Grupo Motor-gerador
Funcionamento:
A
característica principal de um GMG (Grupo Motor Gerador) é transformar energia
mecânica em energia elétrica, com voltagem estável independente da variação de
carga e velocidade.
Baseado no fenômeno da indução eletromagnética o dínamo
gerador de corrente contínua, funciona convertendo a tal energia mecânica
contida na rotação do eixo em intensidade de um campo magnético produzido por
um imã, o girar do rotor induz uma tensão nos terminais dos enrolamentos, onde
conectados a cargas levam a circulação de correntes elétricas.
A
energia elétrica produzida pelo GMG é controlada por instrumentos de medições e
diversas proteções, tais como fusíveis, disjuntores, contatores, chaves e o
quadro de comando.
Composição:
Os
Grupos Geradores são constituídos por um gerador, acionado por motor de
combustão, sendo este alimentado por combustível (óleo diesel, gás natural,
biogás e outros).
Uma
das tarefas mais importantes quando da elaboração de projetos de construção em
geral é assegurar um suprimento de energia confiável. Grupo Gerador é
elemento-chave em qualquer projeto.
Um
GMG a diesel, por exemplo, é composto de:
-
motor diesel;
-
base horizontal;
-
radiador;
-
alternador de energia (define o número de fases);
-
bateria;
-
painel manual de partida com frequencímetro;
-
voltímetro;
-
disjuntor;
-
horímetro;
-
medidor de temperatura;
-
tanque combustível;
-
purificador de ar;
-
cabine sonorizada com espuma anti-chamas.
Acionamento:
Um
gerador pode ser acionado por um motor, por uma turbina hidráulica
(hidrogeradores), por uma turbina a gás ou a vapor (turbogerador) ou por força
eólica, entre outros, produzindo uma corrente alternada (AC) ou corrente
contínua (CC). O Grupo Motor Gerador, em particular, é acionado por um motor de
combustão movido a diesel, gasolina ou gás.
Obtenção de Energia
O
gerador de energia alternada é um equipamento que converte energia mecânica em
energia elétrica. Seu funcionamento é baseado na indução de força eletromotriz:
o modelo mais simples é composto por uma espira (tipo de circuito elétrico que
produz um campo magnético e eletricidade). Uma turbina é responsável por fazer
a espira girar, gerando uma corrente elétrica.
Os
extremos da espira são conectados a dois anéis que giram junto com o mecanismo
e se conectam ao circuito externo, responsável por transmitir a energia gerada.
Em
relação ao gerador de corrente contínua, o gerador de corrente alternada difere
principalmente na capacidade de transmitir a energia. Em geral, a corrente
alternada consegue atingir uma voltagem muito maior que a contínua, conseguindo
chegar mais longe sem perder a força. Apesar de ser mais vantajosa no que diz
respeito à economia, a corrente alternada é considerada mais perigosa
justamente por trabalhar com tensões elevadas. Por conta disso, a tensão é rebaixada
para o consumo popular, geralmente em 127, 220 ou 380 volts.
Classificação segundo sua aplicação:
Grupos
Geradores podem ser utilizados como fonte principal ou como fonte auxiliar,
para suprir a necessidade de energia de forma confiável em empreendimentos de
todo e qualquer porte, para quaisquer aplicações, como indústrias,
supermercados, shopping centers, hospitais, edifícios residenciais e
comerciais, hotéis e outros.
Segundo sua
aplicação os GMGs podem ser:
-
Emergência: para suprir a falha da rede elétrica local;
- Economia:
substituir a rede elétrica local em horários sazonais;
Componentes de Supervisão e Controle:
Os
componentes de supervisão e controle são responsáveis por manter o GMG
funcionando automaticamente sem a intervenção humana. Caso haja alguma
deficiência de funcionamento do sistema, o motor pode sofre sérias avarias, por
isso, para prevenir essas falhas os grupos geradores são dotados de sistemas de
proteção e controle, como podemos ver abaixo:
-
Pressostato de óleo lubrificante: comanda a parada do motor quando a pressão do
óleo cair abaixo de um valor predeterminado.
- Termostato
para água de refrigeração: comanda a parada do motor quando a temperatura do
meio refrigerante ultrapassa um valor predeterminado.
- Sensor de
sobrevelocidade: comanda a parada do motor quando a velocidade ultrapassar,
geralmente 20%, do valor nominal.
- Sensor de
nível do líquido de refrigeração: Utilizado para acionar um dispositivo de
alarme, que indicará a necessidade de completar o nível do sistema de
refrigeração.
- Sensor de
ruptura de correia: comanda a parda do motor em caso de ruptura da correia,
evitando a elevação da água.
- Sensor de
frequência: usados para controlar a frequência do gerador e da rede. Nos GMG
equipados com partida automática, este comanda as comutações.
- Outros:
painel de instrumentos, quadro de comandos e sensores de tensão da rede e do
grupo.
Resfriamento:
O resfriamento do motor deve ser feito
com água, que deve ser limpa e livre de aditivos químicos corrosivos como
cloretos e ácidos. A agua
deve ser mantida levemente alcalina, com PH entre de 8 e 9,5. O uso de água
potável é liberado no motor, a qualidade da água não interfere no seu
funcionamento, porém a longo prazo pode resulta em danos irreparáveis por
corrosão.
Autonomia de um GMG:
A autonomia de um GMG depende do seu
fabricante, modelo e consumo de carga, em média fornecem energia entre 3h a 8h
de acordo com a aplicação.
Por exemplo, para um fornecimento de
180kVA, um GMG com tanque de 280 Litros consumirá 37 litros de Diesel por Hora,
durante 8horas.
Os grupos
geradores não devem operar com carga muito abaixo da sua capacidade nominal,
sob risco de trazer danos ao motor e também reduzir sua vida útil.
Referencias:
Apostila Manutenção
de ferrovia – Eletrotécnica II - 2011.2 – Vale
https://www.ageradora.com.br/equipamentos/geradores-de-energia/geradores-de-energia-170-a-500-kva/
https://www.industriahoje.com.br/como-funciona-um-grupo-gerador-de-energia
http://www.blogstemac.com.br/artigos-tecnicos/o-que-sao-grupos-geradores/
