Grupo Geradores - Sistemas de Controle - DOC

8/19/2019 Grupo Geradores - Sistemas de Controle - DOC

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Eng Jose Claudio Pereira h t tp :/ /w ww. jo s e c l a u d io .e n g .b r Pagina 1

G R U P O G E R ! " O R E # $ % E &! " E C O ' % R O ( E

O )ercado brasileiro nao era recepti*o aos controles eletr+nicos para grupos geradores ateo ad*ento da tecnologia digital neste seg)ento.

,a*ia u) entendi)ento geral de -ue os controles para grupos geradores de*eria)ser si)ples de operar e oerecer o )ai)o e) ter)os de acilidades de )anutencao. !s ino*acoes eletr+nicas introdu0idas pelos abricantes era) li)itadas ja -ue a )aior parcela do *olu)e das suas *endas era gerada por enco)endas sob especiicacaoas -uais recusa*a) co)ponentes desconhecidos. Os )ontadores buscandoco)petiti*idade oerecia) )uitas alternati*as resultando dai -ue os clientesusuarios de )uitos e-uipa)entos co)o as e)presas de teleco)unicacoes e outros naoconseguia) u) ni*el de padroni0acao aceita*el para os seus e-uipa)entos co)oainda ocorre atual)ente. 'a decada de 23 co)ecara) a surgir os pri)eiros controleseletr+nicos )ontados no 4rasil e co)o ha*ia a protecao de )ercado para a industrianacional pratica)ente nenhu)a tecnologia i)portada era acrescentada aos produtos

*endidos na epoca. !le) disso as pri)eiras unidades lancadas no )ercadoapresenta*a) dese)penho )ediocre e alhas constantes acabando por cair nodescredito do consu)idor. Eistia ainda u)a certa rejeicao por parte das e)presasde teleco)unicacoes -ue co)o )aiores usuarios de grupos geradores era)or)adoras de opiniao tornando os controles eletr+nicos aceita*eis por outros clientesapenas e) uncao de preco u)a *e0 -ue era) )ais baratos. ! despeito disso )uitasunidades ora) *endidas e ainda estao e) operacao ate hoje.

o)ente e) 155+ os controles eletr+nicos para grupos geradores alcancara) oseg)ento de teleco)unicacoes -uando a E)bratel ad-uiriu a sua pri)eira Unidade deuper*isao de Corrente !lternada eletr+nica abricada sob enco)enda e co) a

super*isao dos engenheiros do "eparta)ento de Energia da E)bratel resultando daio e-uipa)ento padrao %elebras.

!s e)presas de teleco)unicacoes diante da di*ersidade de produtos eistentes no)ercado e co) o objeti*o de padroni0ar os grupos geradores utili0ados por elaselaborara) nor)as tecnicas especiicas para sere) obser*adas pelos seusornecedores nascendo dai algu)as no)enclaturas hoje bastante diundidas entre osusuarios de grupos geradores tais co)o:

UC! 6 Unidade de uper*isao de Corrente alternada

7%& 6 7uadro de %ranserencia &anual

7%! 6 7uadro de transerencia !uto)atica

7G" 6 7uadro Geral de "istribuicao

7"C! 6 7uadro de "istribuicao de Corrente !lternada e outras siglas aplica*eis aosdispositi*os de corrente continua.

Conceitual)ente ha dierencas entre as praticas adotadas nos )ercados a)ericano eeuropeu. '+s no 4rasil assi)ila)os os padroes europeus co) )aior acilidadepro*a*el)ente por-ue as nossas nor)as tecnicas deri*a) e) )uitos casos dasnor)as europeias e por-ue so)os a)iliari0ados co) o siste)a )etrico. !ssi)deini)os os nossos siste)as e) 89! en-uanto nos Estados Unidos o padrao edeinir as potencias e) ; independente)ente de ator de potencia. Para n+s oentendi)ento e de -ue o 7U!"RO "E CO&!'"O do grupo gerador e u) co)ponente a

parte aeto a parte eletrica do siste)a. Entende)os -ue o -uadro de co)ando de*eser separado onde todos os dispositi*os de super*isao e controle sao instalados adistancia do )otor "iesel


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"E CO&!'"O $'%EGR!"O ou $'CORPOR!"O conceito ja ha )uito diundido nosEstados Unidos e Europa.

"ecorrente da pratica ao longo do te)po para a )aioria dos usuarios 7U!"RO "ECO&!'"O !U%O&!%$CO ou UC! inclui a Cha*e de %ranserencia !uto)atica deCarga. o)ente e) casos ecepcionais e) uncao das distancias en*ol*idas na

instalacao

*isando

a

econo)ia

de

cabos

ad)ite#se

a

utili0acao

de

7%!

7uadro de Co)ando lntegrado>. ,a ainda a diiculdade deaceitacao do ato de alguns dispositi*os sere) inerentes eclusi*a)ente a Cha*e de

%ranserencia

de linha> nao correspondia) eata)enteas eigencias dos clientes. !inda hoje re-uente)ente *e)os especiicacoes tecnicas-ue s+ pode) ser atendidas co) produtos abricados especial)ente sob enco)enda. aoos -ue os abricantes/)ontadores cha)a) de >grupos geradores engenheirados> -ue

alguns

ate

declina)

de

ornecer

por

incluire)

dispositi*os

pouco

usuais

e

docu)entacaotecnica

especiica

e

co)plicada.

Outra caracteristica do )ercado brasileiro e) relacao a controles esta direta)enterelacionada ao conheci)ento tecnico do produto por parte do co)prador/usuario.

,a u)a parcela signiicati*a de usuarios onde se concentra o )aior *olu)e de unidades*endidas


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"etector e PowerCo))and # Cu))ins Power Generation@

E&CP $$ e E&CP $$A # Caterpillar@

"ECB3 # "ecision &aer # 8ohler@

%D333 # te)ac@

&!R% GE' # !tos !uto)acao $ndustrial

(&D331

#

(ight

er*ice@&?3 &1?3 D?33 RB333 !33 e &$C Process ll # "&O@

RG!& # (O9!%O@

UC!&!7 # &a-uigeral@

"PC#?+3 # (eon ,ei)er@

'o*os Produtos ;oodward@

&C" # !tlas Copco e

8B3 Genset # 89! !uto)acao.

CU&&$'

PO;ER

GE'ER!%$O'iste)a de Controle "etector 1DE Partida !uto)atica Re)otaE Co)ponentes

de

controle

projetados

para

suportar

os

ni*eis

de

*ibracao

tipicos

de

grupos

geradores

E Controla

Partida

e

Parada

do

Grupo

Gerador

"escr ic@ao do Controle "etector 1D (a)padas


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CU&&$' PO;ER GE'ER !%$O'

Controle PowerCo))andH

co) Pr otec@ao !)pentr IJE Regulador auto)atico de tensao e go*ernador de rotacao do )otor integrados

E ! Protecao !)pentrI garante a integridade eletrica do alternador e do siste)a deenergia

eletrica

contra

os

eeitos

resultantes

de

condicoes

de

ecesso

de

correntepico/-ueda de *oltage) -ueda de re-uencia e sobrecarga

E Co)ponentes de controle projetados para suportar os ni*eis de *ibracao tipicos de

grupos

geradores"escr ic@ao do Controle tandar d

E de Corrente E 4otao

de

teste

do

displaI.

E %e)po de resria)ento do )otor ajusta*elde 3 a B3 )inutos@

E Controle energi0ado para unciona)ento ou corte deco)busti*el@

E 9isor de Cristal (i-uido


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C!% E R P $(( ! R E &C P $ $ A


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U C ! & ! 7

& !7U$GER !(

"isponi*el nas *ersoes standard e %R para transerencia de carga e) transicao echada e) ra)pa. ! *ersao standard oerece as uncoes de UC! )icroprocessada e certiicada pela !natel para aplicacoes e)

teleco)unicacoes dotada de interace serial R#DBD e R#L? protocolo de co)unicacao aberto e gerencia)ento re)oto *ia $nternet.

! *ersao %R te) )+dulo de co)ando )icroprosessado co) as uncoes:

%ranserencia e) ra)pa bidirecional se) interrupcao das cargas@%e)po de transerencia entre as ontes )enor -ue 1? segundos@

Co)unicacao

serial

R#DBD

e

R#L?@uper*isao re)ota atra*es de PC co) sotwares co)erciais@Protocolo de co)unicacao aberto


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erie &!R% GE' # !tos !uto)acao $ndustrial

U P E R 9 $ $O ' ! :

E %ensao !lta 4aia e Falta de ase da rede edo G&G atra*es da leitura do sinal anal+gicodas

tres

ases@

E Fre-uencia !lta e 4aia do G&G atra*es do

sinal

de

rotacao

do

alternador@E obrecarga atra*es do contato


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% E & ! C % D 3 3 3

Opc@ao

& !'U !(

iste)a de controle )icroprocessado para grupos geradores de operacao )anual co) )edicoes de tensaocorrente e re-uencia@ protecao contra sobrecorrente co) atuacao sobre a bobina de disparo do disjuntor principal.

% E & ! C % D 3 3 3Opc @ao ! U % O & ! % $CO

"isponi*el nas opcoes %D333! %D3334 %D333 %D333P e %D333C. Para aplicacoes e)teleco)unicacoes a %E&!C oerece a unidade >teleco)> para atender os re-uisitos das nor)as %elebras.

'a

*ersao

%D333!

encontra)#se:

E uper*isao de rede@

E Partida parada e transerencia auto)atica@

E $ndicacao digital de tensao


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(&

D331 # ($G,% ER9$CE

&O"U(O "E UPER9$!O (&D331 &O"U(O "$G$%!( "E &E"$C!O "E GR!'"EM! &&GD331

'a rontal da UC! eiste u) )+dulo de )edicao co) as seguintes uncoes e co)andos:

E %ensao de (inha da Rede.

E

%ensao

de

(inha

de

Grupo.

E Fre-uencia do Grupo.

E Corrente de Carga R..%.

E %ensao de 4ateria.

E Co)ando %este de (ed s e "isplaI.

E Co)ando &anual de elecao de

Grande0a.

E

4arra

)ini)a para

a

operacao

do conjunto contendo:

# $ndicacao de tensao presente do Grupo.# $ndicacao de tensao presente da Rede.# G&G ali)entando.

4O% O E $R ! :

E $nterruptor geral tipo cogu)elo

& E ' ! G E ' 9 $ ! % E( ! " E C R $ % ! ( ( i7 U$" O:

a= Falha Partida.b= %ensao anor)al do Grupo. c= Pressao 4aia.d= %e)peratura !lta.e= obre*elocidade.= Falha na Parada.g= Fluo de !gua $ndustrial UC!> -ue te) co)ouncao co)andar e super*isionar o GrupoGerador.

n= E)ergencia !cionada.o= G&G e) !uto)atico. p= G&G e) &anual.-= G&G Operando.r= G&G e) Resria)ento.s= Rel+gio.t= 9ago.u= $ndicacao de Grupo Parando.*= $ndicacao de %roca de Oleo (ubriicante eFiltros do (ubriicante e Co)busti*el


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R G ! & # ( O 9 ! %O

Controle )icroprocessado para grupos geradores produ0ido pela (O9!%O electric # da $talia # e *endido no)ercado brasileiro aos di*ersos )ontadores -ue nao dispoe) de tecnologia pr+pria. E total)ente progra)a*el edisponi*el e) 1D ou D 9olts e e) tres *ersoes:

RG!& # tandard@

RG!& 1DRC ou DRC # 9ersao co) porta serial R#L? e) 1D ou D 9"C e

RG!& ; # 9ersao co)pleta co) )icroco)putador e sotware para operacao re)ota atra*es de portade co)unicacao R#DBD/R#L? ou )ode)


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(EO' ,E$&ER" P C # ? + 3

&+dulo de controle digital para instalacao no -uadro de co)ando. Controla partida parada transerencia eretranserencia. Co)o padrao e instalado na porta rontal do -uadro de co)ando onde ta)be) se encontra acha*e de transerencia.

% e) .u n c@ o es d e p r o tec@ ao c o ) s in ali0 ac @ ao lu ) i n o sa e ala r ) e c o n tr a :

E Rede anor)al@

E Falha de tensao do grupo gerador@

E Pressao de +leo baia@

E %e)peratura alta@

E obrecarga@

E Rotacao anor)al e

E Falha na partida.

OPER !N@ !O !U%O& !%$C !7uando esti*er no )odo auto)atico e receber u) sinalpro*eniente de u) detector de tensao de rede anor)alsera iniciali0ada u)a se-uencia -ue co)eca co) u)

retardo

de

partida

para

i)pedir

-ue

alsos

sinais

dodetector atue) inde*ida)ente. E) seguida ap+s aconir)acao de condicoes iniciais o olen+ide deCo)busti*el e ati*ado e o )otor de partida e acionadopor u) ciclo pre ajustado. Caso o )otor alhe ap+s Btentati*as de partida a se-uencia ira ter)inar e odeeito F!(,! '! P!R%$"! sera )ostrado no displaI.7uando o )otor uncionar o )otor de partida edesengatado e blo-ueado por u)a re-uencia pre#ajustada da saida do alternador nesta condicao ote)pori0ador de estabili0acao e ati*ado per)itindo -uea as condicoes de Pressao de Oleo !lta %e)peraturado &otor Falha de Carga Rotacao !nor)al e

obrecarga

seja)

estabili0adas

se)

iniciar

o

processode alha. !p+s transcorrido o te)po de estabili0acao eeetuada a transerencia de carga da rede para o grupo. !p+s o te)po de conir)acao de retorno de redeestabili0ada a carga e transerida para a rede einiciali0ado o ciclo de parada a partir de u) retardo deparada seguido de te)pori0acao de resria)ento -ue

Especi. icac@oes %ecnicas:E Fre-uencia de operacao # ?3 ou +3 E Falha de Carga de 4ateria: de 3 a B?9


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"&O

& $C P r o c e s s $$

O controle &$C Process $$ e standard na linha PO;ER D333 e opcional para as outras linhas de produtos"&O.

O controle basico inclui as teclas F1 a F+


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"&O

&$ C H % E(

Para os grupos geradores de )enor porte e potencias aci)a de 3 89! a "&O esta oerecendo o controle

)icroprocessado &$CH

%E( co) ate 1?3 para)etros conigura*eis tensao de D3L a +33 9olts dotados dasuncoes de super*isao e controle do grupo gerador pore) de construcao )enos soisticada e )enor custo do-ue o &$C Process $$.

Para os grupos geradores das linhas P!C$F$C &O'%!'! !%(!'%$C e 'E9!"! a "&O oerece os controles&?3 &1?3 D?33 RB333 e !33 cujas iguras pode) ser *istas a seguir. ao controles opcionais co)

uncoes

de

super*isao

e

controle

pre#deinidas

aplica*eis

e)

uncao

de

)arca

e

)odelo

do

)otor

a

escolha

docliente conor)e suas necessidades. Os )odelos &?3 e &1?3 sao controles )anuais. ! partir do controleD?33 a "&O e)prega tecnologia digital e a partida auto)atica e opcional no D?33 e standard nos de)ais)odelos -ue pode) ser i)ple)entados co) di*ersos opcionais cobrindo todas as necessidades de)onitora)ento do grupo gerador.

& ? 3 & 1 ? 3 D? 3 3

R B 3 3 3 ! 3 3


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!le) dos controles *istos anterior)ente a ;OO";!R" no decorrer do ano de D331 disponibili0ou para os)ontadores de grupos geradores a sua no*a a)ilia de controles digitais -ue e de se esperar ira contribuir para -ue alguns )ontadores opte) por utili0ar estes produtos e) detri)ento da abricacao pr+pria.

;OO"; !R"

G C P # 11

Controle digital para unidades isoladas pro*e co)pleto controle sobre o )otor e alternador be) co)ocontrole l+gico sobre u) contactor principal. uper*isiona partida e parada do )otor e protege contrasobre*elocidade te)peratura pressao tensao corrente re-uencia sobrecarga e outras alhas. $nclui 1Dentradas digitais D entradas de sinal do )otor 1 entrada para pic#up )agnetico e 5 saidas de releconigura*eis pelo cliente.

;OO"; !R"

G C P # 1D

Controle digital para grupos geradores co) as )es)as uncoes do GCP#11 para aplicacoes e) grupos

geradores

de

e)ergencia.

!crescenta

as

uncoes

de

super*isao

da

rede

e

controle

auto)atico

para

doiscontatores principais


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; OO " ; ! R "

GCP#D1

Controle digital para grupos geradores co) as uncoes dos )odelos anteriores pore) adicional)ente co) acapacidade operacao e) paralelo co) a concessionaria podendo ser utili0ado e) aplicacoes de peasha*ing. $nclui protecao de se-uencia de ases u) total de 1 entradas digitais entradas de sinal do )otor1 entrada de pic#up )agnetico e saidas de reles conigura*eis pelo cliente. Co)o opcionais oereceentradas e saidas adicionais be) co)o ajuste re)oto de tensao e re-uencia.

;OO"; !R"

GCP#DD

Controle digital para grupos geradores co)o o )odelo GCP#D1 pore) dotado da capacidade adicional decontrolar dois contatores principais deteccao de alha da concessionaria e controle de cha*e de transerenciaauto)atica. $nclui ta)be) a capacidade de transerencia co) transicao echada e) ra)pa.

;OO"; !R"

GCP#B1 e GCP#BD

E o controle eletr+nico digital )ais poderoso da a)ilia GCP ;oodward. !s unidades GCP#B1 e GCP#BD saosi)ilares aos controles GCP#D1 e GCP#DD pore) co) a adicao das uncoes de di*isor de carga capacidadede ali)entacao de reati*os e para operacao de unidades )ultiplas e) paralelo. %a)be) adiciona) u)sincronosc+pio no painel rontal. Co)o padrao disponibili0a) 1+ entradas digitais 2 entradas de sinal do)otor ou alternador 1 entrada de pic#up )agnetico e 2 saidas de reles conigura*eis pelo cliente.Opcional)ente pode incluir entradas e saidas adicionais ajustes re)otos grupo gerador re)oto e ajustesanal+gicos de tensao e re-uencia re)otos. %a)be) disponi*el rel+gio e) te)po real e hist+rico de e*entos.


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;OO"; !R"

Reles

)ulti. unc@ao

&FR#1

U)a a)ilia co)posta por ? )odelos de reles co) as uncoes de protecao de rede e geracao distribuida.Cada u) dos ? )odelos disponi*eis protege contra deter)inada alha )onitora e eibe os sinais de correntealternada da rede ou do grupo gerador. $nclui u) rele de alar)e !'$ 2 B saidas de contatos secos e saoacil)ente conigura*eis *ia interace R#DBD.

O )odelo &FR#1B/GP protege o grupo gerador contra sub e sobre#tensao sub e sobre#re-uencia potencia

in*ersa

sobrecarga

desbalancea)ento

de

carga

perda

de

ecitacao

ator

de

potencia

e

sobre#correnteindependente de te)po.

O )odelo &FR#1?/' oerece protecao si)ilar ao )odelo &FR#1B/GP )as adiciona controles desincroni0acao para atuar u) contactor nos casos de potencia ati*a ator de potencia e di*isao de cargas ati*ae reati*a. %e) ponto de ajuste eterno e B saidas anal+gicas conigura*eis.

&odelo &FR#1D/CP # protecao para o alternador contra sobre#corrente independente de te)po corrente dete)po in*erso e alta de terra calculada.

&odelo &FR#11/&P # Protecao da rede contra sub e sobre#tensao sub e sobre#re-uencia alta assi)etricade ase.

&odelo &FR#11/G?5 # inclui as protecoes do )odelo &FR#11/&P e adiciona protecao de se-uencia de ase.

;OO"; !R"

P"

$'CRO'$M!"OR "$G$% !(

O sincroni0ador incorpora controle l+gico para u) contator eibicao de dados de corrente alternada no painelrontal u) teclado do usuario u) sincronosc+pio interno e coniguracao *ia interace R#DBD. %a)be) te)protecao

da

concessionaria

para

sub

e

sobre#corrente

sub

e

sobre#re-uencia

e

se-uencia

de

ases.

Protecaodo alternador para sobre e sub#tensao sobre e sub#re-uencia sobrecarga potencia in*ersa e carga redu0ida.


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;OO"; !R"EGCP#D e EGCP#B


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Eng Jose Claudio Pereira w w w. jo s e claudio.eng.br Pagina 1L

Co)andos *ia )odulo "igital por )eio de botoes. !uto / &anual / teste se) carga @

Partida )anual@(iga / "esliga carga Grupo Gerador@

4otao de blo-ueio@ Reposicao de deeitos@

4otao de na*egacao e progra)acao@

%este co) carga -uando progra)ado@

Parada )anual@(iga / "esliga carga Rede@

,abilita ,orario de ponta c/ interrupcao@ 4otao de ,E(P


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89! !uto)aQo

8B3 Genet

&odulo eletronico de controle e pr otec@aopara

grupos

ger ador es

Principais car acter isticas:

E uper*isao

co)pleta

da

rede

eletrica

e

do

grupo

gerador

)onitorando

si)ultanea)ente

as

tensoes

e

corrente

das

tres

ases

do

gerador

e

da

rede

para

e)

caso

de

alta

da

rede

co)ercial

eetuar

o

procedi)ento de partida do grupo gerador e a transerencia da carga e ap+s o retorno da rede a0er o

procedi)ento in*erso ou seja: %ranserir a carga no*a)ente para a rede co)ercial resriar o grupo e

parar o )otor. O te)po para cada u)a das acoes citadas pode ser alterado indi*idual)ente a i) de

atender a necessidades especiicas.

E &onitora)ento

da

tensao

da

teste

ou

desligado=@

E "ata

ou

horas

de

unciona)ento

da

pr+/i)a

)anutencao

pre*enti*a

do

grupo

gerador@

E %ensao

das

tres

ases

da

rede@ E %ensao

da


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./ !li)entacao: 1D ou D 9cc co) selecao auto)atica da *oltage).

./ Garantia de u) ano co) substituicao i)ediata do )+dulo de eituoso.

./ Funciona)ento e) )odo auto)atico )anual.

./ Partida peri+dica progra)ada se) ali)entar carga

./ Partida

e)

hora

sa0onal.

./ aida RDBD

para

teleco)ando

re)oto.

./ Opera

e)

DD39

BL39

ou

39

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