Modelagem e simulação para detecção de barras quebradas nos enrolamentos amortecedores de máquinas síncronas

Abstract

O objetivo deste trabalho é apresentar uma proposta de modelagem abordando os circuitos internos de rotor destinada, à determinação das correntes presentes nestes. As simulações foram relizadas em MATLAB/SIMULINK® usando equações de fluxo. Também é mostrado o comportamento das correntes com a variação da velocidade da máquina a partir da resolução do sistema de equações resultante do modelo a parâmetros de circuito, parâmetros esses que são obtidos a partir dos dimensionais da máquina e dos materiais dos quais ela é constituída. Também são mostradas equações para obtenção das frequências de banda da fundamental, que são as indicadoras da existência de circuitos interrompidos. Estão inclusos também resultados da aplicação em um caso real para uma máquina de 150 MVA, contemplando variações de valores mecânicos da máquina, a exemplo da medida do encaixe entre a barra e o anel de curto-circuito (end ring) ou o valor da medida da parte inclinada das bobinas estatóricas e as distribuições de corrente nas barras por polo. Também são mostradas as formas de se calcular os parâmetros que alimentarão tanto as simulações, quanto o sistema de equações destinado à determinação das correntes, bem como o comportamento de cada corrente em cada barra com a variação do escorregamento. As dinâmicas de torque, ângulo de carga, correntes de armadura e velocidades do eixo da máquina são expostas para o caso de uma máquina sadia, ou seja isenta de defeitos, e de uma máquina defeituosa apresentando um circuito interrompido.