Dimension Amen to 3

Dimensionamento de Grupos Geradores

Treinamento de Aplicação

Our energy working for you.™

OBJETIVO:

“Demonstrar os principais detalhes para um correto dimensionamento e alguns aspectos gerais.”


O que é importante?

• Alimentar cargas e partir motores como se a rede estivesse presente – (diferença entre rede e gerador imperceptível)

• Não pode haver distúrbios nas demais cargas durante a partida de motores, etc..

• Prover a melhor solução para o cliente com Grupos Geradores e sistema de controle com otimização de custos


Performance do Grupo Gerador

• Tensão é mais consistente que a rede

• O controle de Frequencia é pobre em relação a rede

• Alterações de Carga resultam em variações na frequencia & tensão

AVR

GOV Pick-up

AtuadorPWR EXC

Motor


Formas de

Dimensionamento


• Pelo transformador

• Pela relação de cargas

• Pelas medições

• Pelas contas de energia

Obs: Deveremos sempre saber o regime de trabalho que o gerador

irá funcionar: standby, prime e contínuo.


Pelo Transformador

Exemplo

300 KVA – 13,8 Kv / 220 Vca

Problemas:

• O transformador pode estar aliviado

• O transformador pode estar com níveis de sobrecarga de até 30%, o que o grupo gerador não suportaria, visto que, a sobrecarga máxima admitida para o grupo gerador é de 10% por um tempo limitado


Pela Relação de Cargas

Exemplo

• Tensão: 220/127 Vca – 60 Hz

• (1x) motor de 50 cv – TAP 65%

• (1x) motor de 20 cv – YΔ

• (1x) motor de 10 cv – direta

• Iluminação total de 20 KW

Problemas:

• Sempre a carga total instalada possui um fator de utilização

• Nem sempre é definido a seqüência de partida dos motores


Em muitas aplicações, pode ser aconselhável limitar aquantidade de cargas a serem conectadas ou iniciadassimultaneamente pelo grupo gerador. Normalmente, ascargas são conectadas ao grupo gerador em seqüênciapara reduzir os requisitos de partida e, conseqüentemente,o tamanho do gerador requerido.


Cargas de Iluminação: Os cálculos de iluminação são bastante diretos, uma soma da potência de lâmpadas ou acessórios, ou da potência requerida para os circuitos de iluminação mais a potência requerida para reatores. Os tipos comuns de iluminação são: • incandescente – conjuntos de padrão de lâmpadas de

bulbo que geralmente usam um filamento de tungstênio; • fluorescente – uma lâmpada de gás ionizado ativado por

reator;• iluminação de descarga de gás;• Iluminação de descarga de sódio de baixa pressão, sódio

de alta pressão, etc;


As tabelas abaixo contêm alguns dados úteis representativos


Pela Medição

Exemplo

• Tensão: 220/127 Vca – 60 Hz

• Corrente máx. – 300 A

• Potência Ativa – 105 KW

• Potência Aparente – 114 KVA

• Fator de Potência – 0,92

Problemas:

• Nem sempre a carga em funcionamento é a carga real a ser atendida pelo grupo gerador.

• Nem sempre conseguimos identificar e registrar os tipos de partida das maquinas.

• Quando medimos duas ou mais cargas separadamente, nem sempre o grupo gerador atenderá a demanda máxima das mesmas.


Pelas Contas de Energia

• Demanda

• Consumo

• Fator de carga

• Fator de Potência

Problemas

• Desconhecemos os tipos de partida das cargas mais críticas.

• Não são registrados as correntes de partida, bem como a duração destas (tempo).

• Nem sempre a demanda registrada será atendida na íntegra.


Principais Dados para um correto Dimensionamento

• Tensão nominal e freqüência.

• Relação das cargas a serem atendidas.

• Potência dos transformadores.

• Medições realizadas.

• Se existirem motores, deveremos considerar os seus tipos de partidas e seqüência destes.

• Se existirem elevadores, deveremos saber a marca, corrente nominal, corrente de partida, quantos elevadores serão atendidos ao mesmo tempo e o fator de potência dos mesmos. A medição no elevador deverá ser feita com o mesmo descendo e com a cabine vazia.


Sequencia de Partida de Cargas – Faz a Diferença

TEMPO

Carg

a

0

10

2

00

1

0

20

0

10

2

0

LOAD 1

CARGA 2

TOTAL

CARGA 1


Sequencia de partida

LOAD 1

CARGA 2

TOTAL

TEMPO

Carg

a

0

10

2

00

1

0

20

0

10

2

0

CARGA 1


Cargas Deformante

Uma UPS (no-break) usa retificadores de silício controlados (SCRs) ou outros dispositivos estáticos para converter voltagem de CA em voltagem de CC. A voltagem de CC é usada para produzir voltagem de CA através de um circuito inversor na saída do UPS. A voltagem de CC também é usada para carregar as baterias, que são os componentes de armazenamento de energia para o UPS. A comutação dos SCRs na entrada induz correntes harmônicas no alternador do grupo gerador. Os efeitos dessas correntes inclui aquecimento adicional do enrolamento, redução da eficiência edistorção da forma de onda de CA. O resultado é um alternador maior para uma determinada saída em kW do grupo gerador.


Cargas Deformantes

Os dispositivos UPS geralmente são sensíveis a quedas de tensão e

oscilações de freqüência.

Como o grupo gerador em comparação com a Rede Concessionária é

uma fonte limitada de energia, é necessário que tenhamos certas

precauções.


Para evitarmos tal problema é necessário dispormos das seguintes informações:

• Marca, modelo e potência do no-break.• Coeficiente de recarga das baterias.• Número de pulsos do retificador.• O no-break possui chave estática?• Fator de potência do no-break.• Fator de utilização dos usuários.• Tensão de trabalho trifásica.• Se possui filtros para redução de harmônicos.


Comentários gerais

• Condições ambientais devem ser levado em consideração, devido ao despotenciamento do grupo gerador (altitude, temp ambiente,etc).

• Sempre que um no-break possuir chave estática, o motor deverá ser dotado de regulação eletrônica de velocidade.

• Grupos geradores híbridos são dotados de um alternador com potência maior que a do motor, aplicados em situações onde a queda de tensão é superior a máxima permitida.


Gensize


Comentários gerais

Sempre que o grupo gerador entrar em funcionamento, os bancos decapacitores para correção do fator de potência, deverão ser evitados.A capacitância do sistema torna-se uma fonte de excitação do gerador e a perda do controle de voltagem poderá tornar-se um problema. Comute sempre os condensadores de correção do fator de potência ligando e desligando o sistema com a carga.


Conclusões e Recomendações

• Tente implementar sequencia de partida nas cargas para otimizar a potência do grupo gerador.

– Utilize multiplas transferencias ou outro controle de carga

– Estabilize o gerador entre a partida das cargas

• Parta os motores maiores e cargas prioritárias primeiro

• Para cargas não lineares e deformantes, especifique alternadores com PMG and regulador de velocidade (sempre para UPS)

• Considere impacto de cargas (partida de motores)

• Evite banco de capacitores

• Utilize o GenSize

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