Três Consequências Principais da Sincronização Improprida de Geradores

Quando todos os parâmetros requeridos não correspondem exatamente aos da rede, um gerador não conseguirá fornecer energia a um sistema elétrico. Especialmente quando há necessidade de dois ou mais alternadores operarem juntos para entregar energia à carga — é ainda mais importante que a sincronização seja feita corretamente.

Além disso, sem sincronização adequada — o sistema de energia saudável será afetado negativamente, resultando em transitórios mecânicos e elétricos que podem degradar gerador, motor principal, transformadores e outras partes do sistema.

Abaixo, discutiremos as consequências que ocorrerão no gerador devido à sincronização inadequada.

Correspondência de Fase Incorreta

Apenas igualar frequências de duas fontes não basta para evitar danos — ângulos de fase devem ser igualados para desempenho ótimo. Sem correspondência adequada — diferença significativa será vista no ângulo de fluxo do estator e ângulo do rotor.

A diferença levará a alto torque transitório ao sincronizar com a rede como resultado de força de tração do grande sistema. Como tal, levará a maior deterioração dos enrolamentos do gerador e massa do rotor comparado a diferença de frequência.

Adicionando, quando equipamento sincronizado com correspondência de fase incorreta com sistema elétrico — resultará em alta tensão transitória resultante que pode danificar isolamento. Isso pode significar que engenheiro terá que ir ao local diagnosticar outros problemas fazendo revisão de gerador (overhauling). Ao mesmo tempo, gerador auxiliará em sincronização adequada para garantir retorno à condição original.

Correspondência de Magnitude de Tensão Incorreta

Quando se trata de igualar parâmetros na sincronização, magnitude é um deles. Magnitude flutua alterando excitação do gerador — baixa magnitude significa baixa excitação, alta significa alta excitação.

Quando tensão de entrada é significativamente maior que tensão em operação, resultará em alto fluxo reativo do gerador — levando a altas forças mecânicas no enrolamento do estator e dano ao eixo do gerador. Se houver leitura menor de magnitude — significa campo de excitação fraco.

Mas com correntes altas, enrolamentos do gerador propensos a sofrer danos severos. Além disso, operação de proteção de escorregamento pode ocorrer e interromper geração. Em suma, magnitude incorreta tem efeito negativo considerável.

Dito isso, dependendo da marca — pode precisar de manutenção de profissional com expertise em marcas específicas — ex: reparo de gerador Siemens ou Cummins. Isso garante que saibam exatamente como conduzir sincronização ou verificar peças danificadas.

Correspondência de Frequência Ruim

Quando gerador deve ser ligado a grupo operando na mesma frequência, sabe-se que força rotativa do grupo será enorme comparada a um gerador sozinho.

Após ligar ao sistema — frequência ou velocidade do gerador é controlada pelo grupo. Ex: sistema empurrará novo gerador para condição rotativa sincronizada.

Portanto, uma vez que disjuntor fecha e frequência de tensão aumentada ou velocidade do rotor diverge da frequência do sistema — força rotativa alta puxará gerador para dentro. Como resultado, desaceleração ou aceleração repentina pode ocorrer no rotor e, portanto, torque rotativo do motor principal. Isso pode causar dano ao rotor e corpo do eixo devido à variação momentânea no torque rotativo que eleva forças de massa rotativa no eixo.

Além disso, alto torque pode levar a corrente aumentada passando pelo enrolamento do transformador e gerador, resultando em dano severo ao enrolamento.

Portanto, é altamente importante que sincronização seja feita corretamente com parâmetros de outro alternador, gerador ou barra de ônibus para permitir operação suave.

Caso contrário, se sincronização inadequada ocorrer — pode ter que considerar rebobinamento de gerador se notar queda de desempenho ou peças defeituosas.