Atualmente as usinas termoelétricas são um dos grandes pilares da geração de energia elétrica na maioria dos países. Essas instalações contam com equipamentos de grande porte, capazes de produzir energia suficiente para abastecer cidades inteiras. E para garantir a operação segura desses equipamentos, é essencial contar com sistemas de proteção em caso de um blackout, como a UPS (Uninterruptible Power Supply) ou Nobreak.
A UPS basicamente se trata de um equipamento elétrico que fornece energia para equipamentos essenciais para operação da planta em emergências. A principal função de qualquer UPS é fornecer energia por um determinado período quando a fonte de alimentação principal falhar. Em situações de blackout as baterias da UPS irão manter os equipamentos críticos até que um gerador diesel seja acionado. Exemplos de equipamentos críticos que são alimentados por uma UPS são: relés de proteções, instrumentos de medições, analisadores de Hidrogênio (H2) em geradores que utilizam tal gás, supervisórios de controle da planta, motores de corrente contínua (grande maioria bombas de lubrificação), dentre outros.
Além das funções já citadas as UPS’s utilizadas em usinas termoelétricas também podem também, dependendo do grau, corrigir falhas comuns da rede elétrica, como por exemplo: Oscilação de tensão, instabilidade de frequência da rede, distorção harmônica, etc.
Dentre os principais equipamentos de uma UPS, destacam-se os apresentados a seguir:
Retificadores
Têm como função principal transformar corrente alternada em corrente contínua, para alimentar as cargas. Eles também proporcionam a tensão de manutenção e de carga da bateria, além de filtrar distúrbios, harmônicos e sobretensões.
Baterias
As baterias são responsáveis por armazenar a energia, para utilizar-se em caso de falta de energia na rede elétrica. As baterias são fundamentais para manter o fornecimento de energia em situações críticas.
Inversores
Os inversores transformam a corrente contínua fornecida pelas baterias em corrente alternada, para alimentar as cargas. Eles também contam com um filtro capacitivo para reduzir a ondulação da rede.
Transformador auxiliar
O transformador auxiliar possui a função de garantir o fornecimento de energia elétrica para o barramento de Distribuição da UPS em caso de manutenção ou falha do inversor.
By-pass estático
A princípio permite a transferência automática de carga do inversor para o transformador auxiliar em caso de manutenção do inversor, falha ou sobrecarga. Normalmente as duas fontes de alimentação, principais e backup ficam sincronizadas permanentemente em tensão, fase e frequência para que o transferência ocorra em milésimo de segundos em caso de falha do inversor, sobrecarga ou inversão manual do sistema.
Na Figura apresentada a seguir podemos verificar o esquema básico de um sistema de UPS.
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