Construção e ensaio de um limitador de corrente supercondutor trifásico do tipo indutivo de blindagem magnética

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de ComputadoresConsiderando o panorama energético actual, que reflecte um aumento intenso de consumo energético, e consequente adição em redes existentes, de novas instalações de produção de energia eléctrica, nomeadamente renovável e descentralizada, advêm as possibilidades de ocorrência de falhas, resultando em correntes de curto-circuito com níveis superiores aos equipamentos adequados de protecção disponíveis na rede. Numa perspectiva de prevenção de danos na rede; de redução de perdas associadas à geração, transporte e distribuição de energia; e atendendo aos factores ambientais, surge a solução consubstanciada nos limitadores de corrente supercondutores (LCS). Estes dispositivos, actualmente alvos de um estudo e desenvolvimento constante, apresentam um potencial adequado à protecção de redes de distribuição, em detrimento de outras soluções existentes, devido à sua transparência na rede quando em funcionamento normal, e à capacidade de resposta, quase instantânea, em situações de defeito, e retorno automático ao estado normal, após resolução do curto-circuito. Apesar da existência de estudos e demonstrações da capacidade de LCS monofásicos, desponta a necessidade de testar o desempenho destes equipamentos em aplicações práticas, o que requer limitadores trifásicos. Esta dissertação aborda o estudo dos efeitos dos curto-circuitos possíveis de ocorrerem em redes trifásicas, sob a protecção de um LCS, nomeadamente, trifásico, fase-fase, fase-terra e fase-fase-terra, e consequentes efeitos em cada fase. Por exemplo, num circuito trifásico, onde se prevê a existência destes dispositivos, uma falha fase-terra influencia as fases não afectadas. Para tal objectivo, procede-se à construção de um LCS trifásico do tipo indutivo de blindagem magnética, à escala laboratorial, e avaliação do seu desempenho mediante diferentes tipos de curto-circuitos, contribuindo assim com aspectos construtivos para projectos de maior amplitude. O limitador a construir baseia-se na integração de um núcleo ferromagnético de três colunas, com um primário de cobre e um secundário de fita supercondutora Bi-2223