WO2016205903A1 - Estabilizadores reguladores de tensão sem reatores de transição e chave inversora de polaridade do comutador de derivacões - Google Patents

Estabilizadores reguladores de tensão sem reatores de transição e chave inversora de polaridade do comutador de derivacões Download PDF

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Adilson Nogueira DE ARAÚJO
Aloisio Pereira DE CARVALHO
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De Araújo Adilson Nogueira
De Carvalho Aloisio Pereira
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10—Regulating voltage or current
    • G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/14—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices
    • G05F1/147—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices with motor driven tap switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/04—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
    • H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/10—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers
    • H02M5/12—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using transformers for conversion of voltage or current amplitude only

Definitions

  • the public power grid is the utility of greatest social and economic impact on the modern citizen; It is thanks to electricity that much of the personal hygiene, health, well-being, media and entertainment is maintained.
  • Concessionaires must keep prices compatible with the economic conditions of users, reaching the lowest income brackets and be operationally surplus, so that governments can pay timely the financiers - usually international funds - who financed them, as well as not bringing deficits. to public accounts.
  • Figure 1 schematically illustrates the power grid (1), which is fed by the high voltage of the transmission lines (2), which reaches the substations (3), where the voltage is lowered to values between 13.8kV and 34.5kV, forming the three-phase medium voltage network (4), which, as it advances in space to serve consumers (8), has its voltage regulated and stabilized by the voltage regulators (5), it then passes through the capacitor banks (6) and thus reaches the distribution transformers (7), thus maintaining the quality of the grid for consumers (8).
  • Voltage regulators are individually single-phase and self-transforming, consisting of equipment designed to regulate the voltage of each of the three phases that make up the three-phase power distribution systems to predetermined values and can be applied by forming banks of three units. , to operate in three phase units, ie there is a single phase voltage regulator applied to each phase.
  • This equipment is standardized by ABNT NBR 1 1809 and ANSI C.57.15 standards.
  • FIG 2 illustrates the schematic of an autotransformer which is the single phase step voltage regulator A (9); we see that it consists of an excitation coil (10), connected in parallel with the medium voltage network (4) shown in Figure 1, a coil with leads (11) with its fixed contacts (12), connected in series with medium voltage network (16); we also see the polarity reversing switch (13), the transition reactor (14) and their moving contacts (15), and the voltage stabilized network (16) by the voltage regulators (5) in Figure 1 proceeds along the path shown in Figure 1 and goes to consumers (8); the mains voltage is increased as the moving contacts (15) of the transition reactor (14) are contacted with the fixed contacts (12) of the coil with leads (1 1) placed in the direction of arrow AB in this Figure 2, by an electrical-mechanical mechanism called a tap-changer, which will be described in due course in this Report.
  • an electrical-mechanical mechanism called a tap-changer
  • voltage sampling is done; which is sent to an electronic circuit - not shown in this Figure 2 - that performs the positioning control of the aforementioned tap-changer so that the tap suitable for correcting the voltage in the stabilized network is selected (16).
  • a transition reactor (14) is installed to the moving contacts (15), which is connected to the fixed contacts (12) of the shunt coil (11), which is determined by by the electronic circuit quoted.
  • the transition reactor (14) is a component composed of a coil inserted in a core independent of the core of single-phase step voltage regulator autotransformers (A) (9), and is always present in such equipment built within the State of This technique is always in series with one of the single-phase poles that make up the medium voltage three-phase network (4), shown in Figure 1.
  • the tap-changer driven by its own electric motor - not shown in Figure 2 - promotes contact between the moving contacts (15). of the transition reactor (14) with the fixed contacts (12) of the shunt coil (11), which causes the voltage to be adjusted to the grid, in accordance with the quality standards that must be observed.
  • FIG 3 illustrates the schematic of an autotransformer which is the single phase step B voltage regulator (9A); we see that it is composed of the same devices as the single-phase step voltage regulator autotransformer (A) (9), and the excitation coil (10) is connected in parallel with the medium voltage three-phase network (16) shown Figure 2 and the shunt coil (11) is connected in series with the network (4) of Figure 1, which goes to consumers (8) and the shunt coil (11 A) is connected in series with the three-phase network.
  • medium voltage (4) This type B configuration of the single phase step voltage regulator (9A) is functionally more advanced than type A (9), but for all The effects of this patent are identical to those of the single phase step voltage regulator autotransformer type A (9).
  • the moving contacts (15) of the transition reactor (14) and the fixed contacts (12) of the junction coil (11) have dimensions and spacings that allow the circuit to be always bypassed without any interruptions; thus, even during the transition between leads, the circuit is not interrupted. This continuity of the current is allowed by the presence of the transition reactor (14).
  • the transition reactor (14) is always inserted in the mains circuit and generates electrical losses (l 2 R) from the core and windings.
  • Figure 4 illustrates the state of the art of the operation of a tap-changer (17) applied to an exemplary single-phase step voltage regulator (9) for comparison with the advances brought to the state of the art by the subject of this article.
  • Patent that will be reported in due course; in it we see the tap changer (17), the medium voltage line (4), the excitation coil (10), the tap coil (11), the polarity reversing switch (13) - which will be eliminated due to the innovations to the State of the Art brought by the object of this patent, the transition reactor (14), with its pair of movable contacts (5), which, when moving in a rotating form, having as its axis the center of the Figure 4, can make electrical contact with any of the 9 fixed contacts (12) of the tapped coil (11) as shown in Figure 5 below;
  • the movable contacts (15) are driven by an electric motor, which in turn is controlled by the control system, both not shown in this Figure 4.
  • transition reactor (14) also always in series with the transition reactor (14) and which, in the special case of the movable contacts (15) thereof, are in contact with the fixed contact (12) shown in the upper part of this Figure 4, specially designated as " zero contact ", the shunt coil is eliminated from the circuit and the stabilized grid (16) is the same medium voltage line (4) with the simple difference that it has placed in series, the transition reactor (14); It can be seen from Figure 4 that as the moving contacts (15) rotate clockwise, contact with the tapped coil (1) is selected in order to increase the voltage, while the opposite effect is also true.
  • FIGS 5, 5A and 5B show the sequence of interaction between the fixed contacts (12) and the moving contact pair (15) of the transition reactor (14) according to the prior art.
  • Figure 5 shows the pair of moving contacts (15A and 15B) both making electrical coupling with the fixed contact (12A) in the so-called steady state 1; We also see the transition reactor (14) and its output connected to the stabilized grid (16).
  • Figure 5A shows the pair of moving contacts (15A and 15B) in the so-called transient state position 1; we see the movable contact (15A) coupled to the fixed contact (12A) and the movable contact (12B) without electrical coupling, isolated in the space between the fixed contacts (12).
  • Figure 5B shows the form of electrical coupling between the fixed contacts (12A and 12B) and the moving contacts (15A and 15B), called steady state 2, whereby the transition reactor (14) simultaneously makes electrical couplings. with two fixed contacts, when their internal coils add and divide by two the voltage between them and takes it to the grid 16) thus making a smooth transition between the rise or fall of voltage applied to the stabilized network (16).
  • State-of-the-art voltage regulating autotransformers are high-cost oil-cooled equipment and reduce the arcing that forms between fixed contacts (12) of the shunt coil (1 1) with the contacts of the transition reactor (14), where these arcs tend to destroy these contacts, which means more power outages and high maintenance costs.
  • 5 a - can operate without cooling oil and decrease of electric arcs in the low voltage networks, ie, operate "dry", with savings of materials and elimination of environmental hazards caused by the entire chain of delivery of oil;
  • the three autotransformers necessary for the operation of the three-phase network, due to the removal of the transition reactors, can be housed in only one box, which also houses the three switches and their respective motors or single motor, with evident reduction. in material consumption and manufacturing costs.
  • Figure 6 illustrates the electrical circuit of the new design of autotransformers VOLTAGE REGULATOR STABILIZERS WITHOUT TRANSITION REACTORS AND BY-SWITCH POLARITY INVERTER (18), object of this Patent, hereinafter referred to as STABILIZERS (18), applied to autotransformers of the type.
  • B (9A) of Figure 3 making sure that they can be equally applied to type A equipment of Figure 2; In it we see the medium voltage mains (4) coming from the substation (3) of Figure 1, the excitation coil (10), the shunt coil (11) with the fixed contacts (12A ...
  • Figure 6 shows the absence of the polarity inverter switch (13) and the transition reactor (14), which has been replaced by the resistor (R) and is part of the moving contact (15B) and consists of a wire segment. of low ohmic resistance metal alloy, whose value is negligible, and the transition reactor (14) and polarity inverter switch (13) previously mentioned and absent in the subject of this Patent constitute about 30% of the final cost of the equipment.
  • the positioning control motor (19) provided with gears for the proper positioning of the moving contacts (15), the switching controller (20) and the device responsible for adjusting the level of voltage (21) at the measuring point, which may only be a direct connection to the controller (20), if the measuring point has the same voltage level as the working voltage of the controller (20), which, from its parameters , make the necessary changes, which are made according to the following figures.
  • FIGs 7, 7A, 7B, 7C and 7D illustrate a switching operation performed by the STABILIZERS (18), object of this Patent, with their controller (20), which again performs the switches that have been illustrated as prior art. 5, 5A and 5B.
  • This coupling is called steady state 1 and means that when the controller (20) finishes making a coupling position change to increase or decrease the voltage value by selecting one of the fixed contacts (12) of the coil with leads (11), the movable contact (15B) is parked in the empty space between the fixed contacts (12), in this case illustrated by its position between the two fixed contacts (12A) and (12B) and therefore outside of the electrical circuit;
  • Figure 7A illustrates the so-called transient state 1, in which a steady state switching 1 is taking place, wherein the moving contacts (15A) and (15B) start to disconnect the fixed contact (12A) from the STABILIZER circuit (18). ) and transfer it to the fixed contact (12B) without interrupting the current supply on the stabilized line (16); It can be seen from this Figure 7A that the moving contacts 15A and 15B are at the same time electrical coupling between the fixed contacts 12A and 12B, and it is easy to understand that the arc that forms is smaller. therefore, the electric current derives from the contact with lower electrical resistance, in this case without the resistor (R) and the supply remains constant.
  • Figure 7B illustrates transient state 2, which is the only moment of switching when electrical power dissipation occurs at resistor (R), because in this case only the moving contact (15B), which contains resistor (R) , attaches to the fixed contact (12B) and keeps current flowing from the mains (4) to the stabilized network (16) without interruption;
  • resistor present in the contact (15B) it is noted that the need for the resistor present in the contact (15B) to be extremely low, otherwise it would result in a sudden voltage drop during switching, something not desired in the application of the object of this patent.
  • Figure 7C illustrates the so-called "transient state 3" situation in which the two moving contacts (15A) and (15B) at the same time electrical coupling to the same fixed contact (12B) causing the current to pass through the contact. lower resistance, in this case the mobile contact (15A).
  • Figure 7D illustrates steady state 2, similar to Figure 7, which occurs when the switching is terminated and the equipment is ready for the next switching, either to proceed with increasing or decreasing the voltage when the steps are executed in reverse order;
  • the moving contact (15B) is out of circuit and between the fixed contact (12B) and the next, the stabilized network (16) has had its voltage increased or decreased without interruption of current.
  • the STABILIZERS (18) object of this Patent may be applied in single-phase manner as described in this Patent Report, wherein each phase of the network passes through a unit of the object of this Patent; Due to the reduction in the number of large parts such as the transition reactor and the polarity reversing switch, they can be built and assembled within a single box, with obvious material savings and weight reduction. In case of single-box application, each phase can have its own electric motor for its individual switching or the three-phase switching can be driven by a single electric motor, with greater material savings and operating electrical consumption.
  • FIG. 8 shows an application of the STABILIZERS (18), object of this patent, to a single-phase distribution transformer with two secondary bushings;
  • the references are made in the technical language of electrical engineering, a transformer (TD), whose primary winding receives the medium voltage network in its two input bushings (H1) and (H2) and whose Secondary winding provides the proper voltage for consumers through its two output bushings (X1) and (X2), and the secondary winding acts as the tapped coil to which innovations consisting of STABILIZERS (18) are applied. , object of this patent.
  • Figure 9 illustrates the application of STABILIZERS (18) to a single-phase distribution transformer with three secondary bushings;
  • a transformer (TD) whose primary winding is receives the medium voltage network on its two input bushings (H1) and (H2) and whose secondary winding provides the proper voltage to consumers through its three output bushings (X1), (X2) and (X3), being whereas the secondary winding with center tapping (X2) acts as the tapped coil in which they are applied to the innovations in which the STABILIZERS (18) consist.
  • FIG 10 illustrates the application of STABILIZERS (18) to a single phase four transformer bushing distribution transformer;
  • the references are made in the technical language of electrical engineering, a transformer (TD), whose primary winding receives the medium voltage network in its two input bushings (H1) and (H2) and whose Secondary winding provides the proper voltage for consumers through its four output bushings (X1), (X2), (X3) and (X4), with the secondary branch, secondary shunt (X2) winding acting as two coils with derivations in which they are applied to innovations consisting of the STABILIZERS (18).
  • TD transformer
  • FIG 11 illustrates the application of STABILIZERS (18) to a three-phase distribution transformer (DTT);
  • DTT three-phase distribution transformer
  • the references are made in the technical language of electrical engineering, a transformer (DTT), whose primary winding receives the three-phase medium voltage mains of triangle type, through its three input bushings. (H1), (H2) and (H3), whose secondary winding provides the proper voltage to consumers through its four output bushings (X0), (X1), (X2) and (X3), whereby the winding Three-phase secondary, star-linked, center-shifted secondary (X0) acts as three shunt coils to which the innovations consisting of the STABILIZERS (18) are applied.
  • the STABILIZERS (18) can consist of a constructive variant that has one more feature that advances the state of the art, as they can also reduce their output voltage by The introduction of a third operating coil called the reverse coil, which, because it is wound in the opposite direction to the lead coil, results in a decrease in the induced voltage on the lead coil when passing through the reverse coil.
  • Figure 12 illustrates a form of connection of this constructive variant, in which the STABILIZERS (18), now referred to as the STABILIZERS (18A) for differentiation;
  • the STABILIZERS (18A) now referred to as the STABILIZERS (18A) for differentiation
  • the substation (3) the medium voltage line (4), the switching controller (20), the excitation coil (10), the shunt coil (11), the device responsible for the adequacy of the voltage level (21) for measurement, which may only be a direct connection to the controller (20), if the measuring point has the same voltage level as the working voltage of the controller (20), the reverse coil (22), the movable contacts (15), the fixed contacts (12), with emphasis on the fixed contact (PO), which, when selected by the switching controller (19) results in a bypass of the coil with leads (1) 1) and the medium voltage grid (4) goes straight to the stabilized grid (16), passing only through the reverse coil (22), and that, in this Figure it is seen that the grid (4), to reach the stabilized mains (16) must travel through the reverse
  • the operation of the STABILIZERS (18A) is as follows, that is, the preferred constructive form of the STABILIZERS (18) to which the reverse coil (22) has been added, considering that it has been designed to cause a fixed voltage drop. and equivalent to the potential difference between a certain number of fixed contacts (12) of the tapped coil leads (1) - or "taps" - of the tapped coil (1 1).
  • the switching controller (19) selects the fixed contact (PO) - from the fixed contact group (12) - the voltage that will reach the stabilized network (16) is suffering a potential drop equivalent to the coil voltage drop. reverse.
  • the introduction of the reverse coil (22) which results in the STABILIZERS (18A) realizes an equipment with the ability to asymmetrically regulate voltage in the mains, which can vary more widely and in different steps.
  • Figure 13 illustrates a constructional variant of STABILIZERS (18) introducing an alternative form of economy in metering adequacy devices (21) consisting of STABILIZERS (18B) using a measuring coil (23) wound around the same core of the excitation coil (10).

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Abstract

Podem ser aplicados monofasicamente às redes eiétricas trifásicas de média tensão e às redes eiétricas de baixa tensão sem óleo de refrigeração, próximas aos consumidores, podendo operar com apenas um motor para acionar os contatos de cada uma das três fases da rede trifásica do autotransformador, podendo ainda ser aplicado às redes monofásicas rurais de baixa tensão, justaposto aos consumidores e eliminam o reator de transição e o substituem por um resistor para transição de posição, eliminam a chave inversora de polaridade e a substituem por uma bobina reversa (22). Os ESTABILIZADORES, objeto da presente patente, introduzem modificações no comando e nos mecanismos de comutação, permitindo que os três autotransformadores da rede trifásica, em função da retirada dos reatores de transição, possam ser abrigados em apenas uma caixa, a qual abriga, também, os três comutadores e seus respectivos motores ou motor único.

Description

5 000093
1
ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES.
Campos desta Patente:
Regulação e estabilização de tensão em redes elétricas de MT- média tensão até 34,5 kV e de BT - baixa tensão, de 120V até 1kV; diminuição do consumo interno dos reguladores de tensão pela eliminação dos reatores de transição; diminuição dos custos de fabricação de reguladores de tensão pela eliminação dos reatores de transição e da chave inversora de polaridade; acoplamento de geração distribuída com a rede elétrica, eliminando a ocorrência de distúrbios; retomada rápida do nível de tensão da rede elétrica; quando aplicado às redes polifásicas, elimina desequilíbrios de tensão; obtenção de monitoramento e atuação remota, via wireless ou wired, pela concessionária, do nível de tensão de entrega aos consumidores; interação com outros equipamentos para manutenção de qualidade da rede; regulação automática dos transformadores de distribuição em carga.
Estado da Técnica.
A rede elétrica pública é o utilitário de maior impacto social e económico sobre o cidadão moderno; é graças à energia elétrica que se mantém grande parte da higiene pessoal, saúde, bem estar, comunicação social e entretenimento.
É ela que permite a movimentação e o aquecimento necessários à indústria e ao comércio, com baixo custo e sem gerar poluentes gasosos.
No ambiente rural a renda pessoal depende diretamente da presença da energia elétrica.
Em função desta grande importância económica e social e, também, ao seu custo de instalação, seu status jurídico é de uma concessão governamental com a contrapartida da obediência a um grande número de normas, entre elas, a qualidade da rede, isto é, fornecer tensão o mais próxima possível do valor nominal, ter a capacidade de prover corrente suficiente de acordo com a
S sazonalidade do consumo na rede, manter o mais elevado possível o Fator de Potência, bem como manter o fornecimento com mínimas ocorrências de interrupções.
As concessionárias devem manter os preços compatíveis com as condições económicas dos usuários, chegando às faixas de renda mais baixas e ser operacionalmente superavitárias, de forma que os governos possam pagar tempestivamente os financiadores - geralmente fundos internacionais - que as financiaram, bem como não trazerem déficits às contas públicas.
O interesse em manter a qualidade da rede - tensão, corrente, fator de potência e fornecimento contínuo - não é apenas uma obrigação ética das concessionárias em relação aos seus consumidores, pois, é a combinação destes quatro fatores que resulta no valor da cobrança pela energia consumida pelos usuários da rede elétrica, que é cobrado em kWh, valor este que é calculado pela equação kV.A.Fp X hora, isto é "quilovolt X Ampere X Fator de Potência X hora."
À medida que a rede elétrica avança para atender consumidores situados à distância das subestações, em decorrência da resistência elétrica de seus componentes e do consumo que vai sendo realizado, em seu trajeto, pelos consumidores, a sua tensão tende a abaixar; isto, além de causar perda da qualidade da rede, atingindo os usuários, atinge, também, diretamente, o faturamento da concessionária, pois, a potência fornecida, que é cobrada, pode ser resumidamente expressa por V2 / R, onde V é a tensão e R é a resistência da rede, que, apenas para esta citação, pode ser considerada constante, isto é, o faturamento decresce proporcionalmente ao quadrado da razão da redução da tensão elétrica.
A regulação da tensão da rede é feita pelos reguladores de tensão, cujo Estado da Técnica é a seguir descrito e ilustrado para fornecer comparação com as inovações que consistem no objeto desta Patente.
A Figura 1 ilustra, esquematicamente, a rede elétrica (1 ), a qual é alimentada pela alta tensão das linhas de transmissão (2), que chega às subestações (3), onde a tensão é abaixada para valores entre 13,8kV e 34,5 kV, formando a rede trifásica de média tensão (4), a qual, a medida que avança no espaço para atender os consumidores (8), tem sua tensão regulada e estabilizada pelos reguladores de tensão (5), passa em seguida pelos bancos de capacitores (6) e assim, chega aos transformadores de distribuição (7), mantendo, assim, a qualidade da rede para os consumidores (8).
Os reguladores de tensão são individualmente monofásicos e são autotransformadores, consistindo em equipamentos destinados a regular a tensão de cada uma das três fases que formam os sistemas trifásicos de distribuição de energia elétrica, em valores pré-determinados e podem ser aplicados formando bancos de três unidades, para operarem em unidades trifásicas, isto é, há um regulador de tensão monofásico aplicado a cada fase. Esse equipamento é padronizado pelas normas ABNT NBR 1 1809 e ANSI C.57.15.
A Figura 2 ilustra o esquema de um autotransformador que é o regulador de tensão por degraus, monofásico do tipo A (9); vemos que o mesmo é composto por uma bobina de excitação (10), ligada em paralelo com a rede de média tensão (4) mostrada na Figura 1 , uma bobina com derivações (1 1 ) com seus contatos fixos (12), ligada em série com a rede de média tensão (16); vemos, também, a chave de inversão de polaridade (13), o reator de transição (14) e seus contatos móveis (15), sendo que a rede com a tensão estabilizada (16), pelos reguladores de tensão (5) da Figura 1 , prossegue pelo trajeto mostrado na Figura 1 e vai aos consumidores (8); a tensão da rede vai sendo elevada à medida que os contatos móveis (15) do reator de transição (14) vão sendo contatados aos contatos fixos (12) da bobina com derivações (1 1 ) colocados no sentido da seta AB nesta Figura 2, por ação de um mecanismo elétrico-mecânico chamado comutador de derivações, que será descrito oportunamente neste Relatório.
Para o controle de tensão, é feita a amostragem da tensão; a qual é enviada para um circuito eletrônico - não mostrado nesta Figura 2 - que realiza o controle de posicionamento do comutador de derivações citado, para que seja selecionada a derivação adequada à correção da tensão na rede estabilizada (16).
Para permitir a alteração da derivação em operação, ou carga, é instalado um reator de transição (14) aos contatos móveis (15), que é conectado aos contatos fixos (12) da bobina com derivações (1 1), o que é determinado pelo circuito eletrônico citado.
O reator de transição (14) é um componente composto por uma bobina inserida em um núcleo independente do núcleo dos autotransformadores reguladores de tensão por degraus, monofásicos, do tipo A (9), sendo que está sempre presente nestes equipamentos construídos dentro do Estado da Técnica e está sempre em série com um dos poios monofásicos que compõem da rede trifásica de média tensão (4), mostrada na Figura 1 .
À medida que o referido circuito eletrônico dos reguladores de tensão detecta a necessidade de alteração da tensão no sistema elétrico, o comutador de derivações, acionado por seu próprio motor elétrico - não mostrado na Figura 2 - promove o contato entre os contatos móveis (15) do reator de transição (14) com os contatos fixos (12) da bobina com derivações (1 1 ), o que ocasiona a adequação da tensão à rede, de acordo com as normas de qualidade que devem ser obedecidas.
A Figura 3 ilustra o esquema de um autotransformador que é o regulador de tensão por degraus, monofásico do tipo B (9A); vemos que o mesmo é composto pelos mesmos dispositivos que o autotransformador regulador de tensão por degraus, monofásico do tipo A (9), sendo que a bobina de excitação (10) é ligada em paralelo com a rede trifásica de média tensão (16) mostrada na Figura 2 e a bobina com derivações (11 ) é ligada em série com a rede (4) da Figura 1 , que vai aos consumidores (8) e a bobina com derivações (11 A) é ligada em série com a rede trifásica de média tensão (4); esta configuração tipo B do regulador de tensão por degraus, monofásico (9A), é funcionalmente mais avançado que o tipo A (9), mas, para todos os efeitos desta Patente é idêntico ao do autotransformador regulador de tensão por degraus, monofásico do tipo A (9).
Os contatos móveis (15) do reator de transição (14) com os contatos fixos (12) da bobina de derivações (11) possuem dimensões e espaçamentos que permitem ao circuito estar sempre com carga passante sem quaisquer interrupções; assim, mesmo durante a transição entre derivações, o circuito não é interrompido. Essa continuidade da corrente é permitida pela presença do reator de transição (14).
O reator de transição (14) está sempre inserido no circuito da rede elétrica e gera perdas elétricas (l2R) provenientes do núcleo e enrolamentos.
O funcionamento e a estrutura do comutador de derivações em carga nessa aplicação são descritos, por exemplo, na patente US6833518.
A Figura 4 ilustra o Estado da Técnica do funcionamento de um comutador de derivações (17) aplicado a um exemplar de regulador de tensão por degraus, monofásico do tipo A (9), para comparação com os avanços trazidos ao Estado da Técnica pelo objeto desta Patente que serão relatados oportunamente; nela, vemos o comutador de derivações (17), a linha de média tensão (4), a bobina de excitação (10), a bobina com derivações (1 1 ), a chave de inversão de polaridade (13) - que será eliminada em decorrência das inovações ao Estado da Técnica trazidas pelo objeto desta Patente, o reator de transição (14), com seu par de contatos móveis ( 5), os quais, ao se movimentarem em forma de giro, tendo como eixo o centro da Figura 4, podem fazer contato elétrico com qualquer um dos 9 contatos fixos (12) da bobina com derivações (11), conforme será mostrado na Figura 5, a seguir; os contatos móveis (15) são acionados por um motor elétrico, que por sua vez é comandado pelo sistema de controle, ambos não mostrados nesta Figura 4.
Pela Figura 4 vemos que a rede de média tensão (4), que se conecta em paralelo pela bobina de excitação (10), torna-se a rede estabilizada (16) ao passar, em série por parte ou o todo da bobina com derivações (1 1 ) e, 2015/000093
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também, sempre em série com o reator de transição (14) e que, no caso especial dos contatos móveis (15) do mesmo estiverem em contato com o contato fixo (12) mostrado na parte mais superior desta Figura 4, designado especialmente como "contato zero", a bobina com derivações é eliminada do circuito e a rede estabilizada (16) é a mesma linha de média tensão (4) com a simples diferença de que tem colocado em série, o reator de transição (14); vê-se, pela Figura 4, que à medida que os contatos móveis (15) giram no sentido do relógio, vai sendo selecionado contato com a bobina com derivações ( 1 ) no sentido de aumentar a tensão, sendo verdade, também o efeito contrário, em caso de movimentação contrária ao sentido dos ponteiros de relógio; não se relata o funcionamento da chave inversora de polaridade (13), pois, ela estará ausente nos ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, objeto desta Patente. As Figuras 5, 5A e 5B mostram a sequência da interação entre os contatos fixos (12) com o par de contatos móveis (15) do reator de transição (14) de acordo com o Estado da Técnica.
A Figura 5 mostra o par de contatos móveis (15A e 15B) fazendo, ambos, acoplamento elétrico com o contato fixo (12A), no chamado estado estacionário 1 ; vemos também o reator de transição (14) e sua saída ligada à rede estabilizada (16).
A Figura 5A mostra o par de contatos móveis (15A e 15B) na posição chamada de estado transitório 1 ; vemos o contato móvel (15A) acoplado ao contato fixo (12A) e o contato móvel (12B) sem acoplamento elétrico, isolado no espaço existente entre os contatos fixos (12).
A Figura 5B mostra a forma de acoplamento elétrico entre os contatos fixos (12A e 12B) e os contatos móveis (15A e 15B), denominada estado estacionário 2, pelo qual o reator de transição (14) faz, ao mesmo tempo, acoplamento elétricos com dois contatos fixos, quando suas bobinas internas soma e dividem por dois a tensão existente entre eles e a leva para a rede estabilizada 16) fazendo, assim, uma transição suave entre a elevação ou diminuição de tensão aplicada à rede estabilizada (16).
Críticas ao Estado da Técnica.
Os autotransformadores reguladores de tensão em conformação com o Estado da Técnica são equipamentos de custos elevados funcionam banhados em óleo para refrigeração e redução da formação de arcos elétricos que se formam entre contatos fixos (12) da bobina com derivações (1 1 ) com os contatos móveis (15) do reator de transição (14), sendo que estes arcos tendem a destruir estes contatos, o que significa mais interrupções de fornecimento de energia elétrica e custos de manutenção elevados.
Estes autotransformadores reguladores de tensão consomem energia elétrica para funcionarem, a qual é consumida constantemente, mesmo sem carga. São pesados, possuem grandes dimensões e, como devem ser instalados no alto dos postes, a montagem dos mesmos é cara e não podem ser aplicados às redes de baixa tensão, nas quais se conectam os consumidores.
Avanços ao Estado da Técnica trazidos pelos ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, objeto desta Patente.
São as seguintes as inovações dos ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, objeto desta Patente:- 1 a - Eliminam o reator de transição de alto custo e consumo elétrico permanente e o substituem por um resistor para transição de posição, o qual é de baixo custo e consome eletricidade somente nos momentos das comutações;
2a - Eliminam a chave inversora de polaridade em função do inovador circuito elétrico introduzido, o que abaixa o custo de fabricação dos autotransformadores; 3a - Introduz modificações no comando e nos mecanismos de comutação de forma que a transição ocorre de forma mais avançada em relação ao Estado da Técnica;
4a - Podem ser aplicados monofasicamente às redes elétricas trifásicas de média tensão, podendo ser aplicados, também, às redes elétricas de baixa tensão, próximas aos consumidores;
5a - Podem operar sem óleo de refrigeração e diminuição de arcos elétricos, nas redes de baixa tensão, isto é, operarem "a seco", com economia de materiais e eliminação de riscos ambientais causados por toda a cadeia de disponibilização de óleo;
6a - Podem operar com apenas um motor para acionar os contatos de cada uma das três fases da rede trifásica do autotransformador, diferentemente do Estado da Técnica, pelo qual, cada fase passa por um autotransformador completo, isto é cada uma depende de um motor individual para acionar seus contatos;
7a - Os três autotransformadores necessários à operação da rede trifásica, em função da retirada dos reatores de transição, podem ser abrigados em apenas uma caixa, a qual abriga, também, os três comutadores e seus respectivos motores ou motor único, com evidente redução no consumo de materiais e nos custos de fabricação.
8a - Pode ser aplicado às redes monofásicas rurais de baixa tensão, justaposto aos consumidores, mantendo a qualidade da energia elétrica da rede.
9a - O objeto desta Patente introduz avanços sobre as normas ANSI C 57.15 e ABNT 11809, embora a parte mecânica do acionamento do comutador de derivações em carga siga o princípio básico aplicado aos reguladores padronizados pelas normas.
Ilustrações e funcionamento dos ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, objeto desta Patente. A Figura 6 ilustra o circuito elétrico da nova concepção de autotransformadores ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES (18), objeto desta Patente, doravante denominado apenas ESTABILIZADORES (18), aplicado aos autotransformadores do tipo B (9A) da Figura 3, ficando certo que podem ser igualmente aplicados, também, aos equipamentos do tipo A, da Figura 2; nela vemos a rede elétrica de média tensão (4) oriunda da subestação (3) da Figura 1 , a bobina de excitação (10), a bobina com derivações (11) com os contatos fixos (12A...121), os contatos móveis (15A) e (15B) e a rede estabilizada (16); nesta Figura 6 se nota a ausência da chave inversora de polaridade (13) e do reator de transição (14), o qual foi substituído pelo resistor (R) e faz parte do contato móvel (15B) e que consiste de um segmento de fio de liga metálica de baixa resistência ôhmíca, cujo valor é irrisório, sendo que o reator de transição (14) e a chave inversora de polaridade (13) anteriormente citadas e ausentes no objeto desta Patente constituem cerca de 30% do custo final do equipamento.
Vê-se, também, nesta Figura 6, o motor de controle de posicionamento (19), dotado de engrenagens para o devido posicionamento dos contatos móveis (15), do controlador de comutações (20) e o dispositivo responsável pela adequação do nível de tensão (21) no ponto de medição, que pode ser apenas uma ligação direta ao controlador (20), no caso do ponto de medição possuir mesmo nível de tensão da tensão de trabalho do controlador (20), que, a partir dos seus parâmetros, efetue as comutações necessárias, as quais são feitas conforme as Figuras a seguir.
As Figuras 7, 7A, 7B, 7C e 7D ilustram uma operação de comutação realizada pelos ESTABILIZADORES (18), objeto desta Patente, com seu controlador (20), o qual realiza de nova forma as comutações que foram ilustradas como do Estado da Técnica, pelas Figuras 5, 5A e 5B. Vemos na Figura 7 a disposição do acoplamento entre os contatos fixos (12A e 12B) com os contatos móveis (15A) e (15B), sendo que este último foi modificado em relação ao Estado da Técnica e abriga o resistor (R); este acoplamento é chamado de estado estacionário 1 e significa que quando o controlador (20) termina de efetuar uma alteração de posição de acoplamento, para aumentar ou diminuir o valor da tensão, através da seleção de um dos contatos fixos (12) da bobina com derivações (1 1 ), o contato móvel (15B) fica estacionado no espaço vazio entre os contatos fixos (12), neste caso, ilustrado pela posição do mesmo entre os dois contatos fixos (12A) e (12B) e, portanto, fora do circuito elétrico; sendo assim, não há consumo de energia elétrica durante todo o tempo de operação de autotransformadores, o mesmo só ocorrendo nos momentos de transição, com redução das perdas em relação aos autotransformadores do Estado da Técnica que contém reator de transição (14).
A Figura 7A ilustra o chamado estado transitório 1 , no qual está ocorrendo uma comutação do estado estacionário 1 , em que os contatos móveis (15A) e (15B) iniciam a marcha para desligar o contato fixo (12A) do circuito dos ESTABILIZADORES (18) e transferi-lo para o contato fixo (12B) sem que haja interrupção de fornecimento de corrente na linha estabilizada (16); vê-se, nesta Figura 7A que os contatos móveis (15A) e (15B) fazem, ao mesmo tempo, o acoplamento elétrico entre os contatos fixos (12A) e (12B), sendo fácil depreender que o arco que se forma é menor, pois, a corrente elétrica se deriva pelo contato com menor resistência elétrica, no caso sem o resistor (R) e o fornecimento se mantém constante. Nessa situação há a ocorrência de uma corrente circulante entre os contatos fixos (12A) e (12B), pela existência da diferença de potencial entre os mesmos, nesse momento é necessária a presença de um resistor de transição, caso contrário, iria ocorrer um curto circuito entre os contatos fixos, causando maiores perdas e possíveis prejuízos ao equipamento. A Figura 7B ilustra o estado transitório 2, o qual é o único momento da comutação em que ocorre dissipação de energia elétrica no resistor (R), pois, neste caso, apenas o contato móvel (15B), que contém o resistor (R), se acopla ao contato fixo (12B) e mantém a corrente fluindo da rede elétrica (4) para a rede estabilizada (16), sem que haja interrupção; nesta ocasião, nota- se a necessidade do resistor presente no contato (15B) possuir um valor extremamente baixo, caso contrário, iria acarretar em uma queda de tensão brusca durante a comutação, algo não desejado na aplicação do objeto dessa patente.
A Figura 7C ilustra a situação denominada "estado transitório 3", na qual os dois contatos móveis (15A) e (15B) fazem, ao mesmo tempo, acoplamento elétrico no mesmo contato fixo (12B) fazendo com que a corrente passe pelo contato de menor resistência, no caso o contato móvel (15A).
A Figura 7D ilustra o estado estacionário 2, similar da Figura 7, que ocorre quando a comutação é terminada e o equipamento fica pronto para a próxima comutação, seja no sentido de prosseguir em aumentar ou de diminuir a tensão, quando, então, os passos são executados de ordem reversa; nesta Figura 7D, o contato móvel (15B) fica fora do circuito e entre o contato fixo (12B) e o próximo, a rede estabilizada (16) teve sua tensão aumentada ou diminuída, sem interrupção de corrente.
O Quadro abaixo descreve os estados estacionários, a partir dos quais se iniciam as comutações e os estados transitórios pelos quais passam até atingirem outros estados estacionários.
Situação Contato (15A) Contato (15B)
Início da Aberto. Fechado na posição inicial. comutação Sem corrente. Corrente total da fonte.
Fechado na posição inicial.
¼ da Fechado na posição final.
Corrente total da fonte mais comutação Corrente circulante.
corrente circulante
Aberto entre a posição inicial e
½ da Fechado na posição final.
final.
comutação Corrente total da fonte.
Sem corrente.
¾ da Fechado na posição final. Fechado na posição final. comutação Sem corrente. Corrente total da fonte.
Final da Aberto. Fechado na posição final. comutação Sem corrente. Corrente total da fonte.
Os ESTABILIZADORES (18), objeto desta Patente, podem ser aplicados da forma monofásica como descrito neste Relatório de Patente, em que cada fase da rede passa por uma unidade do objeto desta Patente; em função da redução do número de peças grandes como o reator de transição e a chave de reversão de polaridade, os mesmos podem ser construídos e montados no interior de uma só caixa, com óbvia economia de material e redução de peso. No caso de aplicação em uma só caixa, cada uma das fases pode ter motor elétrico próprio para a sua comutação individual ou as comutações das três fases podem ser acionadas por um só motor elétrico, com maior economia de materiais e de consumo elétrico operacional.
O Objeto desta Patente pode, também, ser aplicado aos enrolamentos secundários de transformadores de distribuição, isto é, aqueles que recebem as médias tensões até 34,5 kV - nos seus enrolamentos primários e entregam diretamente aos consumidores as tensões de 120V, 240 V e outras. A Figura 8 mostra uma aplicação dos ESTABILIZADORES (18), objeto desta Patente, a um transformador de distribuição monofásico com duas buchas secundárias; vê-se, nesta Figura 8, cujas referências são feitas em linguagem técnica própria da engenharia elétrica, um transformador (TD), cujo enrolamento primário recebe a rede de média tensão em suas duas buchas de entrada (H1 ) e (H2) e cujo enrolamento secundário fornece a tensão adequada para os consumidores através de suas duas buchas de saída (X1) e (X2), sendo que, o enrolamento secundário atua como a bobina com derivações na qual estão aplicadas as inovações em que consistem os ESTABILIZADORES (18), objeto desta Patente.
A Figura 9 ilustra a aplicação dos ESTABILIZADORES (18) a um transformador de distribuição monofásico com três buchas secundárias; vê- se, nesta Figura 9, cujas referências são feitas em linguagem técnica própria da engenharia elétrica, um transformador (TD), cujo enrolamento primário recebe a rede de média tensão em suas duas buchas de entrada (H1 ) e (H2) e cujo enrolamento secundário fornece a tensão adequada para os consumidores através de suas três buchas de saída (X1), (X2) e (X3), sendo que, o enrolamento secundário, com derivação central (X2), atua como a bobina com derivações na qual estão aplicadas às inovações em que consistem os ESTABILIZADORES (18).
A Figura 10 ilustra a aplicação dos ESTABILIZADORES (18) a um transformador de distribuição monofásico com quatro buchas secundárias; vê-se, nesta Figura 10, cujas referências são feitas em linguagem técnica própria da engenharia elétrica, um transformador (TD), cujo enrolamento primário recebe a rede de média tensão em suas duas buchas de entrada (H1 ) e (H2) e cujo enrolamento secundário fornece a tensão adequada para os consumidores através de suas quatro buchas de saída (X1 ), (X2), (X3) e (X4), sendo que, o enrolamento secundário, com derivação central (X2), atua como duas bobinas com derivações nas quais estão aplicadas às inovações em que consistem os ESTABILIZADORES (18).
A Figura 1 1 ilustra a aplicação dos ESTABILIZADORES (18) a um transformador de distribuição trifásico (TDT); vê-se, nesta Figura 1 1 , cujas referências são feitas em linguagem técnica própria da engenharia elétrica, um transformador (TDT), cujo enrolamento primário recebe a rede trifásica de média tensão em ligação do tipo triângulo, através de suas três buchas de entrada (H1 ), (H2) e (H3), cujo enrolamento secundário fornece a tensão adequada para os consumidores através de suas quatro buchas de saída (X0), (X1), (X2) e (X3), sendo que, o enrolamento secundário trifásico, em ligação estrela, com derivação central (X0), atua como três bobinas com derivações nas quais estão aplicadas as inovações em que consistem os ESTABILIZADORES (18).
Os ESTABILIZADORES (18) podem consistir em uma variante construtiva que possui mais um recurso que faz avançar o Estado da Técnica, pois podem, também, efetuar a redução da tensão de saída dos mesmos pela introdução de uma terceira bobina operacional denominada bobina reversa, a qual, por ser enrolada em sentido inverso à bobina de derivações resulta na diminuição da tensão induzida na bobina com derivações ao passar pela bobina reversa.
A Figura 12 ilustra uma forma de ligação dessa variante construtiva, na qual os ESTABILIZADORES (18), denominada, agora, para diferenciação, de ESTABILIZADORES (18A); nesta Figura 12 vemos a subestação (3), a linha de média tensão (4), o controlador de comutações (20), a bobina de excitação (10), a bobina com derivações (1 1 ), o dispositivo responsável pela adequação do nível de tensão (21 ) para medição, que pode ser apenas uma ligação direta ao controlador (20), no caso do ponto de medição possuir mesmo nível de tensão da tensão de trabalho do controlador (20), a bobina reversa (22), os contatos móveis (15), os contatos fixos (12), com o destaque para o contato fixo (PO), o qual, quando é selecionado pelo controlador de comutações (19) resulta num "by pass" da bobina com derivações (1 1) e a rede elétrica de média tensão (4) vai direto à rede elétrica estabilizada (16), passando somente pela bobina reversa (22), e que, nesta Figura vê-se que a rede elétrica (4), para atingir a rede elétrica estabilizada (16), tem que percorrer a bobina reversa (22).
É o seguinte o funcionamento dos ESTABILIZADORES (18A), isto é, da forma construtiva preferencial dos ESTABILIZADORES (18) aos quais foi acrescentada a bobina reversa (22), considerando-se que a mesma tenha sido projetada para causar uma queda de tensão fixa e equivalente à diferença de potencial existente entre um determinado número de contatos fixos (12) das derivações da bobina com derivações ( 1) - ou "taps" - da bobina com derivações (1 1 ).
Assim, quando o controlador de comutações (19) selecionar o contato fixo (PO) - do grupo de contatos fixos (12) - a tensão que chegará à rede estabilizada (16) estará sofrendo uma queda de potencial equivalente à queda de tensão da bobina reversa. Assim, vemos que a introdução da bobina reversa (22) que resulta nos ESTABILIZADORES (18A), realiza um equipamento com a capacidade de fazer uma regulação de tensão de forma assimétrica na rede elétrica, podendo os mesmos variar mais amplamente e em diferentes degraus.
Diferentes formas construtivas podem ser adotadas para a inserção da bobina reversa (22), uma delas é a posicionando em série com a bobina de derivações (1 1), fazendo com que a tensão aplicada na bobina de excitação (10) seja reduzida se comparada com a forma construtiva apresentada anteriormente. Outra alternativa é inserir a bobina reversa em série com o circuito dos contatos móveis (15), fazendo com a queda de tensão seja aplicada em todo o circuito do ESTABILIZADORES (18).
A Figura 13 ilustra uma variante construtiva do ESTABILIZADORES (18), que introduz uma forma alternativa para economia nos dispositivos de adequação de medição (21 ), que consiste nos ESTABILIZADORES (18B), que utiliza uma bobina de medição (23), enrolada no mesmo núcleo da bobina de excitação (10). Desse modo, ocorre uma substituição na utilização de elementos para adequação do nível de tensão do ponto de medição por apenas o incremento de uma bobina extra no núcleo principal, gerando uma economia de custo na fabricação. Para o conhecimento do nível de tensão na carga é apenas realizado um cálculo, que se baseia na tensão que está aplicada na bobina de excitação (21), reduzida a tensão da bobina reversa (22), se caso existir, e chega ao resultado da tensão estabilizada (16), que será usada para os cálculos do controlador (20).

Claims

REIVINDICAÇÕES
ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, que podem ser aplicados monofasicamente às redes elétricas trifásicas de média tensão e às redes elétricas de baixa tensão sem óleo de refrigeração, próximas aos consumidores, podendo operar com apenas um motor para acionar os contatos de cada uma das três fases da rede trifásica do autotransformador, podendo ainda ser aplicado às redes monofásicas rurais de baixa tensão, justaposto aos consumidores, caracterizado por eliminar o reator de transição e substitui-lo por um resistor para transição de posição, eliminar a chave inversora de polaridade e substitui-la por uma bobina reversa, introduzir modificações no comando e nos mecanismos de comutação e permitindo que os três autotransformadores da rede trifásica, em função da retirada dos reatores de transição, podem ser abrigados em apenas uma caixa, a qual abriga, também, os três comutadores e seus respectivos motores ou motor único.
ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por dispor de bobina de excitação (10), bobina com derivações (11 ) com os contatos fixos (12A...12I), contatos móveis (15A) e (15B), resistor (R) que faz parte do contato móvel (15B) e que consiste de um segmento de fio de liga metálica de baixa resistência ôhmica; e ainda motor de controle de posicionamento (19), dotado de engrenagens para o devido posicionamento dos contatos móveis (15), do controlador de comutações (20) e o dispositivo responsável pela adequação do nível de tensão (21) no ponto de medição, que pode ser apenas uma ligação direta ao controlador (20), no caso do ponto de medição possuir mesmo nível de tensão da tensão de trabalho do controlador (20), que, a partir dos seus parâmetros, efetue as comutações necessárias.
3. ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelos ESTABILIZADORES (18) ser aplicado nos enrolamentos secundários de transformadores de distribuição.
4. ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato dos ESTABILIZADORES (18), ao ser utilizado junto a um transformador de distribuição monofásico (TD), com duas buchas secundárias, cujo enrolamento primário recebe a rede de média tensão em suas duas buchas de entrada (H1) e (H2) e cujo enrolamento secundário fornece a tensão adequada para os consumidores através de suas duas buchas de saída (X1 ) e (X2).
5. ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato dos ESTABILIZADORES (18), ao ser utilizado junto a um transformador de distribuição monofásico (TD), com três buchas secundárias cujo enrolamento primário recebe a rede de média tensão em suas duas buchas de entrada (H1) e (H2) e cujo enrolamento secundário fornece a tensão adequada para os consumidores através de suas três buchas de saída (X1), (X2) e (X3), sendo que, o enrolamento secundário, com derivação central (X2).
6. ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato dos ESTABILIZADORES (18), ao ser utilizado junto a um transformador de distribuição monofásico (TD), cujo enrolamento primário recebe a rede de média tensão em suas duas buchas de entrada (H1 ) e (H2) e cujo enrolamento secundário fornece a tensão adequada para os consumidores através de suas quatro buchas de saída (X1 ), (X2), (X3) e (X4), sendo que, o enrolamento secundário, com derivação central (X2).
ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato dos ESTABILIZADORES (18), ao ser utilizado junto a um transformador de distribuição trifásico (TDT), cujo enrolamento primário recebe a rede trifásica de média tensão em ligação triângulo, através de suas três buchas de entrada (H1 ), (H2) e (H3), cujo enrolamento secundário fornece a tensão adequada para os consumidores através de suas quatro buchas de saída (X0), (X1 ), (X2) e (X3), sendo que, o enrolamento secundário trifásico, em ligação estrela, com derivação central (XO), atua como três bobinas,
ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de ser uma variante construtiva onde os ESTABILIZADORES (18A) efetuam a redução da tensão de saída do mesmo, pela introdução de uma tercèira bobina operacional, bobina reversa, a qual, por ser ligada em sentido inverso à bobina de derivações resulta na diminuição da tensão e ainda pelo fato da montagem dos componentes ser preferentemente constituída a partir da linha de média tensão (4), de um controlador de comutações (20), bobina de excitação (10), bobina com derivações (1 1 ), dispositivo responsável pela adequação do nível de tensão (21 ) bobina reversa (22), contatos móveis (15), contatos fixos (12), contato fixo (PO).
9. ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato do contato fixo (PO) poder ser selecionado pelo controlador de comutações (19) e resultar num "by pass" da bobina com derivações (1 1 ) e a rede elétrica de média tensão (4) ir direto à rede elétrica estabilizada (16), passando somente pela bobina reversa (22)
10. ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelos ESTABILIZADORES (18A) pela inserção de uma bobina reversa (22), posicionada em série com a bobina de derivações (1 1 ), fazendo com que a tensão aplicada na bobina de excitação (10) seja reduzida.
11. ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado peia inserção de uma bobina reversa em série com o circuito dos contatos móveis (15), fazendo com a queda de tensão seja aplicada em todo o circuito do ESTABILIZADORES (18).
12. ESTABILIZADORES REGULADORES DE TENSÃO SEM REATORES DE TRANSIÇÃO E CHAVE INVERSORA DE POLARIDADE DO COMUTADOR DE DERIVAÇÕES, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por ser uma segunda variante construtiva que consiste nos ESTABILIZADORES (18B), que utiliza uma bobina de medição (23), enrolada no mesmo núcleo da bobina de excitação (10).
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