De forma geral, em uma turbina eólica os disjuntores são usados para proteger circuitos elétricos que estão após o conversor de frequência, conectados à rede elétrica operando em uma frequência contínua (50 ou 60Hz), independente da tecnologia do gerador
A ABB apresenta a sua solução inovadora para proteger plantas de energia renováveis equipadas com turbinas eólicas que possuem a tecnologia Full Converter. Com isso, a ABB está à frente das tendências de mercado desenvolvendo disjuntores capazes de operar em uma gama de frequências de 1 a 200Hz.
De forma geral, em uma turbina eólica os disjuntores são usados para proteger circuitos elétricos que estão após o conversor de frequência, conectados à rede elétrica operando em uma frequência contínua (50 ou 60Hz), independente da tecnologia do gerador.
Quando a turbina utilizada possui a tecnologia Full Converter pode ser necessário utilizar a proteção no circuito elétrico entre o gerador e o conversor, neste caso os valores de frequência são variáveis entre 1 e 200Hz devido às variações na velocidade de rotação das pás conforme o vento. Para este caso a ABB projetou os novos disjuntores VFT (Variable Frequency Technology), da nova série Tmax VF e EMAX VF.
Esquema de Ligação de uma turbina com a tecnologia Full Converter:
Este disjuntor que será posicionado entre o gerador e o conversor deve realizar as seguintes funções:
- Isolação: Durante a operação normal da turbina e também para os ciclos de manutenção, a desconexão/conexão do gerador é controlada pelo sistema automático do conversor. Neste caso, é necessário realizar um isolamento seguro para garantir a desconexão da fonte do restante do circuito, uma vez que somente o semicondutor não pode ser utilizado sozinho como isolamento de dispositivos conforme a IEC 61400-1;
- Back-up: A certificação da turbina exige que durante uma falha, haja uma redundância (back-up) para o sistema de proteção dentro do conversor, que neste caso é garantida pelo disjuntor pois ele age na desconexão do gerador de forma efetiva;
- Proteção: No caso de uma falha no circuito entre o gerador e conversor, o disjuntor é o dispositivo capaz de detectar esta falha, desligando o gerador e protegendo os cabos. A probabilidade de tal falha não é desprezível, especialmente quando o comprimento do cabo é considerável, principalmente quando o conversor está instalado na base da torre conforme figura abaixo:
Os principais benefícios dos disjuntores ABB VFT são:
- Ótima proteção de geradores contra sobrecarga e curto-circuito em toda a faixa de frequências de 1 a 200Hz;
- Elevada capacidade de interrupção de curto circuito;
- Disjuntores com tensão até 1000V permitindo a compatibilidade com todos os fabricantes de geradores;
- Corrente nominal ininterrupta de 800A a 5000A, com 4 modelos de relés;
- Temperatura de operação de -25 ° C a +70 ° C, ideal para instalações em ambientes extremamente críticos.
Podemos ainda encontrar outras aplicações para proteção com disjuntores em frequência variável, como por exemplo Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH), plantas de energia maremotriz (ondas) e sistemas de tração ferroviária.
Sobre a ABB
A ABB é líder em tecnologias de energia e automação, proporcionando aos clientes industriais e de concessionárias a melhoria da sua performance energética, além da redução dos impactos ambientais. O grupo ABB opera em cerca de 100 países e emprega em torno de 145.000 funcionários.