Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Mestre em Ciências (M.Sc.)

Análise Linear de Oscilações Subsíncronas em Sistemas Elétricos de Potência

Fernando Cattan Jusan

Março/2007

Orientadores:

Glauco Nery Taranto Sergio Gomes Jr.

Programa:

Engenharia Elétrica

      Com o aumento da participação da geração termelétrica na matriz energética brasileira, torna-se fundamental compreender os fenômenos e mecanismos responsáveis pelos esforços torcionais nos eixos dos turbogeradores. Sob determinadas condições, a interação dos sistemas mecânicos dos turbogeradores com elementos da rede elétrica ou com os sistemas de controle pode resultar em torques de amplitude elevada no rotor da máquina, provocando danos ao eixo por fadiga mecânica. Em geral, estas oscilações ocorrem em freqüências abaixo da freqüência síncrona e, por isso, são denominadas oscilações subsíncronas. Este trabalho apresenta uma análise detalhada dos mecanismos responsáveis por estas interações adversas, apresentando os principais fatores que as influenciam e algumas soluções mitigadoras. Modelos linearizados apropriados para os componentes do sistema de potência são desenvolvidos, de forma a permitir a reflexão das freqüências naturais da rede elétrica no eixo dos geradores, e vice-versa. Paralelamente às análises teóricas, são apresentados resultados de simulações em sistemas de pequeno porte, utilizando ferramentas de análise linear. Ao final, o fenômeno da ressonância subsíncrona é avaliado em um sistema de grande porte.