Análise de falhas em inversores elétricos da usina fotovoltaica localizada no município de Tubarão/SC
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Data
2018
Tipo de documento
Monografia
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Área do conhecimento
Engenharias
Modalidade de acesso
Acesso fechado
Editora
Autores
Silva, Julio Oliveira da
Augusto, Leandro de Abreu
Orientador
Rigotti, Dilsonei Jose
Coorientador
Resumo
In electric power systems, particularly in the generation of photovoltaic energy, the best results for the energy produced are obtained through minimized cost and/or maximized efficiency. For this cost-benefit ratio is enhanced, it is also important to employ methodologies that optimize the commitment to achieve the useful life of the equipment of a photovoltaic system. Photovoltaic systems are considered low maintenance, but are not free from faults. The Sun, despite its temporal intermittence on the surface of our planet, is an excellent and reliable source of energy, however, photovoltaic systems must be designed and operated with care to capture the highest convertible potential. One of the vital equipment in this process are the electric inverters, whose main purpose is to convert direct current, supplied by the generator modules, into alternating current, to allow the connection to the electric grid. However, in addition to intrinsic faults, external factors related to the generation process can cause damage to the electric inverters, such as: harmonics in the power grid, damaged cables, loose mechanical parts in the support structures, overheated connections in the inverter or distribution and faults in the grounding system. This study aims to analyze events and identify possible causes that may cause failures in the operation of photovoltaic plant inverters, located in the city of Tubarão/SC, in order to reduce the rate of defects and the constraints associated with design specifications. The proposal is presented in detail, including laboratory data from a batch of electric inverters.
Em sistemas de energia elétrica, particularmente na geração de energia fotovoltaica, os melhores resultados para a energia produzida são obtidos através do custo minimizado e/ou eficiência maximizada. Para que esta relação custo-benefício seja potencializada, também é importante empregar metodologias que otimizem o compromisso de atingir a vida útil dos equipamentos de um sistema fotovoltaico. Os sistemas fotovoltaicos são considerados de baixa manutenção, mas não estão livres de falhas. O Sol, apesar de sua intermitência temporal na superfície do nosso planeta, é uma fonte de energia excelente e confiável, contudo, os sistemas fotovoltaicos devem ser projetados e operados com diligência para capturar o maior potencial conversível. Um dos equipamentos vitais neste processo são os inversores elétricos, cuja a finalidade principal é converter corrente contínua, fornecida pelos módulos geradores, em corrente alternada, para possibilitar a conexão à rede elétrica. Entretanto, além de falhas intrínsecas, fatores externos relacionados ao processo de geração, podem ocasionar danos nos inversores elétricos, como, por exemplo: harmônicas na rede elétrica, cabos danificados, peças mecânicas soltas nas estruturas de suporte, conexões sobreaquecidas no inversor ou quadro de distribuição e falhas no sistema de aterramento. Este estudo objetiva analisar eventos e identificar possíveis causas que possam provocar falhas no funcionamento dos inversores da usina fotovoltaica, localizada no município de Tubarão/SC, afim de reduzir a taxa de defeitos e as restrições associadas às especificações de projeto. A proposta é apresentada em detalhes, incluindo dados obtidos em laboratório de um lote de inversores elétricos.
Em sistemas de energia elétrica, particularmente na geração de energia fotovoltaica, os melhores resultados para a energia produzida são obtidos através do custo minimizado e/ou eficiência maximizada. Para que esta relação custo-benefício seja potencializada, também é importante empregar metodologias que otimizem o compromisso de atingir a vida útil dos equipamentos de um sistema fotovoltaico. Os sistemas fotovoltaicos são considerados de baixa manutenção, mas não estão livres de falhas. O Sol, apesar de sua intermitência temporal na superfície do nosso planeta, é uma fonte de energia excelente e confiável, contudo, os sistemas fotovoltaicos devem ser projetados e operados com diligência para capturar o maior potencial conversível. Um dos equipamentos vitais neste processo são os inversores elétricos, cuja a finalidade principal é converter corrente contínua, fornecida pelos módulos geradores, em corrente alternada, para possibilitar a conexão à rede elétrica. Entretanto, além de falhas intrínsecas, fatores externos relacionados ao processo de geração, podem ocasionar danos nos inversores elétricos, como, por exemplo: harmônicas na rede elétrica, cabos danificados, peças mecânicas soltas nas estruturas de suporte, conexões sobreaquecidas no inversor ou quadro de distribuição e falhas no sistema de aterramento. Este estudo objetiva analisar eventos e identificar possíveis causas que possam provocar falhas no funcionamento dos inversores da usina fotovoltaica, localizada no município de Tubarão/SC, afim de reduzir a taxa de defeitos e as restrições associadas às especificações de projeto. A proposta é apresentada em detalhes, incluindo dados obtidos em laboratório de um lote de inversores elétricos.
Palavras-chave
Energia solar, Inversores elétricos, Eletrônica de potência, Engenharia elétrica