Comportamento dos geradores na presença de capacitores – Parte 1

Edição 64 – Maio 2011
Por José Starosta

O uso de geradores como fonte de energia em instalações (fonte principal ou “backup”) tem se popularizado em função da importância que a energia elétrica assumiu nos processos de produção e administrativo e também nas oportunidades apresentadas pelos sistemas de cogeração largamente utilizados. Desta constatação valem algumas observações interessantes quanto ao comportamento dos geradores na presença de capacitores, a curva de capabilidade dos geradores e a relação entre a frequência de ressonância de um circuito e a mudança de fonte de alimentação.

Comportamento das fontes na variação da carga

O comportamento das fontes e, consequentemente, da tensão do sistema que esta alimenta as cargas, será dependente da relação da potência de curto-circuito (ou da impedância) desta fonte e da solicitação ou comportamento da carga a cada instante. Isto é, a cada variação da carga haverá uma resposta da fonte, traduzida pelo comportamento da tensão. Casos mais extremos produzem afundamentos de tensão que podem atingir níveis não tolerados pelas próprias cargas, produzindo efeitos imediatos como a má operação ou o seu desligamento.

Este efeito é bastante perceptível quando da partida (e seus transientes associados) ou da variação de cargas acionadas por motores como os elevadores, as bombas, os ventiladores, os compressores, os guindastes. No caso de geradores aplicados como fonte de “back up”, o que se nota é que o comportamento do sistema piora sensivelmente quando ele assume o lugar da fonte principal (transformador), geralmente, por conta da menor potência de curto-circuito do primeiro em relação ao segundo.

Existe uma relação direta entre o comportamento da tensão do sistema e a energia reativa consumida pela carga e esta situação é tanto mais perceptível quanto menor for a relação da potência de curto-circuito da fonte em relação à carga consumidora de significativa quantidade de energia reativa. A tensão tende a “cair”, causando os conhecidos afundamentos de tensão. A Figura 1 apresenta o comportamento da tensão do gerador com a operação de um elevador e a Figura 2 apresenta o comportamento da tensão com a mudança de fonte (transformador para gerador) para uma carga industrial.

No próximo capítulo, daremos continuidade a este assunto, analisando a capabilidade e a frequência de ressonância mencionados no início deste artigo.

Figura 1 – Comportamento da tensão de gerador com o consumo de energia reativa de elevador.