ESTUDO DE VIABILIDADE ECONÔMICA E EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE SISTEMA DE GERAÇÃO TÉRMICA

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

DATA: 22/08/2016

SISTEMAS DE EXCITAÇÃO

ALUNO: JOÃO PAULO PIEROSAN

GRR: 20124586

1 - INTRODUÇÃO

A função do sistema de excitação é fazer o controle da corrente de excitação, e como consequência da tensão interna do gerador síncrono, buscando assim controlar a tensão de saída (Vt) da máquina e também o fator de potência.

        Antigamente o controle do sistema de excitação era realizado através de geradores de corrente continua montados no eixo do gerador. Hoje em dia os sistemas têm-se desenvolvido e se tornando mais eficazes.

        São utilizados reguladores de tensão, excitatrizes, sistemas de controle, mas em sistemas primitivos os operadores eram responsáveis pelo ajuste da tensão de excitação, vendo-se a tensão na saída e ajustando o reostato de campo buscando sempre manter o sistema dentro dos padrões de tensão aceitados.

2 - TIPOS DE SISTAMAS DE EXCITAÇÃO

2.1 – Sistemas Clássicos

[pic 1]

Figura 1 – Excitatriz principal com controle do reostato de campo

        Os sistemas clássicos utilizam o regulador de tensão para detectar o nível de tensão e comparar com uma referência, se a tensão estiver a níveis fora da faixa permitida ele aciona um dispositivo mecânico para controlar a resistência do reostato e alterar a corrente de campo, com a finalidade de colocar a tensão terminal dentro da faixa permitida.

        Com o aumento da capacidade nominal dos geradores, foram necessários aperfeiçoamentos nos sistemas de excitação, pois o sistema clássico passou a apresentar algum problemas, tais como:

• Altas correntes de excitação a baixa tensão, exigindo muitas escovas;
• Dificuldades inerentes ao comutador, provocando faíscas durante súbitas variações de carga;
• Dificuldade de acoplar grandes maquinas c.c. ao eixo do gerador, que gira a altas velocidades em alguns casos.

Para corrigir esses efeitos passaram a se usar outros sistemas, excitatrizes alternadas com retificadores e sistemas engrenagens acoplados ao eixo do gerador.

2.2 – Excitatriz de Campo Rotativo com Retificadores Estáticos

[pic 2]

Figura 2 – Sistemas de excitação usando retificadores estáticos

        A ponte de tiristores controla a excitação da excitatriz principal, que gera uma tensão em C.A., e esta é retificada visando controlar a corrente de excitação que alimenta o gerador, vemos que nesse esquema a corrente de excitação é controlada por tensão, uma certa evolução em comparação aos sistemas primitivos, e esta tensão é controlada pelo disparos dos tiristores, que estes são controlados pelo regulador de tensão. Com o uso dos tiristores podemos passar a operar o ciclo em alta frequência e temos uma resposta rápida.