Sabemos que utilizar grupos de geradores em paralelo apresenta diversas vantagens, principalmente quando se tem a necessidade de um fornecimento de energia sem quedas e interrupções.

No entanto, é preciso criar o projeto mais adequado para não só garantir o funcionamento, mas alcançar o máximo de rendimento. Para isso, entender o paralelismo e sincronismo entre grupos geradores é de extrema importância.

Dessa forma, nesse conteúdo, vamos falar sobre o funcionamento de múltiplos geradores como fonte única, a operação com diferentes barramentos de carga conectados por disjuntor TIE e as condições básicas para o funcionamento em paralelo. Confira e tire todas as suas dúvidas sobre o assunto!

Como funciona o sistema de múltiplos geradores como fonte única?

O sistema de múltiplos geradores como fonte única tem o objetivo de fornecer energia para locais onde não há alimentação da rede elétrica, como indústrias em locais remotos, shows, festas e até mesmo cidades que não estão conectadas ao SIN (Sistema Interligado Nacional).

Esse sistema, é popularmente conhecimento como UTE (Usina Termelétrica), já que utiliza, muitas das vezes, a transformação de combustíveis em energia elétrica. Quando são utilizados múltiplos geradores, além do fornecimento de energia elétrica, é possível utilizar funções do controlador para realizar algumas ações. Veremos um pouco sobre cada uma delas nos controladores da Deep Sea a seguir.

Base de carga

Essa é uma função que pode ser utilizada para fornecer uma potência fixa para a carga. Dessa forma, é possível fixar a potência que será produzida pelo gerador.

Compartilhamento de carga

Com essa função, é possível realizar a divisão da carga entre os grupos geradores, fazendo com que, quando em paralelo com outras máquinas, a carga seja distribuída, minimizando o trabalho em potência máxima dos grupos geradores e assegurando o perfeito funcionamento e vida útil dos equipamentos.

Demanda de carga

Quando é utilizado o sistema de múltiplos geradores como fonte única, é possível que as unidades que estejam trabalhando em paralelo sejam acionadas de acordo com a demanda de potência solicitada. Dessa forma, há uma menor utilização de todas as máquinas, gerando economia com manutenção e consumo de combustível.

Paradas para manutenção

Como toda máquina, os geradores precisam passar por serviços de manutenção para a garantia do perfeito estado de operação. Para fazer isso sem que haja a necessidade de interrupção no fornecimento de energia, a instalação em paralelo é uma solução. É possível planejar as intervenções em uma ou demais unidades, enquanto outras continuam desempenhando o trabalho para manter a geração de energia elétrica.

Como funciona o sistema de múltiplos geradores em paralelo com diferentes barramentos de carga conectados por meio de disjuntor TIE?

Esse é um sistema que apresenta duas barras ou mais de geradores em paralelo, independentes umas das outras, mas em determinadas ocasiões elas trabalham como uma barra única: em sincronismo e com o compartilhamento de carga entre os geradores.

Esse sistema é "unido" por meio do disjuntor de interligação — normalmente denominado de TIE-Breaker —, que é utilizado para conectar as duas ou mais seções de barramentos de cargas.

Para fechar o disjuntor TIE, é necessário garantir que as fontes AC de ambos os lados do barramento estejam com a mesma frequência, tensão e ângulo de fase, ou seja, sincronizadas. Para isso, é necessário utilizar um sincronoscópio que exibirá quaisquer diferenças entre os barramentos e, caso surja alguma discrepância entre as fontes, as mesmas devem ser corrigidas através do ajuste da frequência e/ou tensão.

Além do sincronoscópio, um controlador lógico programável (CLP) deve ser usado para definir quando ocorrerá o fechamento do disjuntor TIE, seja em um horário determinado, na ocorrência de falha no fornecimento de energia em um dos barramentos ou em alguma outra situação conforme necessidade da aplicação.

Para substituir todos esses dispositivos, a Deep Sea oferece o DSE8680, que é um módulo de controle inteligente projetado para controlar um disjuntor TIE. O módulo de controle possui tecnologia que gerencia automaticamente a sincronização e a verificação de sincronismo através do disjuntor usando o link MSC (Multi-Set Communications), quando os grupos geradores são equipados com produtos DSE. Além disso, o DSE8680 possui software de programação que permite a criação de condições para controlar o fechamento e abertura do disjuntor.

Quais são as condições para as operações em paralelo?

Para o paralelismo e sincronismo entre grupos geradores que atuarão como uma fonte única é preciso observar algumas condições obrigatórias. Essa análise é importante para evitar retrabalhos e perdas com ajustes. Veja alguns pontos a seguir.

Velocidade do motor

O conjunto de geradores deve apresentar um regulador de velocidade ou uma central eletrônica que possibilite o controle da velocidade do motor por meio de uma entrada analógica (motores equipados com reguladores de velocidade) ou por meio da comunicação CAN, disponibilizada pelo motor eletrônico.

Tensão de geração

Além disso, é necessário que o grupo motor gerador (GMG) apresente um regulador com uma entrada analógica para o controle da tensão de geração, uma vez que essa característica deve ser a mesma em todos os geradores.

Sincronismo entre grupos geradores

Os recursos acima mencionados são necessários para que o GMG possa ter sua tensão, frequência e ângulo de fase monitorados e alterados por meio do controlador do grupo gerador, para que o mesmo possa entrar em sincronismo com o barramento e, após realizar o paralelismo, com outros grupos geradores.

Além desses recursos, o gerador deve apresentar um controlador que disponibilize a função de sincronização e compartilhamento de carga. No sistema da Deep Sea Electronics, os controladores que podem trabalhar em paralelo como fonte única são da linha de módulos DSE 8x10, quando podem ser configuradas funções, como compartilhamento de carga, demanda de carga e outras opções.

Para efetuar o sincronismo é preciso seguir 4 passos importantes. São eles:

1. realizar os ajustes dos reguladores de frequência e tensão (exatamente nessa ordem);
2. realizar um teste com carga, para verificar se todas as medições estão positivas — caso contrário, a instalação pode estar incorreta (possivelmente a referência dos TC's estará incorreta);
3. certificar que todos os geradores desse link estejam se comunicando por meio da porta MSC LINK;
4. conferir se a sequência de fase do gerador está na mesma sequência do barramento.

Portanto, vimos que é possível utilizar o paralelismo e sincronismo entre grupos geradores para criar um sistema como fonte única. Dessa forma, é preciso ter atenção com os requisitos e a maneira correta de instalação, evitando problemas futuros.

Se você ficou com alguma dúvida ou pretende instalar um sistema de grupos geradores na sua empresa, entre em contato com a gente. Somos especialistas nesse assunto e oferecemos soluções completas e personalizadas para a geração de energia.