Usina Ilha Solteira vai operar 4 máquinas como compensadores síncronos

Operação tem função de controlar tensão do sistema. Os investimentos para a implantação dos equipamentos necessários serão ressarcidos.

Desde 1º de dezembro, as unidades geradoras 1 a 4 da Usina Hidrelétrica Ilha Solteira, da Companhia Energética de São Paulo (CESP), estão adaptadas para operar como compensadores síncronos. O funcionamento de unidades geradoras como compensadores síncronos foi proposto pela CESP e aceito pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). O investimento da CESP para a implantação dos equipamentos necessários para permitir a operação em compensador síncrono, cerca de R$ 11 milhões, será ressarcido por meio de Encargos de Serviços do Sistema (ESS), conforme resolução expedida pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Por enquanto, estudos apontam que não há necessidade de mais máquinas operarem assim.

Energia reativa - A energia gerada na operação como compensador síncrono é chamada de energia reativa, necessária para carregamento eletromagnético das capacitâncias e indutâncias dos componentes do sistema elétrico, que não resulta em trabalho mecânico da máquina. Nessa forma de operação, a máquina gira sem água no tubo de sucção, reduzindo o desgaste da unidade geradora além de apresentar outras vantagens técnicas. Como a unidade não é parada, quando há redução de consumo de potência ativa no sistema, evita-se variação de temperatura do gerador, reduzindo o desgaste dos materiais responsáveis pela isolação dos geradores e transformadores.

Mecanicamente, a turbina gira com os mancais mais folgados, com baixo nível de vibração e temperatura, devido à diminuição dos esforços mecânicos presentes quando há água sendo turbinada pela unidade geradora. A operação também fica otimizada porque são reduzidas as possibilidades de falhas que podem ocorrer nos ciclos de partida e parada das máquinas. A adesão da CESP traz vantagens econômicas, já que a geração de energia reativa é revertida em receita para a CESP, que vende essa energia para o sistema. A tarifa é definida pela ANEEL. Cada máquina da Usina Ilha Solteira têm capacidade para gerar cerca de 168 Mega Volt-Ampères Reativos (MVAR).

Como funciona - A CESP instalou em Ilha Solteira cinco compressores de ar interligados a um acumulador que mantém o ar sob pressão. Essa é a base do funcionamento do compensador em síncrono. Quando o ONS solicita a operação do compensador, o ar sob pressão é injetado na máquina para a retirada da água do tubo de sucção até um nível abaixo da parte inferior da turbina. Assim, a turbina passa a girar livre, sincronizada ao sistema e sem atrito com a água.

O nível da água é controlado por sensores que acionam a injeção de mais ar sob pressão quando o nível fica acima daquele determinado para a operação como síncrono.

Para a conversão de gerador para compensador o primeiro passo é o fechamento das palhetas do distribuidor da turbina, seguido da injeção de ar sob pressão. A partir desse momento, passa a ser gerada apenas energia reativa.

A reversão de compensador para gerador é feita com a abertura das palhetas do distribuidor. A água que entra no caracol expulsa o ar que está no local e produz uma bolha na saída da água a jusante, gerando-se a partir de então predominantemente energia ativa para suprimento das cargas do sistema.