Controle Passivo da Vibração em Reator Elétrico Utilizando Absorvedor Dinâmico Viscoelástico

Resumo

A eficiência do atual sistema de transmissão elétrica no Brasil, bem como o gerenciamento de manobras energéticas, depende diretamente da qualidade dos serviços oferecidos em cada subestação. Dentro deste contexto, é possível encontrar em subestações, reatores elétricos trifásicos. Estes dispositivos possuem funções específicas na operacionalização e manutenção da funcionalidade destas instalações, sendo equipamentos aplicados no controle de reativos, de correntes de curto-circuito e surtos de manobra em sistemas de transmissão de energia elétrica. Porém, alguns reatores quando em funcionamento podem apresentar elevadas amplitudes de vibração estrutural. A existência deste tipo de problema operacional pode ocasionar interrupções na transmissão de energia elétrica. A aplicação de ferramentas utilizadas na mitigação da vibração em reatores pode evitar danos estruturais e operacionais que muitas vezes resultam na parada obrigatória do equipamento. No intuito de reduzir as vibrações localizadas, propõe-se a aplicação de absorvedores dinâmicos fixados na estrutura externa de um reator. Uma vez conhecidas as regiões de maiores níveis de amplitude de vibração no reator, dimensionam-se os absorvedores, em quantidade, posição e parâmetros definidores (massa, rigidez e amortecimento), sintonizados com a frequência da excitação, de natureza eletromagnética, de modo a absorver parte da energia vibratória. São utilizados materiais viscoelásticos nos absorvedores dinâmicos (com propriedades dinâmicas dependentes tanto da temperatura, quanto da frequência de operação), em virtude de estes materiais aumentarem o campo de ação dos absorvedores, adequando-os à elevada densidade modal, verificada em algumas regiões da chaparia metálica do reator. Neste sentido, será também apresentado neste trabalho o cálculo de absorvedores dinâmicos com amortecimento viscoelástico aplicados em algumas regiões com altos níveis de energia vibratória do reator, assim como o resultado da aplicação desses absorvedores observados via modelo de elementos finitos. Uma redução na amplitude de vibração nas proximidades do ponto de aplicação desses absorvedores foi verificada.