Avaliação do impacto de descargas atmosféricas em aerogeradores utilizando o ATP

• Autor(a) principal: Rodrigues, Pedro Mateus Pimenta
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51149
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; ATPdraw; Aerogeradores; Transitórios eletromagnéticos; Descargas atmosféricas

O rápido crescimento da geração de energia eólica vem alinhado à redução de gases poluentes na atmosfera, já que é uma fonte de energia limpa e renovável com grande potencial de gerar emprego e renda. Esses fatores fazem com que a energia eólica esteja ajustada com os objetivos energéticos nacionais e compõe uma parcela da matriz energética do país. O Brasil é um país de dimensões continentais e possui regiões com incidências elevadas de descargas atmosféricas. Neste cenário os impactos causados por descargas atmosféricas em aerogeradores e demais componentes de um parque eólico são um dos temas mais importantes na implementação e operação dos complexos. Além disso, diversos parques estão instalados em áreas montanhosas ou de serras que possuem solo com características geofísicas peculiares e alta resistividade, ocasionando além de uma maior exposição a descargas atmosféricas uma dificuldade em relação a garantia de escoamento eficaz de correntes espúrias para o solo. Em alguns casos além do desligamento forçado que ocasiona a indisponibilidade das unidades geradoras, a recomposição através de substituição de componentes da máquina pode ser bastante onerosa, tendo em vista as dimensões e especificidades de alguns desses itens. O presente trabalho tem como objetivo avaliar os comportamentos dos surtos de tensão ocasionados pelo impacto de descargas atmosféricas em parques eólicos. Para isso, são utilizados modelos de circuitos equivalentes para os diversos componentes do aerogerador, pás, torre, sistemas de conexão mecânica e elétrica, assim como os aterramentos. Um parque eólico padrão com geradores síncronos conectados à rede de transmissão é utilizado para avaliação dos níveis de tensão ocasionados pela incidência de descargas atmosféricas. As simulações foram realizadas no ATP (Alternative Transients Program), através de sua interface gráfica o ATPdraw. Durante as simulações, modificações em parâmetros específicos são realizadas para averiguação do comportamento do sistema durante o transitório ocasionado pelo impacto da descarga atmosférica, para que assim possam ser avaliados os cenários que possibilitem a validação e proposição de melhorias no que diz respeito a resposta à surtos de tensão atmosféricos.