Mapeamento da Eficiência e Análise dos Limites Operacionais de Geradores Síncronos de Polos Salientes Operando com Rotação Variável
Hidrogeradores, rotação variável, rendimento, curva de capabilidade
Resumo
De acordo com o novo modelo de mercado energético, as empresas do setor elétrico vêm se desenvolvendo de forma a se tornarem cada vez mais competitivas. Por outro lado, a demanda de energia vem aumentando ao longo dos anos e o investimento no setor elétrico não acompanha tal crescimento. Isto faz com que o sistema elétrico interligado venha a ser operado próximo à sua capacidade máxima.
A produção de energia através de fontes renováveis como eólica e solar contribuem para o desenvolvimento sustentável e minimizam as questões de déficit de energia. Entretanto, as fontes denominadas intermitentes, por questões de inercia síncrona pouco contribuem com sistema elétrico em caso de grandes distúrbios.
Neste cenário, os hidrogeradores ainda são as fontes mais confiáveis e desempenham um papel fundamental na estabilidade do sistema elétrico. Adicionalmente, os hidrogeradores com rotação variável podem contribuir significativamente para a operação do sistema, otimização de reservatórios e minimização de impactos ambientais. Ademais, com o desenvolvimento tecnológico, redução de custo de inversores e a ampliação de redes em HVDC propiciam a aplicação de hidrogeradores com rotação variável.
O objetivo do trabalho é propor um estudo da eficiência do hidrogerador de grande porte com rotação variável. Pretende-se mapear a eficiência da máquina para várias condições de carga e rotação, analisando o comportamento das máquinas em relação aos diversos tipos de perdas. Também será analisado os limites operacionais da máquina síncrona de polos salientes para várias condições de rotação.
As análises e simulações serão aplicadas em hidrogeradores de grande porte e como contribuição serão propostas curvas de capabilidade tridimensionais com a variação da frequência no terceiro eixo e as respectivas análises da influência das reatâncias, tensão, corrente na armadura e perdas nos limites operacionais da máquina.