Geradores e motores são conhecidos como dois tipos diferentes de equipamentos mecânicos. Um converte energia em energia elétrica para geração de energia, enquanto o motor converte energia elétrica em energia mecânica para movimentar outros objetos. No entanto, os dois não são intercambiáveis. Alguns tipos de geradores e motores podem ser intercambiáveis após projeto e modificação. Contudo, em caso de falha, o gerador também pode operar como motor, e é sobre essa proteção contra inversão de polaridade que falaremos hoje.
O que é potência reversa?
Como todos sabemos, a direção da potência do gerador deve fluir do gerador para o sistema. No entanto, por algum motivo, quando a turbina perde potência motriz e a chave de saída do gerador não desarma, a direção da potência se inverte, passando do sistema para o gerador, ou seja, o gerador passa a funcionar como motor. Nesse momento, o gerador absorve potência ativa do sistema, o que é chamado de potência reversa.
Danos causados pela potência reversa
A proteção contra inversão de polaridade do gerador ocorre quando a válvula principal de controle da turbina a vapor se fecha por algum motivo e a energia original é perdida, fazendo com que o gerador funcione como um motor para acionar a turbina a vapor. A rotação em alta velocidade das pás da turbina a vapor sem vapor causaria atrito explosivo, especialmente nas pás do último estágio, podendo provocar superaquecimento e levar a danos acidentais nas pás do rotor.
Portanto, a proteção contra potência reversa é, na verdade, a proteção da turbina a vapor na ausência de operação com vapor.
Proteção contra inversão de polaridade programada do gerador
O programa de proteção contra inversão de polaridade do gerador tem como principal objetivo evitar o desligamento repentino do gerador sob determinada carga, quando a válvula principal de controle da turbina a vapor não está totalmente fechada. Nesse caso, a unidade geradora da turbina a vapor fica sujeita a sobrevelocidade e até mesmo aceleração excessiva. Para evitar essa situação, em algumas proteções sem falha de curto-circuito, após o envio do sinal de ação, o sistema primeiro fecha a válvula principal de controle de vapor da turbina. Após a atuação da proteção contra inversão de polaridade do gerador, o sistema forma um circuito de proteção com a válvula principal de controle de vapor, fechando-a após um curto período, e então para completamente.
Diferença entre proteção contra inversão de polaridade e proteção contra inversão de polaridade programada.
A proteção contra inversão de polaridade serve para impedir que o gerador se transforme em motor após uma inversão de polaridade, acionando a turbina a vapor e causando danos a ela. Em última análise, receio que o motor primário seja acionado pelo sistema caso falte energia!
O programa de proteção contra sobretensão tem como objetivo evitar a sobrevelocidade da turbina causada pelo fechamento incompleto da válvula de aceleração principal após a desconexão repentina da unidade geradora. Portanto, a sobrevelocidade é utilizada para evitar esse problema. Em última análise, receio que o excesso de potência do motor primário possa levar à sobrevelocidade da unidade.
Portanto, falando estritamente, a proteção contra reversão de potência é um tipo de proteção de relé do gerador, mas protege principalmente a turbina a vapor. A proteção contra reversão de potência programada não é uma proteção em si, mas um processo de ação configurado para realizar o desligamento programado, também conhecido como desligamento programado, que geralmente é aplicado no modo de parada.
O ponto crucial é que, desde que a potência reversa atinja o valor definido, o sistema será desligado. Além de atingir o valor definido, a potência reversa programada também exige que a válvula de controle principal da turbina a vapor esteja fechada. Portanto, a ação de potência reversa deve ser evitada no momento da conexão à rede durante a partida da unidade.
Estas são as funções da proteção contra inversão de polaridade do gerador e a explicação da potência reversa do gerador. Para o gerador de turbina a vapor em operação conectado à rede, ele funcionará como um motor síncrono após o fechamento da válvula de aceleração principal da turbina a vapor: absorvendo potência ativa e acionando a turbina a vapor para girar, o que pode enviar potência reativa para o sistema. Com a válvula de aceleração principal da turbina a vapor fechada, a pá traseira da turbina a vapor entra em atrito com o vapor residual, formando perdas por sopro, que podem ser danificadas por superaquecimento durante a operação contínua. Nesse momento, a proteção contra inversão de polaridade protege a turbina a vapor contra danos.
Data da publicação: 10 de janeiro de 2022
