O que é um Regulador Automático de Tensão?
Um regulador automático de tensão é empregado para regular a tensão, convertendo tensões flutuantes em uma constante. As flutuações de tensão decorrem principalmente de variações na carga do sistema de fornecimento. Tais variações de tensão podem danificar o equipamento dentro do sistema de energia. Essas flutuações podem ser mitigadas instalando-se equipamentos de controle de tensão em vários locais, como perto de transformadores, geradores e alimentadores. Múltiplos reguladores de tensão são frequentemente colocados ao longo do sistema de energia para gerenciar efetivamente as variações de tensão.
Em um sistema de fornecimento DC, para alimentadores de igual comprimento, geradores super-compensados podem ser usados para controlar a tensão. No entanto, para alimentadores de diferentes comprimentos, utilizam-se reforçadores de alimentador para manter uma tensão constante no final de cada alimentador. Em um sistema AC, diversos métodos, incluindo transformadores reforçadores, reguladores de indução e condensadores em paralelo, podem ser empregados para controlar a tensão.
Princípio de Funcionamento do Regulador de Tensão
Ele opera com base no princípio de detecção de erro. A tensão de saída de um gerador AC é obtida através de um transformador de potencial, então retificada, filtrada e comparada com uma tensão de referência. A diferença entre a tensão real e a tensão de referência é chamada de tensão de erro. Esta tensão de erro é amplificada por um amplificador e, subsequentemente, fornecida ao excitador principal ou ao excitador auxiliar.
Consequentemente, os sinais de erro amplificados regulam a excitação do excitador principal ou auxiliar através de uma ação de redução ou aumento (ou seja, eles gerenciam as flutuações de tensão). Controlar a saída do excitador, por sua vez, regula a tensão terminal do alternador principal.
Aplicação do Regulador Automático de Tensão
As funções principais de um Regulador Automático de Tensão (AVR) são as seguintes:
Regula a tensão do sistema e ajuda a manter a operação da máquina mais próxima da estabilidade de estado estável.
Distribui a carga reativa entre alternadores operando em paralelo.
Os AVR atenuam sobretensões resultantes de perda súbita de carga no sistema.
Em condições de falha, aumenta a excitação do sistema para garantir máxima potência de sincronização quando a falha é corrigida.
Quando há uma mudança súbita de carga no alternador, o sistema de excitação precisa se ajustar para manter a mesma tensão sob as novas condições de carga. O AVR permite esse ajuste. O equipamento AVR age no campo do excitador, alterando a tensão de saída do excitador e a corrente de campo. No entanto, durante flutuações severas de tensão, o AVR pode não responder rapidamente.
Para obter uma resposta mais rápida, utilizam-se reguladores de tensão de ação rápida baseados no princípio de ultrapassagem. Neste princípio, quando a carga aumenta, a excitação do sistema também aumenta. Mas antes que a tensão suba para o nível correspondente à excitação aumentada, o regulador reduz a excitação para um valor apropriado.
