FATEC - Projeto do CT desenvolve tecnologia que revoluciona os transformadores de distribuição de Energia Elétrica

Projeto do CT desenvolve tecnologia que revoluciona os transformadores de distribuição de Energia Elétrica

Postado em 20/03/2017.

O projeto “Transformador de Distribuição Baseado na Tecnologia de Estado Sólido Empregando Conversores Multiníveis” é coordenado pelo professor Tiago Bandeira Marchesan, engenheiro elétrico Dr. em Engenharia Elétrica do Departamento de Eletromecânica e Sistemas de Potência - DESP do Centro de Tecnologia – CT da Universidade Federal de Santa Maria, o projeto surgiu a partir do desenvolvimento de transformador de distribuição (10 kV, classe 15Kv), que é aplicado em redes de distribuição rurais monofásicas que constituí através da conexão série-paralela de conversores estáticos, empregados em topologias multiníveis com características de:
- alta confiabilidade (redundância ativa de módulos);
- elevada eficiência devido a distribuição de potência entre os módulos;
- reduzido tempo de manutenção pela substituição apenas do módulo defeituoso e; 
- reduzido volume dos filtros;

O professor Tiago explica como ocorre os processos de construção dos  transformadores de distribuição. Estes são componentes fundamentais para o Sistemas Elétrico de Potência. Porém, a atual tecnologia destes equipamentos torna-os apenas elementos responsáveis pela adequação dos níveis de tensão.

Devido a evolução da tecnologia de Eletrônica de Potência, juntamente com os semicondutores, a possibilidade de pesquisa e desenvolvimento de um transformador de distribuicão baseado na tecnologia de estado sólido, assim como ocorreu em outras áreas onde a eletrônica tem importante papel, torna-se uma realidade viável.

Ainda, os conceitos atuais de Geração Distribuída (GD) e Smart Grid necessitam do controle mais apurado do fluxo de potência no sistema de distribuição. O professor coordenador salienta também, que até o momento, o projeto conta com cerca de 20 alunos envolvidos na pesquisa, entre eles, estudantes de graduação (mestrado e doutorado).

O resultado

A proposta é a confecção de um transformador de potência totalmente eletrônico que será testado em condições de laboratório simulando as condições de operação de uma rede de distribuição de energia elétrica. O resultado deste projeto possibilitarão ainda, a geração de patentes e constituirá a base para aplicação desta tecnologia a maiores potências e classes de tensão.

As parcerias

O coordenador Tiago enfatiza que o projeto não teria este desenvolvimento sem a parceria da FATEC, grande responsável pela gestão financeira dos projetos da UFSM e conta também, com outros parceiros como a Schneider Electric estes parceiros são fundamentalmente importantes, para que o empreedimento consiga absorver o know how acadêmico e levá-lo para o benefício da sociedade. E a cadeia de inovação, segundo o professor, se completa com todos os atores necessários: FATEC, UFSM e iniciativa pública e privada, neste caso. A tecnologia desenvolvida também poderé ser aplicada a outros transformadores (monofásico ou trifásicos), e a outras concessionárias de distribuição, requerendo apenas estudos específicos para a adequação das diferentes realidades de cada equipamento. A parceria realizada entre a CEEE, UFSM vem de longa data e já abarca vários projetos em desenvolvimento na FATEC.

A relevância

Para o sistema elétrico brasileiro, o transformador de distribuição adquire novas atribuições para o gerenciamento e melhoria da qualidade de energia do sistema de distribuição rural, em sintonia com os novos conceitos de Smart Grid. Para a CP Eletrônica, empresa que já produz fontes ininterruptas de energia de elevada potência (até 200 kVA) em baixa tensão, surge a possibilidade de criar uma nova linha de produção dentro da empresa através do intercâmbio científico com a Universidade e a concessionária de energia. Para os pesquisadores da UFSM, o projeto permite aplicação dos conhecimentos científicos e aumento do know-how técnico por meio do intercâmbio de informações entre a Universidade, a concessionária e a empresa. O coordenador Tiago comenta ainda, que devido à grande relevância técnica e científica do trabalho serão produzidas três teses de doutorado e uma dissertação de mestrado com grande possibilidade de proteção dos resultados obtidos através de patentes.

A viabilidade econômica

A viabilidade econômica é garantida a médio prazo com a redução de custo da tecnologia de semicondutores e com o surgimento constante de novos materiais para isolamento dielétrico. É fato, que com a tecnologia de Smart Grids, faz-se necessário um controle mais apurado do fluxo de potência. Neste meio tempo, elementos eletrônicos de controle de energia se farão cada vez mais necessários. Se aplicada à solução em larga escala o custo inicial poderá ser reduzido substancialmente. Este é um dos grandes objetivos deste projeto, através da parceira com a empresa Schneider Eletronic, na busca por redução de custo através do emprego da conexão série-paralela de módulos de baixo custo. As várias aplicabilidades do novo equipamento, aliada as constantes reduções de preço dos dispositivos semicondutores e necessidades latentes de melhorar a qualidade da energia do sistema de distribuição são o grande diferencial deste projeto. 

Kelly Martini – MTb 137.25
Assessora de Imprensa da FATEC




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