Sistema Central de Proteção para Prevenção de Envelhecimento Precoce de Transformadores de Distribuição

A publicação da Diretiva 2010/31/UE, sobre o desempenho energético dos edifícios, como forma de incentivar um aumento na eficiência energética na União Europeia, teve como consequência um aumento no número de edifícios nZEB – nearly-Zero Energy Building. Este tipo de edifício tem como uma das suas principais características a produção local de energia, através de fontes renováveis, como forma de suprir grande parte das suas necessidades energéticas em determinado intervalo de tempo. Entre as diversas tecnologias para produção local de energia elétrica em nZEBs destaca-se a solar fotovoltaica. Como esta tecnologia tem um perfil de geração muito estrito, dependente do percurso solar ao longo dos dias e meses do ano, quando há excesso de produção e baixa necessidade de consumo, parte da energia gerada é exportada para a rede de distribuição. Esta situação pode causar impactos negativos nos diversos equipamentos da rede de distribuição que alimenta o edifício. Na situação em que o edifício é de maior dimensão, alimentado por um transformador dedicado, a exportação do excedente da produção da fonte local pode ocasionar uma aceleração do processo de envelhecimento deste transformador devido aos fluxos inversos de energia que circulam por ele. Esta dissertação tem como principal objetivo descrever um sistema de proteção (chamado de Sistema Central de Proteção de Transformador – SCPT) para este tipo de transformador. Este sistema terá como princípio de funcionamento o cálculo dos limites técnicos para operação do transformador (em termos da carga máxima permitida para cada condição de temperatura ambiente) e limitar o fluxo inverso no transformador para estes limites. O nível de potência que ultrapassar os limites estabelecidos será tratado através de duas estratégias: armazenamento num banco de baterias e/ou a limitação do fornecimento da matriz fotovoltaica através de curtailment. Este sistema é avaliado em ambiente computacional com dados reais de consumo energético e condições ambientais para a geração de energia recolhidos ao longo do ano de 2013