Realizado terceiro ensaio de campo em geradores de Itaipu

09/05/2011

Dando sequência ao trabalho desenvolvido por Itaipu Binacional, Cepel e Instituto Militar de Engenharia (IME), foi realizado, em 7 de maio, o terceiro ensaio de campo para avaliação do desempenho de sinais adicionais estabilizadores (PSS, da sigla em Inglês) em geradores de Itaipu.

 

O ensaio foi realizado no setor de 60 Hz e trouxe outras inovações além das já relatadas anteriormente, tais como o uso de sinal de sondagem tipo multisseno. Essa melhoria permitiu grande redução no tempo de duração de cada etapa do ensaio, mas exigiu maiores preparativos por parte dos engenheiros e técnicos envolvidos, que podem ser agrupados em duas equipes: de desenvolvimento da metodologia e de manutenção de Itaipu. 

 

A equipe de desenvolvimento foi composta por: Nelson Martins, assistente do diretor Geral do Cepel; Rui Jovita da Silva, gerente da Divisão de Estudos Elétricos e Normas de Itaipu Binacional; Coronel Paulo César Pellanda, professor do Departamento de Engenharia Elétrica do IME; Thiago H. S. Bossa, oficial engenheiro (1o Tenente) do Exército Brasileiro; e Samir de Oliveira Ferreira, bolsista de mestrado em Engenharia Elétrica do IME-Cepel.

 

 

A equipe de manutenção foi composta pelos engenheiros Ivan Ferreira Figueiredo, Willian Oliveira Viana e Marlon Pieniz, e pelos técnicos especializados Leopoldo Wentz e Fábio Haro Pienteke de Oliveira. O pesquisador Luciano de Oliveira Daniel, do Departamento de Redes Elétricas (DRE) do Cepel, também assistiu ao ensaio, como parte do programa de treinamento do quadro de pesquisadores.

 

Os resultados foram plenamente satisfatórios e serão descritos em diferentes relatórios do Cepel e de Itaipu, assim como na futura dissertação de mestrado de Samir O. Ferreira, pelo IME. Uma novidade do terceiro ensaio foi a preparação prévia de software de apoio, não só para a geração do sinal mais adequado ao teste em questão, mas também para a análise automática da resposta do sistema em computador portátil com a subsequente geração de curvas de resposta em frequência das funções de transferência de interesse.

 

Desse modo, foi possível a verificação in loco e quase instantânea da qualidade dos resultados obtidos, o que proporcionou maior motivação à equipe pela possibilidade de rápida comprovação da correção dos resultados e validação de cada etapa do ensaio. Itaipu tem a intenção de utilizar procedimento similar ao do teste realizado em futuras manutenções periódicas de unidades geradoras, como forma de verificação rotineira dos ajustes do PSS. Esta intenção pode se tornar uma nova meta deste trabalho de colaboração.

 

Resultados de simulação, produzidos por programas digitais para análise dinâmica a pequenas perturbações (softwares Anarede e PacDyn, do Cepel), foram previamente obtidos, para que servissem de referência para os procedimentos desse terceiro ensaio, auxiliando os trabalhos da equipe de campo e fornecendo uma primeira estimativa dos limites máximos permitidos para a intensidade do sinal de sondagem.

 

 

 

 

Testes tiveram características inéditas

 

 

Os sinais adicionais estabilizadores são controladores digitais de baixo custo, adicionados à referência de tensão das excitatrizes de geradores síncronos, para promover o amortecimento de oscilações eletromecânicas entre usinas e entre áreas de sistemas interligados (de 0,15 a 3 Hz). Estes controladores, que requerem ajuste individual e criterioso, encontram-se instalados em todas as unidades geradoras de 80 usinas do Sistema Interligado Nacional (SIN), permitindo sua operação estável para níveis de carregamento e transferência de potência muito acima do que seria possível na ausência de tais controladores.

 

Os dois ensaios realizados anteriormente − um no setor de 60 Hz, em setembro de 2008, e outro no setor de 50 Hz, em setembro de 2010 – tiveram características inéditas e foram relatados em trabalhos acadêmicos e em reportagem. O trabalho foi tema da dissertação de mestrado do engenheiro Thiago Henrique Sanches Bossa, ex-bolsista IME-Cepel, e de artigo publicado na IEEE Transactions on Power Systems, a mais prestigiada revista da área. Também foi objeto da matéria “Ensaio inovador em geradores de Itaipu será publicado em revista do IEEE”,divulgada no site do Cepel, em 22 de outubro de 2010.

 

As referências da dissertação e do artigo da revista IEEE Transactions on Power Systems são, respectivamente:

 

T. H. S. Bossa, “Metodologia para Avaliação do Desempenho de Sinais Adicionais Estabilizadores em Usinas Multigeradores”, dissertação de Mestrado, IME, Rio de Janeiro, Fevereiro 2011. Orientadores: P. C. Pellanda (IME) e N. Martins (Cepel).

 

T.H.S. Bossa, N. Martins, R.J. Silva, P.C. Pellanda, “A Field Test to Determine PSS Effectiveness in Multigenerator Power Plants”, IEEE Trans. on Power Systems, a ser publicado em 2011 e já disponível para download no web site da revista: 
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/freeabs_all.jsp?arnumber=5669371.