Questão nº 49
Questão de Planejamento da Geração de Energia · FGV EPE 2024 (nº 49)
A potência mecânica obtida do vento por meio do rotor da turbina eólica é convertida em energia elétrica por meio de um gerador e injetada na rede elétrica.
Ao longo do tempo diversas formas de implementar esse conceito foram desenvolvidas, fazendo uso de diferentes tipos de geradores. Uma forma bastante comum consiste em empregar um gerador de indução duplamente alimentado.
Assinale a opção que apresenta as principais características desta tecnologia de geradores.
- ATer um rotor de gaiola de esquilo e estator conectado a um conversor com potência igual à do gerador.
- BTer rotor bobinado conectado a um conversor com potência igual à do gerador e estator conectado diretamente a rede.
- CTer um rotor de gaiola de esquilo e estator conectado diretamente à rede.
- DTer rotor bobinado conectado a um conversor com potência parcial à do gerador e estator conectado direto à rede. (alternativa correta)
- ETer rotor bobinado e estator conectado a um conversor com potência igual à do gerador.
Resposta comentada
Gabarito Alternativa D
O Gerador de Indução Duplamente Alimentado (DFIG) é um tipo de gerador elétrico usado em turbinas eólicas que permite variar a velocidade de rotação do rotor para otimizar a captação de energia do vento, ao mesmo tempo em que injeta energia na rede elétrica. Ele é "duplamente alimentado" porque tanto o estator (parte fixa) quanto o rotor (parte giratória) estão conectados a fontes de energia, mas de maneiras diferentes.
- (A) Incorreta: DFIGs utilizam rotor bobinado, não de gaiola de esquilo. Além disso, o estator é conectado diretamente à rede, não a um conversor de potência total.
- (B) Incorreta: Embora o DFIG utilize rotor bobinado e o estator seja conectado diretamente à rede, o conversor associado ao rotor tem potência parcial (geralmente 25-30% da potência nominal do gerador), não igual à do gerador. Esta é a principal vantagem econômica do DFIG sobre sistemas de conversor de potência total, e a armadilha da banca aqui é sugerir que a potência do conversor é total.
- (C) Incorreta: DFIGs utilizam rotor bobinado, não de gaiola de esquilo.
- (D) Correta: O DFIG é caracterizado por ter um rotor bobinado (com anéis coletores) que é conectado a um conversor eletrônico de potência parcial (geralmente 25-30% da potência nominal do gerador), e seu estator é conectado diretamente à rede elétrica. Esta configuração permite o controle da velocidade e da potência reativa, com um conversor de menor custo e perdas reduzidas em comparação com sistemas de conversão de potência total.
- (E) Incorreta: No DFIG, o estator é conectado diretamente à rede, e não a um conversor. O conversor está no lado do rotor e tem potência parcial.
Fonte: FGV EPE 2024 Analista de Pesquisa Energética - Planejamento da Geração de Energia (Caderno Tipo 1). Reproduzida para fins de estudo.