a estabilidade da tensão e reduzir o impacto das flutuações rápidas de carga.
2. Regulação Capacitiva e Indutiva Contínua
O SVG fornece compensação automática e continuamente ajustável de potência reativa dentro de sua faixa operacional nominal. Ele suporta operação capacitiva e indutiva, permitindo que o sistema responda a diferentes condições de grade e carga.
3. Gestão Térmica Refrigerada a Líquido
A configuração refrigerada a líquido é projetada para gerenciar o calor gerado por componentes eletrônicos de potência em aplicações de alta capacidade. Alternativas refrigeradas a ar também estão disponíveis para projetos com diferentes capacidades e requisitos de instalação.
4. Controle Digital Avançado
A plataforma de controle utiliza tecnologia DSP e FPGA multichip, juntamente com teoria de potência reativa instantânea e algoritmos rápidos de cálculo harmônico, para suportar medição elétrica em tempo real e compensação dinâmica.
5. Múltiplos modos de operação
Os modos de controle disponíveis incluem potência reativa constante do dispositivo, potência reativa constante no ponto de avaliação, fator de potência constante no ponto de avaliação, tensão constante no ponto de avaliação e compensação de carga.
6. Operação Paralela Coordenada
Múltiplas unidades SVG podem operar em paralelo para expandir a capacidade total de compensação e coordenar a regulação da potência reativa entre múltiplos barramentos e grupos de carga, sujeito à configuração aprovada do sistema.
7. Gestão da Qualidade da Energia
Além da compensação de potência reativa, o sistema suporta compensação harmônica conforme especificado para a configuração aplicável. O desempenho harmônico real depende das condições operacionais e da capacidade de compensação nominal.
8. Proteção e Confiabilidade do Sistema
Funções integradas de proteção abrangem condições como supertensão, subtensão, sobrecorrente, supertemperatura e falhas de comunicação. Projetos redundantes e capacidade operacional N-2 estão disponíveis de acordo com a configuração do sistema.
