Operação Paralela de Alternadores

Definição de Alternador

Um alternador é definido como um gerador de corrente alternada que induz EMF em um fio estacionário usando um campo magnético rotativo, seguindo a lei de indução de Faraday.

Condições para Operação Paralela

• A sequência de fases da tensão da máquina entrante deve corresponder à tensão da barra coletora.

• A tensão RMS (tensão terminal) da barra coletora ou da máquina já em operação e da máquina entrante deve ser a mesma.

• O ângulo de fase dos dois sistemas deve ser igual.

• A frequência das duas tensões terminais (máquina entrante e a barra coletora) deve ser praticamente a mesma. Grandes transientes de potência ocorrerão quando as frequências não forem praticamente iguais.

 Processo de Sincronização

A sincronização envolve o ajuste das tensões terminais e a verificação das sequências de fases usando um sincroscópio ou o método de três lâmpadas.

Correspondência de Tensão e Frequência

Garanta que as tensões terminais e as frequências sejam praticamente idênticas para evitar surtos de potência e danos ao equipamento.

Procedimento Geral para Conexão Paralela de Alternadores

A figura abaixo mostra um alternador (gerador 2) sendo conectado em paralelo com um sistema de energia em operação (gerador 1). Essas duas máquinas estão prestes a sincronizar para fornecer energia a uma carga. O gerador 2 está prestes a ser conectado em paralelo com a ajuda de um interruptor, S1. Este interruptor nunca deve ser fechado sem atender às condições acima mencionadas.

 Para equalizar as tensões terminais, ajuste a tensão terminal da máquina entrante alterando sua corrente de campo. Use voltímetros para igualar com a tensão da linha do sistema em operação.

 Existem dois métodos para verificar a sequência de fases das máquinas. Eles são os seguintes:

• O primeiro é usando um sincroscópio. Ele não verifica a sequência de fases, mas é usado para medir a diferença nos ângulos de fase.

• O segundo método é o método de três lâmpadas (Figura 2). Aqui, podemos ver três lâmpadas conectadas aos terminais do interruptor, S1. As lâmpadas ficam brilhantes se a diferença de fase for grande. As lâmpadas ficam fracas se a diferença de fase for pequena. As lâmpadas mostrarão fraqueza e brilho juntas se a sequência de fases for a mesma. As lâmpadas brilharão em progressão se a sequência de fases for oposta. Esta sequência de fases pode ser igualada trocando as conexões em qualquer duas fases de um dos geradores.

Em seguida, verifique e confirme que as frequências dos sistemas entrante e em operação são praticamente as mesmas. Isso pode ser feito observando o apagamento e o brilho das lâmpadas.

Quando as frequências são praticamente iguais, as duas tensões (alternador entrante e sistema em operação) alterarão gradualmente a fase. Essas mudanças podem ser observadas e o interruptor, S1, pode ser fechado quando os ângulos de fase forem iguais.

Vantagens da Operação Paralela

• Durante a manutenção ou inspeção, uma máquina pode ser retirada de serviço e os outros alternadores podem manter a continuidade do fornecimento.

• O fornecimento de carga pode ser aumentado.

• Durante cargas leves, mais de um alternador pode ser desligado enquanto o outro operará quase em carga total.

• Alta eficiência.

• O custo operacional é reduzido.

• Garante a proteção do fornecimento e permite geração econômica.

• O custo de geração é reduzido.

• A quebra de um gerador não causa nenhuma interrupção no fornecimento.

• A confiabilidade do sistema de energia como um todo aumenta.