Metodologia para prognosticar a reducao de temperatura do enrolamento de campo de um hidrogerador

• Autor(a) principal: Licinio Cesar Porto
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/MDAD-7W7NNR
• topic: Hidrogerador; Superaquecimento do rotor; Ar de resfriamento; Entreferro; Metodologia de cálculo; Geradores hidrelétricos; Engenharia mecânica

Os geradores de médio e grande porte acionados por turbinas hidráulicas, denominados hidrogeradores, são máquinas projetadas e fabricadas sob medida para a usina hidrelétrica onde serão instalados, donde não é esperado que existam geradores iguais em usinas diferentes. Não sendo, portanto, uma máquina previamente testada, é usual a ocorrência de erros no projeto ou na fabricação que só vêm à tona nos ensaios de comissionamento, ou nas primeiras horas deoperação comercial. Dentre os problemas que podem resultar dessas peculiaridades está o erro para menos no cálculo da relutância do circuito magnético do gerador, que leva a um maior requisito de corrente de campo e pode ter como conseqüência o aquecimento excessivo doenrolamento do rotor, geralmente detectado no ensaio de aquecimento do gerador à potência nominal, durante o comissionamento. No presente trabalho é proposta uma metodologia de cálculo, semi-empírica, para avaliar quantitativamente os efeitos, sobre a temperatura do enrolamento de campo, de uma redução do entreferro conjugada com um aumento da vazão de ar de resfriamento, que são medidas clássicas adotadas neste caso. Foram considerados como dados de entrada valores experimentais do próprio gerador, obtidos em ensaios de comissionamento. A metodologia foi aplicada ao gerador n° 2 da Usina Hidrelétrica de Nova Ponte, pertencente à Companhia Energética de Minas Gerais, que apresentou tal problema. A confrontação dos valores prognosticados com os valores medidos para diversas grandezas demonstrou a validade do modelo. Particularmente com relação à temperatura do enrolamento de campo, o valorprognosticado foi de 94,4°C contra um valor medido de 95,2°C, mostrando excelente aproximação. O modelo apresenta, ainda, grande potencial de aplicação em estudos de viabilidade de repotenciação de geradores existentes.