Principais diferenças técnicas entre grupos geradores de alta e baixa tensão

Um grupo gerador geralmente consiste em um motor, gerador, sistema de controle abrangente, sistema de refrigeração e sistema de distribuição de energia. A parte de potência do grupo gerador no sistema de comunicação – motor a diesel ou turbina a gás – é basicamente a mesma para unidades de alta e baixa pressão; a configuração e o volume de combustível do sistema de refrigeração estão principalmente relacionados à potência, portanto, não há diferença significativa entre unidades de alta e baixa pressão, e, consequentemente, não há diferença nos requisitos para os sistemas de admissão e exaustão de ar das unidades que fornecem refrigeração. As diferenças em parâmetros e desempenho entre grupos geradores de alta e baixa tensão se refletem principalmente na parte do gerador e no sistema de distribuição.

1. Diferenças de volume e peso

Os grupos geradores de alta tensão utilizam geradores de alta tensão, e o aumento do nível de tensão eleva os requisitos de isolamento. Consequentemente, o volume e o peso da parte do gerador são maiores do que os das unidades de baixa tensão. Portanto, o volume e o peso totais de um grupo gerador de 10 kV são ligeiramente maiores do que os de uma unidade de baixa tensão. Não há diferença significativa na aparência, exceto na parte do gerador.

2. Diferenças nos métodos de aterramento

Os métodos de aterramento do neutro dos dois grupos geradores são diferentes. O enrolamento da unidade de 380 V é conectado em estrela. Geralmente, o sistema de baixa tensão utiliza aterramento direto no ponto neutro, portanto, o ponto neutro conectado em estrela do gerador é projetado para ser removível e pode ser aterrado diretamente quando necessário. O sistema de 10 kV utiliza aterramento de baixa corrente, e o ponto neutro geralmente não é aterrado ou é aterrado por meio de resistor de aterramento. Portanto, em comparação com as unidades de baixa tensão, as unidades de 10 kV requerem a adição de equipamentos de distribuição do ponto neutro, como painéis de resistores e painéis de contatores.

3. Diferenças nos métodos de proteção

Os grupos geradores de alta tensão geralmente exigem a instalação de proteção contra interrupção rápida de corrente, proteção contra sobrecarga, proteção contra aterramento, etc. Quando a sensibilidade da proteção contra interrupção rápida de corrente não atende aos requisitos, pode-se instalar proteção diferencial longitudinal.

Quando ocorre uma falha de aterramento durante a operação de um grupo gerador de alta tensão, isso representa um risco significativo à segurança do pessoal e dos equipamentos, sendo necessário, portanto, instalar um sistema de proteção contra falhas de aterramento.

O ponto neutro do gerador é aterrado por meio de um resistor. Quando ocorre uma falha de aterramento monofásica, a corrente de falha que flui pelo ponto neutro pode ser detectada, e a proteção contra curto-circuito ou desligamento pode ser acionada por meio de relés. O aterramento do ponto neutro do gerador por meio de um resistor limita a corrente de falha à curva de danos admissível do gerador, permitindo sua operação mesmo com falhas. Através da resistência de aterramento, as falhas de aterramento podem ser detectadas com eficácia e as ações de proteção dos relés podem ser acionadas. Em comparação com unidades de baixa tensão, os grupos geradores de alta tensão requerem a adição de equipamentos de distribuição do ponto neutro, como painéis de resistores e painéis de contatores.

Caso necessário, deve-se instalar proteção diferencial para grupos geradores de alta tensão.

Fornecer proteção diferencial de corrente trifásica no enrolamento do estator do gerador. Instalando transformadores de corrente nos dois terminais de saída de cada bobina do gerador, mede-se a diferença de corrente entre os terminais de entrada e saída da bobina para determinar a condição do isolamento da bobina. Quando ocorre um curto-circuito ou aterramento em quaisquer duas ou três fases, a corrente de falta pode ser detectada em ambos os transformadores, acionando assim a proteção.

4. Diferenças nos cabos de saída

Sob o mesmo nível de capacidade, o diâmetro do cabo de saída das unidades de alta tensão é muito menor do que o das unidades de baixa tensão, portanto, os requisitos de espaço ocupado pelos canais de saída são menores.

5. Diferenças nos Sistemas de Controle de Unidades

O sistema de controle da unidade de baixa tensão geralmente pode ser integrado em um dos lados da seção do gerador no corpo da máquina, enquanto as unidades de alta tensão geralmente exigem uma caixa de controle independente, instalada separadamente da unidade, devido a problemas de interferência de sinal.

6. Diferenças nos requisitos de manutenção

Os requisitos de manutenção para unidades geradoras de alta tensão em vários aspectos, como o sistema de circuito de óleo e o sistema de admissão e exaustão de ar, são equivalentes aos das unidades de baixa tensão, mas a distribuição de energia das unidades é um sistema de alta tensão e o pessoal de manutenção precisa estar equipado com permissões de trabalho para alta tensão.


Data da publicação: 09/05/2023

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