TrabalhosGratuitos.com - Trabalhos, Monografias, Artigos, Exames, Resumos de livros, Dissertações
Pesquisar

O SISTEMA DE REGULAÇÃO EM MÁQUINAS PRIMÁRIAS

Por:   •  12/9/2021  •  Artigo  •  6.113 Palavras (25 Páginas)  •  128 Visualizações

Página 1 de 25

SISTEMA DE REGULAÇÃO EM MÁQUINAS PRIMÁRIAS  Denis C. L. Costa1   

denish@ufpa.br 

Resumo: Este trabalho descreve o sistema de regulação em máquinas primárias, com ênfase  nas turbinas. Destaca-se que a principal função do controle de sistema de potência é manter o  sistema operando no estado normal, ou seja, manter contínuo o suprimento de energia, dentro  de  certos  padrões  de  qualidade:  freqüência  constante  e  tensão  dentro  de  certos  limites.  A  máquina primária é a responsável pelo acionamento mecânico do gerador de energia elétrica.  Ela está associada com uma unidade de controle responsável pelo ajuste do suprimento de  potência  mecânica  no  eixo  do  conjunto  gerador-máquina  primária.  Por  esse  motivo,  as  principais máquinas são apresentadas com análise em suas unidades de controle. O trabalho  também apresenta simulações e comparações entre as diversas máquinas e seus  reguladores  de velocidade.  

Palavras Chaves: Controle de velocidade, máquinas primárias.  

1 INTRODUÇÃO  

Diz-se  que  um  sistema  de  potência  encontra-se  no  estado  normal  de  operação  quando as seguintes condições são cumpridas:  

- A demanda de todas as cargas alimentadas pelo sistema é satisfeita;  
- A freqüência é mantida constante em seu valor nominal (60Hz).  

Na apreciação destes requisitos, deve ser considerado que as cargas do sistema  variam  de  maneira  aleatória,  embora  lentamente  e  em  ciclos  diários,  semanais  e  sazonais.  Além  disso,  como  a  energia  elétrica  não  pode  ser  armazenada,  ela  deve  ser  gerada  ‘‘na  medida certa’’ no instante em que for solicitada pela carga. A função precípua do controle de  sistemas  de  potência  é  manter  o  sistema  operando  no  estado  normal.  Em  outras  palavras,  

                                                            

1  Graduação  em  Licenciatura  em  Ciências/Habilitação  Matemática  1992;  Especialização  em  Física  1998;  

Mestrado em Geofísica pela Universidade Federal do Pará 2003; Doutorando em Engenharia Elétrica na área de  Sistemas de Potência pela Universidade Federal do Pará. Professor do Instituto Federal de Educação Tecnológica  do Pará – IFPA.  

Amazônia em Foco, Castanhal, v. 1., n.1, p. 30-45, jul./dez., 2012 |  30  


[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

Sistema de regulação em máquinas primárias  

trata-se de garantir um suprimento contínuo de energia respeitando-se simultaneamente certos  padrões  de  qualidade.  Estes  últimos  consistem  basicamente  em  se  manter  a  freqüência  constante e a tensão dentro de certos limites. Manter a freqüência constante e igual ao seu  valor nominal é importante por uma série de motivos. Por exemplo, o desempenho da maioria  dos  motores  de  corrente  alternada  industriais  é  função  da  freqüência;  freqüência  nominal  também é exigida por cargas nobres, como computadores; em certos países, o uso de relógios  elétricos, cujo desempenho está obviamente ligado à freqüência, é muito disseminado, etc.  Mas o motivo mais importante para manter a freqüência igual ao seu valor nominal é o fato de  que  ela  é  um  indicador  de  que  o  balanço  de  potência  ativa  está  sendo  adequadamente  cumprido. Isto é, a potência ativa fornecida pelos geradores do sistema é igual à potência ativa  solicitada pelas cargas.  

Quanto  à  tensão,  pode-se  igualmente  dizer  que  o  desempenho  de  vários  componentes da carga (torque de motores de indução, fluxo luminoso de lâmpadas, etc)  é  também  fortemente  ligado  à  tensão,  além  do  fato  de  que  a  tensão,  de  maneira  análoga  à  freqüência para a potência ativa, é um indicador do balanço de potência reativa. Contudo, a  possibilidade  de  se  poder  contar  com  fontes  locais  de  reativo  (bancos  de  capacitores,  compensadores  síncronos  e  estáticos,  reatores)  e  com  outros  meios  de  controle  além  da  excitação dos geradores (‘‘taps’’ de transformadores) faz com que sejam toleradas variações  de tensão bem maiores do que é normalmente admitido para a frequência.  

O controle de sistemas de potência é facilitado pela aplicação da propriedade de  desacoplamento entre os pares de variáveis potência ativa (P) - ângulo da tensão nas barras  (δ) e potência reativa (Q) - magnitudes de tensão (V). Embora teoricamente variações em P  possam afetar V e mudanças em Q possam influenciar δ, dentro da faixa normal de operação  

estes efeitos cruzados são apenas marginais. Assim, controlando-se o torque entregue pelas  máquinas primárias aos geradores controla-se essencialmente a potência ativa e  consequentemente a frequência (cujas variações estão ligadas às variações de δ). Da mesma  

forma, através de variações apropriadas da excitação do campo dos geradores controla-se a  potência reativa gerada e conseqüentemente a tensão terminal da máquina.  

2 MÁQUINA PRIMÁRIA E UNIDADE DE CONTROLE DE VELOCIDADE  

As principais fontes primárias de energia elétrica são:  

Amazônia em Foco, Castanhal, v. 1., n.1, p. 30-45, jul./dez., 2012 31  


[pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22]

COSTA, Denis C. L.  

  A energia cinética da água;  

  A energia térmica derivada de combustível fóssil;  

   Fissão nuclear.  

Máquina primária é todo dispositivo que transforma essas modalidades de energia  em energia mecânica para que essa, em seguida, seja transformada em energia elétrica pelo  gerador.  As  principais  máquinas  primárias  são:  Turbinas  hidráulicas,  turbinas  a  vapor,  turbinas a gás, turbinas eólicas e motores a diesel. A máquina primária é a responsável pelo  acionamento mecânico do gerador de energia elétrica. Ela está associada com uma unidade de  controle  responsável  pelo  ajuste  do  suprimento de  potência  mecânica  no  eixo  do  conjunto  gerador-máquina primária. A unidade de controle controla a velocidade através do suprimento  de  potência  ao  gerador.  Por  esse  motivo  ela  é  normalmente  chamada  de  Regulador  de  Velocidade. O regulador de velocidade deve acompanhar a variação de velocidade do gerador  durante todo o tempo e em qualquer condição de carga, agindo no sentido de mantê-la na  condição especificada. Esta regulação automática exercida pelos reguladores de velocidade  das máquinas do sistema também é chamada de Regulação Primária.  

...

Baixar como (para membros premium)  txt (29.4 Kb)   pdf (801.3 Kb)   docx (596.2 Kb)  
Continuar por mais 24 páginas »
Disponível apenas no TrabalhosGratuitos.com