Construção, ensaio e modelização de um limitador de corrente supercondutor

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

As redes de energia estão em constante crescimento e a liberalização do mercado energético foca os esforços na satisfação do cliente, garantindo a fiabilidade, qualidade e economia dos serviços prestados. Por outro lado, o aumento da demanda energética tem como consequência redes mais complexas e com geração distribuída, particularmente proveniente de fontes renováveis. Este cenário obriga ao acoplamento de várias redes, o que aumenta o risco e intensidade de correntes de curto-circuito, altamente prejudiciais para os equipamentos que integram a rede. Os limitadores de corrente de curto-circuito surgem como a solução mais indicada para este problema e, sendo as propriedades intrínsecas dos supercondutores propícias a este tipo de aplicação, consideram-se para o efeito os limitadores de corrente supercondutores em particular. A implementação deste tipo de dispositivos pressupõe simulações, normalmente realizadas por software de modelização por elementos finitos, contudo, estas podem envolver tempos de processamento impraticáveis quando se tratam de dispositivos à escala real e/ou em redes complexas. Neste sentido, em sua substituição foi proposto um método de modelização do comportamento dinâmico de limitadores de corrente supercondutores indutivos, com o objectivo de realizar simulações dos mesmos em redes mais ou menos complexas, tornando o tempo de processamento incomparavelmente mais rápido. O objectivo do presente trabalho é a construção de um limitador de corrente supercondutor indutivo à escala laboratorial, o qual é alvo de diferentes ensaios de limitação em diferentes condições. O limitador inclui um cilindro supercondutor de alta temperatura e é ensaiado com diferentes topologias de núcleos de ferro, sendo feito o estudo comparativo do seu desempenho tendo sempre em vista a aplicação e validação do referido método proposto, bem como a sua futura aplicabilidade em dispositivos à escala real.