Monitor com registros de medições realizadas durante o teste de
campo no setor de 50 Hz de Itaipu. Ao fundo, aparecem os cubículos
de controle do sistema de excitação de uma das máquinas sob teste
Os quatro autores (em primeiro plano, da esquerda
para a direita: Nelson, Paulo, Thiago e Rui Jovita) durante o teste de
campo no setor de 50 Hz de Itaipu (setembro de 2010)
O artigo técnico intitulado “A Field Test to Determine PSS Effectiveness in Multigenerator Power Plants” e de autoria de Thiago Bossa (IME-Cepel), Nelson Martins (Cepel), Rui Jovita da Silva (Itaipu Binacional) e Paulo Pellanda (IME), foi aceito para publicação no periódico internacional IEEE Transactions on PowerSystems, a mais prestigiada revista da área. O trabalho descreve um novo teste de verificação do ajuste e desempenho de sinais adicionais estabilizadores (*) e sua aplicação na usina de Itaipu, no setor de 60 Hz, realizados em setembro de 2008.
Duas empresas de renome mundial, especializadas em teste de geradores e comissionamento de seus controladores, tomaram conhecimento deste novo teste e pretendem adotá-lo, acreditando que ele ganhará aceitação na indústria. Entre outras vantagens, o novo teste permite obter informações de maior qualidade sobre o desempenho dos sinais estabilizadores de potência e não apresenta riscos à segurança operativa da usina e do sistema interligado. Não é necessário desconectar qualquer controlador para realização deste novo teste, o que o diferencia dos testes usuais para ajuste destes sinais estabilizadores.
Adicionalmente, colhem-se medidas de resposta em frequência na máquina sendo perturbada (por injeção de sinal na referência de tensão da excitatriz) e na máquina vizinha, para depois inferir o comportamento coerente da usina (modo do gerador equivalente), assim como o comportamento dinâmico intra-planta (modo intra-planta). Tal inferência torna-se possível por se fazer uso de propriedades de sistemas que apresentem simetria estrutural. E, esta simetria é inerente à condição padrão de operação de usinas com múltiplas unidades idênticas e com igual carregamento.
Esse é o primeiro artigo que relata o trabalho conjunto da Itaipu Binacional, do Instituto Militar de Engenharia (IME) e do Cepel, em cujo âmbito foram realizados dois testes de campo conduzidos pela equipe de Manutenção de Itaipu − um no setor de 60 Hz, em setembro de 2008; e outro no setor de 50 Hz, em setembro de 2010. O tema desse trabalho é também objeto da dissertação de mestrado do bolsista IME-Cepel, engenheiro Thiago Bossa, que era estagiário na Itaipu Binacional quando da realização do primeiro teste.
Resultados de simulação, produzidos por programas digitais para análise dinâmica a pequenas perturbações (softwares Anarede e PacDyn, do Cepel) e a grandes perturbações (software Anatem, do Cepel), foram validados pelos dois testes de campo, reforçando a certeza da correção do banco de dados do Sistema Interligado Nacional (SIN) e dos programas digitais utilizados.
(*) Sinais adicionais estabilizadores – Os sinais 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 SIN, permitindo sua operação estável para níveis de carregamento e transferência de potência muito acima do que seria possível na sua ausência.
Fonte: Cepel