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UNIVERSIDADE SO FRANCISCO Engenharia Eltrica

JONNY AMORIM PAULO SRGIO MAGLIANI

ROMUALDO SOARES SILVA

TRABALHO DE CONCLUSO DO CURSO: MONITORAMENTO E GERENCIAMENTO DE PICO DE DEMANDA E

FATOR DE POTNCIA INDUSTRIAL

Itatiba 2013

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JONNY AMORIM - RA#002201301161 PAULO SRGIO MAGLIANI - RA#002200500060

ROMUALDO SOARES SILVA - RA#002201300879

MONITORAMENTO E GERENCIAMENTO DE PICO DE DEMANDA E FATOR DE POTNCIA INDUSTRIAL

Monografiaapresentada ao Curso de En-genharia Eltrica da Universidade So Francisco, como requisito parcial para ob-teno do ttulo de Licenciado em Enge-nharia Eltrica.

Coordenador do TCC: Professor Dr. Washing-ton Luiz Alves Correa Orientador do TCC: Professor Dr. Paulo Edu-ardo Silveira

Itatiba 2013

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JONNY AMORIM PAULO SRGIO MAGLIANI

ROMUALDO SOARES SILVA

MONITORAMENTO E GERENCIAMENTO DE PICO DE DEMANDA E FATOR DE POTNCIA INDUSTRIAL

Monografia apresentada ao Curso de En-genharia Eltrica da Universidade So Francisco, como requisito parcial para ob-teno do ttulo de Licenciado em Enge-nharia Eltrica.

Data de aprovao: ____/____/____

Banca Examinadora: _________________________________________________________

Prof. Dr. Paulo Eduardo Silveira (Orientador) Universidade So Francisco

_________________________________________________________

Prof. Ms Dbora Meyhofer Ferreira(Examinadora) Universidade So Francisco

_________________________________________________________

Prof. Dr. Washington Luiz Alves Crrea (Examinador) Universidade So Francisco

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RESUMO

No Brasil, o Grupo A de consumidores de energia eltrica possuem trs tipos de ta-rifas: convencional, horo-sazonal azul e horo-sazonal verde. Nesta categoria paga-se pelo consumo, pela demanda e por baixo fator de potncia. Dependendo da demanda de potncia mxima instalada em uma instalao industrial, h uma tarifa associada e essa demanda medida como a potncia mxima consumida dentro de um perodo de 15 minutos, para termos de faturamento. O agendamento de carga inadequada pode resultar em acusaes de demanda superior a 50% da conta de energia eltrica total, portanto, para tornarem-se competitivas, as indstrias esto sempre buscando a reduo de custos e o controle de demanda letrica industrial tem se mostrado uma tarefa imprescndvelpara a gesto de instalaes industriais, de vrios seguimentos industriais. Com um sistema adequado para controlar a demanda, esta taxa pode ser reduzida. O sistema monitorador deve ser aplicado s principais cargas eltricas da estrutura industrial, controlando compressores, motores ventiladores (atravs de variadores de velocidade), fornos aquecedores, sistema de ar condicionado, quadros de iluminao e outras cargas no essenciais. O controlador de demanda monitora e controla estes equipamentos atravs da coleta e interpretao de dados, on line. Quando um pico de demanda detectado, o sistema comea a desligar cargas reativas, controlando a demanda dentro dos parmetros estabelecidos e evitando com isso, um grande desperdcio de dinheiro.

Palavras-chave: demanda eltrica. consumo eltrico.gerenciamento.controle de energia.

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ABSTRACT

In Brazil, the A Group of Electrical consumers has three different fares: conven-tional, hourly-seasonal blue and hourly-seasonal green. This electrical category pays by electricity consumption, demand and low power factor. Depending on the maximum power demand installed in an industrial facility, there is an associated fare. The demand is meas-ured as the maximum power consumed within a period of 15 minutes, to the billing terms. Scheduling it improperly may result in charges of demand exceeding 50% of the total elec-tricity bill.Therefore, to become competitive the industries are always looking for cost reduc-tions and control of industrial electricity demand has been an essential task for the manage-ment of industrial installations, in various industrial segments. With a suitable demand con-trolling system, these rates can be reduced.The tracker/monitor system should be applied to the main electrical charges of the industrial structure, controlling air compressors, fan motors (through speed controllers), furnaces heaters, air conditioning system, lighting andother non-essential loads. The demand controller system monitors and controls these devices through the data collection and on-going interpretations. When a demand peak is detected, the sys-tem begins to shutting down the unproductive loads, controlling the demand within the estab-lished parameters and thereby avoiding a big waste of money.

Keywords:electricity demand.electricity consumption.energymanagement. control.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Circuito puramente resistivo.....................................................................................14 Figura 2 Circuito puramente indutivo......................................................................................15 Figura 3 Circuito puramente capacitivo ..................................................................................15 Figura 4 Trfego de informaes em um sistema sncrono ....................................................18 Figura 5 Trfego de informaes em um sistema assncrono........................................... ......19 Figura 6 Algoritmo de Janela Mvel.........................................................................................21 Figura 7 Algoritmo Reta de Carga............................................................................................22 Figura 8 Concentrador de Medidores.................................................. ....................................23 Figura 9 Concentrador de Medidores com Memria de Massa...............................................24 Figura 10 Diagrama de Blocos........... ....................................................................................27 Figura 11 Controle Kron sem o Conversor...............................................................................28 Figura 12 Controle Kron com o Conversor...............................................................................28 Figura 13 PLC/CLP e fonte................................................................................................... ...29 Figura 14 Entradas PLC/CLP...................................................................................................29 Figura 15 Sadas PLC/CLP.................................................................................................... ..30 Figura 16 Layout......................................................................................................................30 Figura 17 Fluxograma de Controle...........................................................................................31 Figura 18 Painel com o multimedidor, o IHM e o CLP instalados e energizados ....................32 Figura 19 Painel traseiro com as conexes eltricas instaladas.............................................33 Figura20 Conexo Conversor RS-232 PLC + Medidor + Concentrador .................................34 Figura21 Medidor KPF-08 Modelo com 8 sadas para controle de bancos, com ou sem comunicao serial............................................................................................... ......................36 Figura 22 Esquemade ligao do medidor KPF-8................................................................ ..39 Figura 23 Diagrama de proteo, alimentao e entradas do medidor KPF-8.................... ...39 Figura 24 String a ser enviado ao KPF-8 ..............................................................................41 Figura 25 String resposta do escravo................................................................. .....................41 Figura 26 Panelview para interfaces eletrnicas......................................................................42 Figura 27 Capacidade de memria de dados do controlador ou PLC/CLP MicroLogix .........43

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Caractersticas da transmisso............................................................................... .20 Tabela 2 Formatao dos blocos de dados.............................................................................20 Tabela 3 Condio de uma empresa com uma demanda atual e contratada de 4000KW... ..26 Tabela 4 Lista dos Materiais....................................................................................................32 Tabela 5 Esquema de ligao do Multimedidor (KPF-8).......... ..............................................37 Tabela 6 Entradas e Sadas na comunicao entre o controlador KPF-8 ePLC/CLP MicroLogix 1200 ou 1100................................................................. ..........................................42

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LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ANEEL Agncia Nacional de Energia Eltrica Art. Artigo de uma referida norma ou especificao CV Cavalo Vapor EIA Electronic Components Industry Association (tambm conhecida como ECIA) Fusveis FF Fusveis de Rpida Atuao (Fast Fusion) IHM Interface Homem Mquina KPF- 8 Monitorador de Energia da Kron kV kilo volt kVAr kilo Volt Ampre Reativo kW kilo Watts LED Diodo Emissor de Luz (Light Emission Diode) LSB Least Significant Bit (bit menos significativo) ModBus Protocolo de Comunicao serial de dados amplamente utilizado em sistemas de automao industrial ms mili segundo MSB Most Significant bit (bit mais significativo) NBR Norma Brasileira NR13 Norma de Regulamentao Brasileria de Segurana Industrial PLC ou CLP Programmable logic controller ou Controlador Lgico Programvel RA Registro Acadmico RS 485 Porta de comunicao para transmisso de dados coletados em rede ModBus ou FieldBus, possibilita o envio e recebimento de dados (RS = Recommended Standard Padro Recomendado). s segundo SMS Servios de Mensagens Curtas (Short Message Services) TC Transformador de Corrente TP Transformador de Potncia Xc Reatncia Capacitiva XL Reatncia Indutiva Fator de Potncia

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TERMOS E DEFINIES

Fator de Potncia: sempre um nmero entre 0 e 1 e pode ser resistivo, capacitivo ou indu-tivo.

Potncia Ativa: gera calor, iluminao, movimento e medida em kW.

Potncia Reativa: mantm o campo eletromagntico necessrio, pois a maioria das cargas presentes na instalao eltrica so indutivas. Cargas reativas no geram trabalho.

Potncia Total: a soma vetorial das potncias ativa e reativa em kVA.

Tarifao por fator de potncia: relao entre potncia ativa, reativa e total de uma insta-lao.

Tarifao Horo-sazonal : deslocamento da carga para horrios de menor carregamento e consumo para perodos do ano de maior disponibilidade. Os preos diferenciados, permitem o consumidor gerenciar as despesas.

Horrio de Ponta: este horrio composto por um perodo de 3 horas consecutivas que adotado entre as 17h e 20h pela companhia local, excetos sbados, domingos e feriados nacionais.

Horrio Fora de Ponta: este horrio composto por um perodo de 21 horas dirias com-plementares ao horrio de ponta, incluindo sbados e domingos. Eles se dividem em dois perodos; capacitivo (23h30 s 6h30) e indutivo (6h30 s 23h30).

Tarifa Horo-sazonal Azul ou Verde: dias divididos entre fora de ponta e de ponta, para faturamento da demanda, e em horrio capacitivo e restante, para faturamento do fator de potncia, alm disso, o ano dividido em perodo seco (Maio at Novembro) e perodo mi-do (Dezembro at Abril do prximo ano).

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SUMRIO Resumo ................................................................................................................................. Abstract ................................................................................................................................. Lista de Figuras ..................................................................................................................... Lista de Tabelas .................................................................................................................... Lista de Abreviaturas e Siglas................................................................................................ Termos e Definies.............................................................................................................. 1 - Introduo. ...................................................................................................................12 2Monitoramento e Gerenciamento de Demanda e Fator Potncia Industrial.. .................13 2.1Demanda............... .....................................................................................................13 2.2Fator de Potncia........................................................................................................14 2.3 Gerenciamento de Cargas Reativas................................................ ...........................16 2.4Controle de Demanda..................................................................................................16 2.4.1Comunicao............... ............................................................................................17 2.4.2Comunicao Serial............... ..................................................................................17 Taxa de Transferncia............... ........................................................................................17 Transmisso Assncrona vs. Sncrona............... ................................................................17 2.4.3Protocolo..................................................................................................................19 2.5Mtodos de Controle (Janela Mvel, Retas Carga, Preditivo Adaptivo).... ..................21 2.5.1Janela Mvel............................................................................................................21 2.5.2Retas Carga ou Retas Inclinadas.............................................................................22 2.5.3Preditivo Adaptivo.... ................................................................................................22 2.6Concentrador de Medidores..................................................................... ....................23 2.6.1 - Medidores com Memria de Massa....................................................... ..................23 3 - Metodologia.......................................................................... .........................................25 3.1 Consumidor Potencial................................................................ ................................25 3.2 Problema....................................................................................................................25 3.3 Concepo da Soluo do Problema................................................................ .........26 3.4 Objetivos................................................................ ....................................................26 4 Esquema de Montagem do Prottipo................................................................ ............27 4.1 Lista de Materiais do Prottipo................................................................ ...................32 5 Montagem do Prottipo................................................................ .................................32 5.1 Testes de Bancada............................................................... .....................................33 6 Funcionamento do Sistema...........................................................................................34 6.1 Funcionamento do Multimedidor (Kron).....................................................................34 6.2 Funcionamento do PLC Micrologix (1200 ou 1100)....................................................35 6.3 Funcionamento do IHM................................................................ .............................35 6.4 Banco de Capacitores................................................................ ...............................35 6.5 Controle da Demanda................................................................ ...............................35 7 Equipamentos que compem o prottipo (detalhamento)....................................... ......36 7.1 Medidor Kron..............................................................................................................36 7.1.1 KPF Conceitos Bsicos de RS-485 e RS-422...................................................... ..36 7.1.2 KPF-8 Seleo correta do esquema de ligao.................................................. ...37 7.1.3 Fator de Potncia................................................................ ...................................37 7.1.4 Princpo de Funcionamento...................................................................................37 7.1.5 Interface Serial................................................................ .......................................38 7.1.6 Contatos.................................................................................................................38 7.1.7 Rel para Alarme................................................................ ...................................38 7.1.8 Rel para Ventilao................................................................ ..............................38 7.1.9 Esquema de Ligao..............................................................................................38 7.1.10 KPF-8 Modos de Operao e Programaes Automtico................................................................ ..........................................................40 Linear (P-01)................................................................ .......................................................40 Rotacional (P-02 a P-09).....................................................................................................40

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Customizvel (P10).............................................................................................................40 Manual................................................................ ................................................................40 7.1.11 Protocolo Modbus do KPF8l................................................................ .................40 7.2 IHM Panelview 300 (Allen Bradley)................................................................ ........42 7.2.1 Software do IHM.....................................................................................................42 7.3 PLC/CLP Micrologix Allen Bradley (1200 ou 1100)................................................ 42 7.3.1 PLC/CLP Entradas e Sadas (E/S).............................................................. ...........42 7.3.2 PLC/CLP Memria............................................................. ....................................43 7.3.3 Requisitos de Software.............................................................. ............................44 8 Consideraes.............................................................. ...............................................45 9 Trabalhos Futuros.............................................................. ..........................................45 Referncias Bibliogrficas.......................................................................................................

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1 - INTRODUO

A Resoluo da ANEEL n 456 de 29 de novembro de 2000, incluiu a tarifao sobre a de-manda, que na tarifa de energia eltrica representa a estrutura de gerao e transmisso que a concessionria disponibiliza para o consumidor, respondendo tipicamente por 20% desta, representando portanto um insumo significativo. Com isso, as indstrias precisam de meios para controlar essa varivel, j que a multa pela ultrapassagem da demanda (tipicamente trs vezes maior do que a tarifa normal) muitas vezes no justifica a produo extra conseguida. Foi a que comearam a surgir os primeiros controladores de demanda, que so os equipamentos destinados a monitorar e controlar essa varivel, ajudando as indstrias a serem mais competitivas no mercado. Este trabalho visa a montagem de um sistema monitor de energia eltrica, com foco no mo-nitoramento da Demanda Contratada e o fator de potncia, com o uso de um sistema inte-grado a um PLC, o qual far a seletividade das cargas a serem desligadas e/ou ligadas, mantendo desta forma o controle das variveis monitoradas de acordo com as exigncias da concessionria em no ultrapassar o montante contratado em 5% e manter o fator de potn-cia no nvel desejado (0,92 a 1).

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2 Monitoramento e Gerenciamento de Demanda e Fator de Potncia Industrial

Este trabalho foi elaborado , com base nas disposies atualizadas e consolidadas relativas s condies gerais de fornecimento de energia eltrica, dispostas na resoluo 456 e 414, da ANEEL, a serem observadas tanto pelas concessionrias quanto pelos consumidores. A resoluo 456 (2000) foi revogada e substituda pela 414 (Set 2010).

2.1 - DEMANDA Ainda, de acordo com a resoluo 456, Art. 2, VIII: Demanda: mdia das potncias el-tricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema eltrico pela parcela da carga instalada em operao na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado. No Brasil o intervalo de tempo (perodo de integrao) de 15 minutos, portanto, em um ms teremos: 30 dias x 24 horas / 15 minutos = 2880 intervalos.

Para o autor, Em termos de medio temos os mtodos de medio sncrona e assn-crona. O mtodo de medio sncrona aquele utilizado por todas as con-cessionrias brasileiras e pela maioria dos pases, medindo a energia ativa num determinado intervalo de tempo que pode variar de 15 60 minutos na maioria dos casos. Na prtica o que se faz integrar os pulsos de energia dentro deste intervalo, por isso chamado de intervalo de integrao, obten-do o que chamamos de demanda de energia ativa, ou seja, a demanda a energia mdia consumida em cada intervalo de 15 minutos no existindo plenamente antes do fechamento do intervalo. Na maioria dos casos a concessionria fatura pelos maiores valores regis-trados nos perodos de fora-ponta e ponta ou pelos valores contratados, os que forem maiores. A cada incio do intervalo de integrao o consumo zerado dando incio a uma nova contagem. Se ao final do intervalo o valor mdio de fechamento for superior ao limite permitido o usurio arcar com pesadas multas por ul-trapassagem. (Suppa e Terada, 2010).

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2.2 FATOR DE POTNCIA

O fator de potncia um parmetro de medio de defasagem entre a tenso e a corrente que circulam por uma rede. Ele o coseno do ngulo dessa defasagem. Se a defasagem for de 1/8 de ciclo, 450, o fator de potncia de cos 450 , que 0,71. No art. 95 da Resoluo 414, ANEEL, estabelece que o fator de potncia nas unidades con-sumidoras deve ser superior a 0,92 capacitivo e compreendido entre23:30 ate 06:30 e 0,92 indutivo durante 06:30 at 23h30. Esta mesma resoluo estabelece que obrigatrio a medio do Fator de Potncia para unidades consumidoras conectadas acima de 1000V.

Existem basicamente 3 tipos de cargas que podem ser ligadas numa rede eltrica: cargas resistivas, cargas indutivas e cargas capacitivas

Resistiva: A corrente que circula pela carga alternada e acompanha a tenso aplicada, ambas em fase (defasagem zero). Toda carga puramente resistiva possui fator de potncia 1.

Figura 1: Circuito puramente resistivo, fonte:www.eletrica.info

Indutiva: Provoca um atraso da corrente, devido aos campos magnticos criados pelos enrolamentos de fios (bobinas) existentes nas cargas indutivas , que ao serem ligadas faz com que a corrente comece a circular apenas quado se completa do ciclo, 900, da ten-so.Toda carga puramente indutiva possui fator de potncia 0.

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Figura 2: Circuito puramente indutivo, fonte:www.eletrica.info

Capacitiva: Provoca um atraso da tenso, devido campos eltricos criados pelos capaci-tores existentes nessa rede, que ao serem ligadas faz com que a tenso comece a circular apenas quado se completa do ciclo, 900, corrente. Toda carga puramente capacitiva pos-sui fator de potncia 0.

Figura 3: Circuito puramente capacitivo, fonte:www.eletrica.info

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2.3GERENCIAMENTO DE CARGAS REATIVAS

Os problemas da gesto de energia, s foram percebidos aps a conscientizao ecolgica e da acentuada crise energtica brasileira, ocorrida aps o ano 2000. O Sistema de Gesto de Energia Eltrica, portanto, um complexo e especfico sistema capaz de gerenciar o consumo de energia eltrica, prevendo e advertindo os operadores nos momentos em que ocorrem estouros de consumo de energia, bem como de cortar,automaticamente, o consu-mo de dispositivos, com respeito escala de prioridades e hierarquia pr-definidas. A seletividade das cargas reativas a serem monitoradas uma peculiaridade de cada uma das industrias, ou seja, o que importante pra uma , pode no ser importante pra outras.

2.4CONTROLE DE DEMANDA

Segundo F.S Ozur et al.(2011, p.4), O controlador de demanda um equipamento eletrni-co que tem como funo principal manter a demanda de energia ativa de uma unidade con-sumidora, dentro de valores limites pr-determinados, atuando, se necessrio, sobre alguns dos equipamentos (cargas) da instalao e segundo as regras de faturamento vigentes. A maior parte dos Controladores de Demanda controla tambm o fator de potncia e o con-sumo de energia. Controlar a demanda fundamental, no s para o consumidor diminuir seus custos com energia eltrica, mas tambm para a concessionria que necessita operar de forma bem dimensionada evitando interrupes ou m qualidade de fornecimento.

Os controladores de demanda podem ser divididos em 2 grupos:

Convencionais Inteligentes

Um controlador de demanda convencional poder atuar de forma prematura ou intermitente dentro do intervalo de integrao, pois utiliza medio por mdia mvel e controle por nveis (on/off) ou, ainda, por controle de projeo simples. Um controlador de demanda inteligente posterga ao mximo sua atuao dando oportunida-de para a demanda cair naturalmente, pois se baseia num mtodo de medio preditivo mais elaborado.

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2.4.1 - COMUNICAO

O controlador de demanda se comunica com os medidores das concessionrias, atravs da sada serial do usurio, disponvel em todos os medidores eletrnicos. Sua comunicao padronizada pela NBR 14522 Intercmbio de informaes para sistemas de medio de energia eltrica Padronizao

2.4.2 - COMUNICAO SERIAL

A transmisso bit-serial converte a mensagem em um bit por vez atravs de um canal. Cada bit representa uma parte da mensagem. Os bits individuais so ento rearranjados no desti-no para compor a mensagem original. Em geral, um canal ir passar apenas um bit por vez. A transmisso bit-serial normalmente chamada de transmisso serial, e o mtodo de comunicao escolhido por diversos perifricos de computadores

TAXA DE TRANSFERNCIA (Baud Rate)

A taxa de transferncia refere-se velocidade com que os dados so enviados atravs de um canal e medido em transies eltricas por segundo. Na norma EIA232, ocorre uma transio de sinal por bit, e a taxa de transferncia e a taxa de bit (bit rate) so idnticas. Nesse caso, uma taxa de 9600 bauds corresponde a uma transferncia de 9600 dados por segundo, ou um perodo de aproximadamente, 104 ms (1/9600 s). Outro conceito a eficincia do canal de comunicao que definido como o nmero de bits de informao utilizvel (dados) enviados atravs do canal por segundo. Ele no inclui bits de sincronismo, formatao, e deteco de erro que podem ser adicionados a informao antes da mensagem ser transmitida, e sempre ser no mximo igual a um

TRANSMISSO ASSNCRONA VERSUS SNCRONA

Geralmente, dados seriados so enviados de forma regular, em canais nicos e seguidos de pausas. Os comprimentos da pausa, so variveis entre pacotes. O circuito receptor dos dados deve saber o momento apropriado para ler os bits individuais deste canal, evitando desta forma corrupo ou perda de dados nesta transmisso.

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Duas tcnicas bsicas so empregadas para garantir a sincronizao correta. Em sistemas sncronos, canais separados so usados para transmitir dados e informao de tempo. O canal de temporizao transmite pulsos de clock para o receptor. Atravs da recepo de um pulso de clock, o receptor l o canal de dado e armazena o valor do bit encontrado na-quele momento. O canal de dados no lido novamente at que o prximo pulso de clock chegue. Como o transmissor responsvel pelos pulsos de dados e de temporizao, o receptor ir ler o canal de dados apenas quando comandado pelo transmissor, e portanto a sincronizao garantida.

Figura 4 Trfego de informaes em um sistema sncrono.

Em sistemas assncronos, a informao trafega por um canal nico. O transmissor e o re-ceptor devem ser configurados antecipadamente para que a comunicao se estabelea a contento. Um oscilador preciso no receptor ir gerar um sinal de clock interno que igual (ou muito prximo) ao do transmissor. Para o protocolo serial mais comum, os dados so enviados em pequenos pacotes de 10 ou 11 bits, dos quais 8 constituem a mensagem. Quando o canal est em repouso, o sinal correspondente no canal tem um nvel lgico 1. Um pacote de dados sempre comea com um nvel lgico 0 (start bit) para sinalizar ao re-ceptor que um transmisso foi iniciada. O start bit inicializa um temporizador interno no receptor avisando que a transmisso comeou e que sero necessrios pulsos de clock. Seguido do start bit, 8 bits de dados de mensagem so enviados na taxa de transmisso especificada. O pacote concludo com os bits de paridade e de parada (stop bit).

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Figura 5 Trfego de informaes em um sistema assncrono (Protocolo serial)

O comprimento do pacote de dados pequeno em sistemas assncronos para minimizar o risco do oscilador do transmissor e do receptor variar. Quando osciladores a cristal so utili-zados, a sincronizao pode ser garantida sobre os11 bits de perodo. A cada novo pacote enviado, o start bit reseta a sincronizao, portanto a pausa entre pacotes pode ser longa.

2.4.3 - PROTOCOLO

A normalizao para sada do usurio descrita no captulo 11 da NBR 14522:

A cada segundo cheio, o Registrador deve enviar um bloco pela sada serial de usurio. A cada fim de intervalo de demanda, um bloco correspondente a este momento de ser enviado trs vezes consecutivas, repetindo os mesmos dados, uma vez a cada segundo cheio;

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Tabela 1 - Caractersticas da transmisso. Velocidade: 110 Baud 3% Tipo: Assncrona Modo: Monodirecional

Caracteres: 1 start bit 8 bits de dado 1 a 2 stop bits

Tamanho do Bloco: 8 caracteres. Tempo entre blocos: 1 segundo cheio Correspondncia lgica: Nvel lgico 1 corresponde sada desativada Fonte:Sada Serial do Usurio (NBR 14522 ABNT, 2000)

Formatao dos campos: Dados binrios, exceto quando indicado.

Tabela 2 - Formatao dos blocos de dados.

Octeto 001: Bits 0 a 7: Nmero de segundos at o fim do intervalo de demanda ativa atual LSB

Bits 0 a 3: Nmero de segundos at o fim do intervalo de demanda ativa atual MSB

Bit 4: Indicador de fatura. complementado a cada reposio de de-manda.

Bit 5: Indicador de intervalo reativo. complementado a cada fim de intervalo de consumo reativo. Bit 6:

Se igual a 1, indica que os pulsos de energia reativa capacitiva esto sendo computados para clculo de UFER e DMCR.

Octeto 002:

Bit 7: Se igual a 1, indica que os pulsos de energia reativa indutiva esto sendo computados para clculo de UFER e DMCR.

Bits 0 a 3: Segmento horo-sazonal atual: 0001 ponta 0010 fora da ponta. 1000 reservado

Bits 4 a 5

Tipo de tarifa 00 Azul 01 Verde 10 Irrigantes 11 Outras

Bit 6: No usado

Octeto 003:

Bit 7: Se igual a 1, tarifa de reativos ativada. Octeto 004: Bits 0 a 7: Nmero de pulsos de energia ativa desde o incio do intervalo de demanda ativa atual LSB.

Bits 0 a 6: Nmero de pulsos de energia ativa desde o incio do intervalo de demanda ativa atual MSB. Octeto 005: Bit 7: No usado.

Octeto 006: Bits 0 a 7: Nmero de pulsos de energia reativa desde o incio do intervalo de demanda ativa atual LSB Bits 0 a 6: Nmero de pulsos de energia reativa desde o incio do intervalo de demanda ativa atual MSB Octeto 007: Bit 7: No usado

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Octeto 008: Bits 0 a 7: Complemento do ou exclusivodos octetos anteriores. Fonte:Pacote de Dados da Sada Serial do Usurio (NBR 14522 ABNT, 2000)

2.5 - MTODOS DE CONTROLE

O mtodo de controle do controlador de demanda define a estratgia que este ir utilizar para monitorare controlar a demanda. , portanto, sua componente mais importante, afinal o mtodo de controle quem determina maior ou menor preciso do controlador. Os mtodos de controle podem ser: Janela mvel, Retas de cargas ou Retas inclinadas e Preditivo adaptativo.

2.5.1 - JANELA MVEL Segundo Suppa, o chamado algoritmo de Janela Mvel, inventado no final da dcada de 70, para uso nos primeiros controladores microprocessados, nada mais que um proces-samento first-in first-out (o primeiro que entra o primeiro que sai), onde a janela de 15 mi-nutos dividida em compartimentos. Em cada compartimento armazenado o total de pul-sos de energia contados no correspondente perodo de tempo. Para exemplificar facilmente, diz-se que este compartimento de 1 minuto. A janela mvel um filtro de mdia mvel que caminha a cada perodo de atuao do controlador trazendo consigo todo o histrico do perodo de integrao anterior.

Figura 6 Algoritmo de Janela Mvel Fonte EMG, 2011, p.14.

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2.5.2 - RETAS DE CARGA OU RETAS INCLINADAS

O controle por retas de carga, foi inventado em meados da dcada de 80. Eram algoritmos que faziam uma "regra de trs" com o nmero de pulsos acumulado no intervalo, o tempo transcorrido no intervalo de 15 minutos, para chegar Demanda Projetada. Este algoritmo sncrono medio da concessionria, pois no considera valores do intervalo anterior na projeo do intervalo atual. Entretanto, apresenta grandes erros no incio de cada intervalo.

Figura 7 Algoritmo Reta de Carga Fonte EMG, 2011, p.15

2.5.3 - PREDITIVO ADAPTIVO O controle preditivo adaptativo uma variante do controle por retas inclinadas, porm, de complexidade maior, permite um melhor grau de otimizao do controle da demanda, com menor interferncia no processo.O termo adaptativo significa que a funo de controle se adapta s mudanas do processo e no caso do controle de demanda significa que as priori-dades de atuao sobre as cargas podem variar automaticamente de acordo com as condi-es do processo, impedindo que o controlador penalize primeiro sempre uma mesma car-ga. A parte preditiva utiliza medio sincronizada com a concessionria, integrando os pulsos recebidos a partir do instante zero e trabalhando sempre com a projeo da demanda dentro do intervalo de integrao e com o conhecimento prvio do valor da potncia da carga, po-dendo ainda operar de forma adaptativa.

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2.6 - CONCENTRADOR DE MEDIDORES

O concentrador de medidores, atravs da porta de comunicao serial, estar realizando a leitura eletrnica dos medidores e armazenando-as em sua memria. Posteriormente, o software de gerenciamento em execuo no computador, realiza a leitura da memria do concentrador, registro destas grandezas em banco de dados para ento emisso dos grfi-cos e relatrios analticos do consumo de energia eltrica.Esta configurao baseia-se nos seguintes equipamentos:

-Medidores eletrnicos de energia com porta de comunicao serial (normalmente no padro eltrico RS 485) que permitem aleitura eletrnica;

-Concentrador de dados conectados aos medidores eletrnicos atravs de par met-lico, interface de comunicao RS 485;

-Computador dedicado com software de gerenciamento de energia, conforme figura abaixo.

Figura 8 Concentrador de Medidores. Fonte EMG, 2011

2.6.1 - MEDIDORES COM MEMRIA DE MASSA

Nesta arquitetura so utilizados medidores eletrnicos com memria de massa prpria co-nectados a um computador, onde est instalado o sistema de gerenciamento de energia, que estar realizando a leitura dos medidores, registro dosdados de medio em banco de dados para, da mesma forma que a arquitetura anterior, permitir aemisso dos grficos e relatrios analticos do consumo de energia.

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Memria de massa de um medidor pode ser definidacomo o registro dos dados medidos por um intervalo contnuo de no mnimo 35 dias (na chegada do 36o diao primeiro apagado, garantindo os ltimos 35 dias na memria do medidor) em mdias integradas de pelo menos 15 minutos. Assim, na arquitetura apresentada, caso venhaocorrer uma eventual falha na porta de comunicao de um medidor de forma a impedir a leitura dos outros medidores, esta falha poder ser corrigida em um intervalo de 35 dias sem que haja perda de dados de medio.

Figura 9 Concentrador de Medidores com Memria de Massa. Fonte EMG, 2011

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3 - METODOLOGIA

O trabalho apresenta uma proposta de metodologia para medio e controle de con-sumo e fator de potncia em unidades fabris conectadas em mdia e alta tenso. Os con-sumidores nesta faixa de conexo eltrica so os potenciais usurios de sistemas de contro-le de energia.

O controlador foi implementado com base no algoritmo reta de carga, como apresen-tado no quadro de cargas da empresa (tabela 3, p.26).

3.1 - CONSUMIDOR POTENCIAL

Tipo: Indstria; Comrcio Classe de Conexo:Classe A Tenso de Conexo em Mdia: 2,3 a 69 KV (Subgrupos A4-2.3/25KV, A3a-30/44KV e A3-69KV); Tenso de Conexo em Alta: 69 a 230 KV (Subgrupos A3-69KV, A2-88/138KV e A1-230KV) Medio: Indireta TC e TP Potncia Instalada:Conforme contrato Demanda Instalada:Conforme contrato Fator de Potncia Mnimo: 0,92

3.2 - PROBLEMA Multas desnecessrias pagas na fatura de energia um problema que torna algumas em-presas menos competitivas, no mercado em que atuam. Portanto, a sugesto neste trabalho controlar os seguintes parmetros de qualidade de energia:

Fator Potncia () muito baixo Carga Indutiva (XL) Fator Potncia () muito alto Carga Capacitiva (XC) Demanda Ultrapassada Multas na Tarifao

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3.3 - CONCEPO DA SOLUO DO PROBLEMA

A Controlar Fator de Potncia () B Controlar Demanda kW (Ativa) kVAr (Reativa) C Reviso dos Contratos de Demanda de Energia Eltrica

3.4 - OBJETIVOS

A Reduzir Cargas Indutivas (Iluminao, motores e indutores) Dimensionamento dos Bancos Capacitores para motores >10CV (Pontual ou Automtica)

Melhora no Processo de Produo B Controle de Cargas Reviso de Contratos C Demanda vs. Contrato

Presumindo-se que a Demanda contratada esteja revisada e ajustada de acordo com as necessidades da empresa, o foco da nossa anlise ser no controle de demanda e no con-trole do fator de potncia (Sistema de Medio Fasorial).

A Tabela 3 , exemplifica uma condio na qual a empresa tem uma demanda atual e contra-tada de 4000 kW.

Tabela 3 - Condio de uma empresa com uma demanda atual e contratada de 4000 kW.

Condio Fator de Potncia Demanda Contratada Comando

Set 0,92 < < 1,00 4000

Cond1 0,92 < < 1,00 < 4200 Monitora Cond2 < 0,92 < 4200 Coloca Capacitores Cond3 0,92 < 4200 Retira Capacitores Cond4 0,92 < < 1,00 > 4200 Desliga Carga

Coloca Capacitores Cond5 < 0,92 > 4200

Desliga Carga Retira Capacitores Cond6 0,92 > 4200

Desliga Carga Fonte: Paulo e Romualdo

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- Informar ao PLC qual o fator de potncia - Informar ao PLC qual a Demanda - Efetuar uma lgica para ligar/desligar sadas do PLC, conforme a tabela acima

4ESQUEMAS DE MONTAGEM DO PROTTIPO

Figura 10- Diagramas de Blocos

Rede Eletrica

Painel QGBT

Produtiva No Produtiva

Cargas

IHM panelview

Banco Capac

Medi-dor CLP

Controle PLC Sem atuao do Sistema Controlado pelo Sistema BUS de Alimentao AC

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Figura 11 Controle Kron sem o Conversor

Figura 12 Controle Kron com o Conversor

Multimedidor KPF-8 KRON

Banco Capacitores

Gerador (Opcional)

Multimedidor KPF-8 KRON

Banco Capacitores

Gerador (Opcional)

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Figura 13 PLC/CLP e fonte

Figura 14 Entradas PLC/CLP

PLC Micrologix 1200

Fonte Alimentao 24Vcc

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Figura 15 Sadas PLC/CLP

Figura 16 Layout

Controlador KPF8

IHM Panelview

PLC 1200 Fonte 24Vcc

IHM Panelview

Controlador KPF8

Vista Frontal Vist Traseira

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Figura 17 Fluxograma de Controle

Incio

Verificar Controle KPF08

Pot Ativa

Pot Reativa

Envio ao PLC

Parmetro OK?

Pot. Ativa OK Pot. Reativa NOK

Pot. Ativa NOK Pot. Reativa OK

Ligar Capacitor

Desligar Cargas

Verificar Controle KPF08

Verificar Controle KPF08

Parametro OK?

Parametro OK?

SIM SIM NO NO

NO SIM

NO

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4.1 LISTA DE MATERIAIS PARA MONTAGEM DO PROTTIPO Os equipamentos escolhidos para implementao do controlador de demanda ativa e reativa foram: Tabela 4 - Lista dos Materiais.

Item Descrio Quantidade 01 Controlador KPF08 Kron 01 un 02 CLP modelo Allen Bradley Micrologix (1200 ou 1100) 01 un 03 Fonte chaveada para alimentao 4,5A - 4VDC/90-240VCA Onrom - S8JX-G10024CD 01 un

04 HMI Allen Bradley - Panelview 300 01 un 05 PC Pavillon dv7 HP 01 un 06 Banco de Cargas 01 un 07 Cabo azul 1,5mm Pirelli Supersastic 03 metros 08 Cabo manga 9x26 AWG Palha Frapa 02 metros 09 Cabo vermelho 1,5mm Pirelli Supersastic 07 metros 10 Canaleta rasgada com tampa 50x50 Heladut 01 metros 11 Conector Mini Din 8 Pinos CAC 60BV6 02 un 12 Placa MDF revestida com melanina - 64x60x10mm 01 un 13 Push button 10mm CABY2LDB 07 un 14 Sinalizador verde MLB-F-3187415149-092012 08 un 15 Sinalizador vermelho CA3PNJPZ 07 un 16 Disjuntor Bipolar 20A Schneider 01 un 17 Borne SAK2,5 Conexxel 06 un

Fonte:Jonny, Paulo e Romualdo

5 - MONTAGEM DO PROTTIPO

O prottipo composto pela instalao do multimedidor Kron, da IHM e do PLC em uma placa de montagem MDF. A figura 18 exibe da esquerda para a direita os equipamentos na respectiva sequncia. A face frontal possui apenas o controle e as sinalizaes do sistema.

Figura 18 Painel com o multimedidor, o IHM e o CLP instalados e energizados

Multimedidor

IHM-Panelview PLC

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Na parte posterior, esto todasas conexes eltricas, conforme exibido na figura 19, a fiao de potncia e sinalizao possuem uma canaleta distinta e outra especifica para a rede de comunicao. Para alimentao da IHM se faz necessrio uma fonte de alimentao de 24Vcc, fixada a-trs do PLC. Os demais equipamentos possuem seleo automtica de voltagem.

Figura 19 Painel traseiro com as conexes eltricas instaladas

5.1TESTES DE BANCADA Aps montagem do prottipo, programes do PLC micrologix 1100 e do controlador Kron, foram efetuados testes de funcionalidades.

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6 FUNCIONAMENTO DO SISTEMA

So duas as arquiteturas utilizadas para a coleta de dados junto aos medidores: a arquitetu-ra com rede de comunicao local ModBus e a arquitetura com protocolo TCP/IP, utilizando-se a internet ou intranet. Utilizamos a rede de comunicao local, aonde o equipamento de medio e o ponto de monitoramento so colocados numa mesma rede ModBus, configu-rados com um endereo que os identifica na rede e conectados por um par de fios. Desde modo o computador responsvel pela aquisio dos dados coletar as informaes do me-didor e posteriormente enviar a IHM. Foi usado tambm um conversor RS232 para RS485, para que o PLC conecte-se a rede Modbus, conforme fig. 18.

Figura 20 Conexo Conversor RS-232 PLC + Medidor + Concentrador

6.1 - Funcionamento do Multimedidor

O controle do fator de potncia, atravs das configuraes dos parmetros internos, super-visiona o cos e conforme a necessidade de adio de capacitncia, estes sero incorpo-rados rede linearmente de 1 ao 8. Esta medio e controle independente do sistema PLC/IHM.O KPF-8 envia os dados de tenso, corrente, fator cos , potncia ativa e aparente de acordo com a solicitao do PLC que ir fazer o gerenciamento das cargas improdutivas, permitindo que estas sejam ligadas ou interrompidas conforme o valor de demanda monito-rado. Em cada carga improdutiva, dever ser instalado um rel de bloqueio que em estado de repouso, permitir a partida da carga, pois deve estar ligado ao comando de desliga da res-pectiva carga, interrompendo a partida at a liberao do PLC (atendendo NR13).

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6.2 - Funcionamento do PLC Micrologix (1200 ou 1100)

O PLC atravs dos valores coletados do medidor Kron, em uma lgica combinacional lad-der, efetua a comparao dos valores de entrada com os de set point.A sada correspon-dente a carga um, dois, trs, etc ligada e o rel de bloqueio ativado. A partir deste mo-mento a energia de comando interrompida e a carga correspondente fica parada, fora do sistema, para no ultrapassar a demanda contratada.

6.3 - Funcionamento do IHM

Para o acompanhamento dos valores e input de set point, a IHM do sistema de medio auxilia na monitorao dos valores coletados no medidor, permitindo quais cargas podero ser desligadas ou ligadas.

6.4 Banco de Capacitores

Representando os capacitores do sistema eltrico, esto os sinalizadores verdes (leds), estes devem ser ligados quando o fator de potncia estiver baixo, em ordem crescente, quando no for suficiente apenas um banco, adicionado outro, e assim por diante. Os sinalizadores vermelhos representam as cargas, inicialmente estaro todos desligados, ou seja, cada sinalizador representa um rel de bloqueio que ao ser energizado interrompe o funcionamento do equipamento. Quando o PLC recebe as informaes do controle, pro-cessa e passa pela lgica implementada, a sada correspondente a carga 1, vai ser elevada para nvel alto, energizando o sinalizador vermelho correspondente, neste momento a carga ser desligada.

6.5 Controle da Demanda

O valor da demanda contratada ser inputado no PLC, e quando a condio de demanda estiver abaixo dos parmetros, a sada do PLC ser desligada (conforme tabela 3).Ento, apaga-se o sinalizador (rel de bloqueio) e atravs de um pulso na entrada que est relacio-nada com a carga em operao, o PLC memoriza que a carga voltou a fazer parte do siste-ma.

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7 EQUIPAMENTOS QUE COMPEM O PROTTIPO

Detalhamos a seguir, os principais equipamentos utilizado no projeto: Medidor Kron, IHM e o PLC.

7.1- MEDIDOR KRON

Figura 21 Medidor KPF-8 Modelo com 8 sadas para controle de bancos de capacitores, com ou sem comunicao serial. Fonte: Manual do Medidor KPF-8

7.1.1 - KPF Conceitos Bsicos de RS-485 e RS-422

As normas RS-485 e RS-422 definem esquemas de transmisso de dados balanceados que oferecem solues robustas para transmitir dados em longas distancias em ambientes rui-dosos. Estas normas no definem qual o protocolo a ser utilizado para a comunicao dos dados, e so adotadas como especificao da camada fsica de diversos protocolos, como, por exemplo, Modbus, Profibus, DIN-Measurement-Bus e muitos outros. Todos os aparelhos que possuem comunicao serial por barramento utilizam o padro RS-485, devido as vantagens que o mesmo apresenta em ambientes industriais. Por ser am-plamente difundido, e bem aceito em todas as partes do globo.

Enquanto a velocidade for relativamente baixa e as distncias relativamente curtas, a influ-ncia da topologia da rede em seu desempenho no significativa. Contudo, quando os efeitos de linhas de transmisso comeam a aparecer, h apenas uma topologia simples que permite gerenciar estes efeitos: a Daisy chain.

Tanto a RS-422 quanto a RS-485 especificam um comprimento mximo de 1200 metros para os cabos de comunicao. A velocidade mxima de comunicao (em bits por segun-

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dobps) depende de caractersticas dos equipamentos instalados, da capacitncia dos ca-bos de comunicao e dos resistores determinao instalados. Como regra geral quanto mais longo os cabos, menor deve ser a velocidade decomunicacao.

7.1.2 KPF-8Seleo correta do esquema de ligao

O primeiro passo selecionar corretamente qual o tipo de ligao a ser adotado. Em toda linha Mult-K, o tipo de ligao pode ser programado via painel frontal (caso do Multimedidor Mult-K) ou interface RS-485.

Tabela 5 Esquema de ligao do KPF-8.

Esquema TPs TCs Aplicao 00 3 3 Trifsico Estrela (3F + N) 01 2 2 Bifsico (2F + N) 02 1 1 Monofsico (1F + N) 03 1 1 Trifsico Estrela Equilibrado (3F + N) 48 2 ou 3 3 Trifsico Delta (3F) 49 2 ou 3 2 Trifsico Delta aberto (3F)

Fonte:Manual da Kron (KPF-8)

7.1.3 - Fator de Potncia

O fator de potncia definido pela razo entre potncia ativa (W) e potncia aparente (VA) e medido pelos instrumentos e comparado com os valores ajustados previamente , a fim de prover a compensao necessria, administrando a entrada e sada dos bancos de capaci-tores.

7.1.4 - Princpio de Funcionamento

O funcionamento dos controladores de fator de potncia baseado na medio dos sinais de corrente e tenso do circuito trifsico no qual devem atuar os bancos de capacitores. A partir dessas medies o instrumento calcula qual (is) estgio de controle dos bancos de capacito-res devem ser ligados para que o valor de cos previamente ajustado seja atingido.Essa compensao leva em considerao a quantidade de acionamentos e o desgaste de cada banco, a fim de equilibrar a utilizao dos mesmos no sistema.

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7.1.5 - Interface Serial

Tipo: RS-485 a 2 fios; Velocidade: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 ou 38400bps (configurvel); Paridade: None,Odd e Even; Endereo: 1 a 247 (configurvel); Protocolo: MODBUS-RTU; Software:Rede MB5 (envio dados 8N1, 8N2, 8E1 ou 8O1); Cabo: Para a RS-485 deve sempre ser utilizado cabo blindado, com no mnimo duas

vias, seco mnima de 0,25mm e impedncia caracterstica de 120 ohms.

7.1.6 - Contatos

O instrumento contar com 8 (KPF08) ou 12 (KPF12) contatos para controle dos bancos de capacitores.

Tipo: contato seco (NA); Nvel de Tenso:at 250 V c.a. Nvel de Corrente:at 3 A c.a.

7.1.7 - Rel para Alarme

Quantidade: 1 Alarmes relacionados:Sobretenso; THD de Tenso; Limite da razo entre Ind/Cap

7.1.8 - Rel para Ventilao

Quantidade: 1 Alarmes relacionados: Temperatura

7.1.9 - Esquemas de Ligao

Basicamente, o controlador de fator de potncia trifsico KPF-8 pode ser utilizado seguindo o modelo de instalao abaixo:

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Figura 22 Esquema de ligao do medidor KPF-8

Figura 23 Diagrama de proteo, alimentao e entradas do medidor KPF-8

altamente recomendvel a instalao de disjuntores ou fusveis automticos entre a rede eltrica e o KPF-8. Os disjuntores devem estar nas proximidades do controlador. Todos os fusveis devem ser do tipo FF (atuao rpida).

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7.1.10 - KPF-8 Modos de Operao e Programaes

O KPF-8 possui dois modos de operao:

Automtico: Modo principal do instrumento, dependente da programao feita. So 10 pro-gramaes disponveis, divididas em 3 grupos:

Linear (P-01): No modo linear o instrumento sempre segue a ordem de estgios (Ex: 1,2,3,4..8) para entrada e sada dos bancos.

Rotacional (P-02 a P-09): No grupo rotacional os valores dos estgios de controle dos ban-cos seguem seqncia baseada em aumento de kVar (do menor para o maior). Dentro de uma determinada programao, o controlador seleciona qual dos estgios, entre estgios de mesmo valor, deve ser utilizado no momento (rotao sentido horrio). Isso feito para que o tempo de operao dos bancos seja bem distribudo.

Customizvel (P-10): Nesse grupo no necessrio seguir lgica pr-definida. O instru-mento pode selecionar automaticamente a melhor combinao de bancos para atuao de acordo com a necessidade de controle e tempo de operao dos estgios ou seguir uma ordem determinada pelo usurio.Pode tambm, ao utilizar a funo de Auto Ajuste, calcular os valores de potncia reativa de cada estgio capacitivo presente e acionar o(s) necess-rios para a correo. No grupo customizvel ainda possvel programar qualquer um dos estgios como inativo ou sempre ativo e tambm programar os valores para qualquer um dos estgios selecionados.

MANUAL: Modo de teste, no qual h a possibilidade de ativar ou desativar as sadas a rel que controlam os bancos. Aps 5 minutos de inatividade, o instrumento estando no modo Manual retornar ao modo Automtico.

7.1.11 Protocolo Modbus do KPF-8

Exemplo de Leitura;

Endereo do slave: 1 Funo: 3 Registro inicial para leitura: 1000 (Valor em Hexadecimal) Quantidade de Registros: 2 String a ser enviado pelo mestre:

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Figura 24 String a ser enviado ao KPF-8 Fonte: Manual do Protocolo Modbus do KPF-8

Resposta:

Figura 25 String resposta do escravo Fonte: Manual do Protocolo Modbus do KPF-8

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7.2 - IHM PANELVIEW 300 ALLEN-BRADLEY

Figura 26 Panelview para interfaces eletrnicas. Fonte: Manual do IHM Allen Bradley.

O IHM possui interfaces modular DH-485 (data highway) e RS-232

7.2.1- Software do IHM (Programa)

Panelbuilder 32 (Baseado em Windows) suporte extensivo ao Controllogix, RSLogix

7.3 - PLC/CLP MICROLOGIX ALLEN-BRADLEY - 1200 ou 1100

7.3.1 - PLC/CLP entradas e sadas (E/S)

O MicroLogix 1200 fornece E/S discreta que incorporada ao controlador como listado na tabela seguinte:

Tabela 6 - Entradas e Sadas na comunicao entre o controlador KPF-8 eo PLC/CLP (MicroLogix 1200).

Fonte:Manual do Controlador MicroLogix1200

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7.3.2 - PLC/CLP memria

O Controlador MicroLogix 1200 suporta 6 K de memria. A memria podeser usada por ar-quivos de programa e arquivos de dados. O uso mximo damemria de dados so palavras de 2 K, como mostrado abaixo:

Figura 27 Capacidade de memria de dados do controlador ou PLC/CLP MicroLogix 1200

7.3.3 - Requisitos de Software

Microsoft Windows 2000 or up Windows XP (Service Pack 2) Windows Server 2003 (com ou sem Service Pack 1) Windows Server 2003 R2 RSLogix 500 relies on RSLinx Classic communication software, version

2.51.00 or later. One copy of the RSLinx Classic Lite software is included with the RSLogix 500 software.

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8 - CONSIDERAES

Com este trabalho enfatizamos a importncia da implantao de um sistema de gerencia-mento de energia eltrica para as empresas fabris, de mdio e grande porte. Com relao s diversas recomendaes por parte das concessionrias, destaca-se a no-ultrapassagem da demanda de potncia e por isso a necessidade de manter a mesma em seus limites es-tabelecidos. A possibilidade de reduo da demanda ativa, fazendo-se uma seleo adequada das car-gas a serem retiradas, permite que se trabalhe dentro dos nveisaceitveis de fator de po-tncia, de modo a no ser multado pelo excesso de demanda reativa, o que torna funda-mental a utilizao de controladores inteligentes. Atravs do controlador de fator de potencia e demanda Kron modelo KPF-8, foi realizado o monitoramento da energia da rede, aps a unidade de medio da empresa/consumidor e o mesmo mostrou-se eficaz na medio atravs da relao tenso x corrente em uma das fases, e neste caso, a fase R. Foi adotadano prottipo uma corrente mxima de 5A, porm, numa implementao industrial, faz-se necessrio o uso de TCs / TPs para manter a rela-o mais adequada (50:1). O controle do sistema de energia (potncia, consumo, demanda, fator de potncia), favorece a competitividade das indstrias, devido ao no pagamento de multas indesejadas. Desta forma, a implementao deste sistema justifica o custo x benefcio do investimento. Durante a elaborao deste trabalho, a Resoluo Normativa 563/2013 (Jul 2013) modificou a abrangncia na aplicao do fator de potncia para faturamentos dos excedentes de reati-vos de unidades consumidoras, alterando a 414/2010, porm sem prejuzos ao contedo deste trabalho de concluso de curso.

9 TRABALHOS FUTUROS

Para efeito de melhoria futura do projeto, pode-se utilizar um aplicativo supervisrio tal como Labview, Scada ou Elipse, para expanso do controle, pois este supervisrio permite avaliar mais variveis de consumo e qualidade de energia. Tudo isso em tempo real, interligando o sistema em uma rede Ethernet, permitindo a coleta e configuraes remotas, alm da gera-o de relatrios e base estatstica do monitoramento. Outra sugesto, seria a implementao de um sistema sms para envios de alertas e contro-les distncia (remoto). O PLC/CLP deve ser programado para simular uma janela de medio deslizante com largu-ra de T min. Sempre que houver uma ultrapassagem da demanda mxima consumida, ime-

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diatamente, o PLC deve desligar uma ou mais cargas. Essas cargas s podero voltar a serem ligadas se houverem condies de no ultrapassagem da demanda mxima contra-tada e aps um certo tempo pr-definido. Essa providncia evita o contnuo desligamento e religao de uma nica carga. Tambm pode ser interessante prever um sistema rotativo de cargas de modo que no seja sempre a mesma carga a ser ligada e desligada. Tambm conveniente estipular uma sada do PLC para servir de alarme para a situao em que mesmo com todas as cargas programadas desligadas a demanda ainda permanea acima da linha da contratada.

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