Sistemas de Medida, Monitorização
da Energia e Qualidade de Energia
Sistemas de Gestão de Energia - da
análise à solução
Ana Paula Santos
IIIª Jornadas Tecnológicas - Viseu 2008
1
Sistemas de Gestão de Energia - da Análise à Solução
„ I. Introdução
„ II. Avaliação de Soluções
„ III. Sintomas e Soluções
Comuns em Qualidade de
Energia
„ IV. Conclusão
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
2
Introdução
1 O que pode afectar a sua factura de energia?
– Preços do Petróleo e as medidas consequentes
– Qualidade e Eficiência
– Concorrência
– ...
2 Qualidade de energia
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3
O que pode afectar a sua “Factura de Energia?
„ Preços do Petróleo e medidas consequentes
„ Qualidade da Electricidade, Eficiência do Processo, Máquinas,
Pessoas...
„ Concorrência
„…
¾
Todas estas considerações podem normalmente
originar maiores esforços e medidas a implementar
no sentido de reduzir o consumo de energia
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4
Consumo de energia primária mundial
Fonte: BP Statistical Rewiew of World Energy 2007
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5
Consumo de energia primária per capita
Fonte: BP Statistical Rewiew of World Energy 2007
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6
Consumo de gás natural por área geográfica
Fonte: BP Statistical Rewiew of World Energy 2007
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7
Consumo de petróleo por área geográfica
Fonte: BP Statistical Rewiew of World Energy 2007
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8
Preços do produto em Rotterdam e
preços nos US Gulf Coast
Fonte: BP Statistical Rewiew of World Energy 2007
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9
Qualidade de Energia
„ Efeitos dos Problemas de Qualidade de Energia:
†
†
†
†
†
Danos em equipamentos (motores)
Aquecimento excessivo nos transformadores / máquinas
Disparo de dispositivos sensíveis
Blackouts! Custo/paragem/hora:
– Mercados bolsistas
€6,500,000
– Banca – transacções de cartões
€2,500,000
– Automóvel
€1,000,000
– Sistemas de telefone móveis
€40,000
– Reservas aéreas
€90,000
Perturbações
– Flicker
– Telefone
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10
Consequências da Baixa Qualidade de Energia
„ Cavas de Tensão e Interrupções :
†
†
†
Produção ou perdas de dados
Ferramentas e paragens de
máquinas
Distúrbios em relés e PLC
„ Sobretensões Transitórias :
†
†
†
Danos em Condensadores e
transformadores
Perdas de Produção (processos de
série sensíveis)
Danos de Isolamento
„ Flutuações de Tensão ou Flickers :
†
†
“Flicker” afecta a saúde das pessoas
Distúrbio de processos sensíveis
„ Harmónicas :
†
†
†
†
Sobreaquecimento de cabos e
transformadores
Disparo de Disjuntores, relés e PLC
Erros de Medida
Danos em Condensadores
„ Factor de Potência :
†
†
†
Baixo Factor de Potência origina
penalidades
Sobrecarga de cabos e
Tansformadores
Elevada perda de energia
Má Qualidade de Energia é dispendiosa!
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11
Má Qualidade de Energia é dispendiosa!
„ Torna os custos eléctricos mais elevados
†
†
Penalidades do factor de potência na factura mensal
É requerida uma maior capacidade do equipamento de
distribuição eléctrica
„ Percas de produção devido a problemas eléctricos
†
†
Paragens inesperadas do equipamento e paragens de
produção
Impacto na qualidade de produção (exemplo: soldadura
fraca)
„ Falha prematura do equipamento
†
†
Aumenta os custos de manutenção
Acelera a necessidade para actualizações e substituição
do equipamento
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Consequência da fraca Qualidade de Energia
(cont.)
A fraca Qualidade de Energia e as paragens resultantes no Processo, custam a
uma Companhia:
⇒ Em amarelo, as perturbações originando uma paragem de
funcionamento
⇒ Custo das perturbações : 2,5 MEuros em 5 anos
Número de Perturbações Eléctricas
Final Fev 2006
Só um sistema de
monitorização
da instalação eléctrica
consegue seguir estes
eventos
2005
2004
2003
2002
2001
2000
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Realizado por
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13
Qualidade de Energia
„ Qualidade de Energia diz respeito:
†
†
†
Continuidade : livre de interrupções, fiabilidade, disponibilidade
Qualidade : características (tensão, frequência, …) mantidas
dentro dos limites especificados num intervalo de tempo
Eficiência : optimizada a utilização de energia (e o desenho da
instalação eléctrica)
„ Fenómenos de Qualidade de Energia:
†
†
†
†
†
Cavas e Picos de Tensão
Transitórios
Harmónicas/Interharmónicas
Flicker
Componentes Simétricas e de Desequilíbrio
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Cavas e Picos de Tensão
„ Cavas: Qualquer
abaixamento da tensão
nominal.
„ Picos: Qualquer aumento
acima da tensão nominal.
Picos
„ Cavas são o evento mais
comum em QE.
„ As normas IEC 61000-3-40
e a IEEE 1159 são as
melhores referências.
Cavas
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15
Exemplo de uma Carga originando uma Cava
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16
Exemplo de um Relatório de uma Cava
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17
Transitórios
„ Um evento de curta duração (sempre inferior a 50 ms, tipicamente
inferior a um ciclo (16-20 ms) ambos impulsional ou oscilatório
„ Impulsional (unidireccional) é um pico
„ Oscilatório (ringing) é uma cadência de alta frequência
„ Algumas formas de onda são definidas em normas como a IEC
61000-4-4 e 61000-4-5. IEEE 1159 define a diferença entre
transitórios oscilatórios e impulsionais; e entre transitórios de
nanosegundos, microsegundos e milisegundos.
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18
Transitório Impulsional (originado desde a fonte)
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Transitório mais comum – Ligação de um Condensador
„ Notar que o oscilatório acompanha a carga do condensador.
„ O acompanhamento pode durar de ½ a 3 ciclos
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20
Harmónicas e Inter-harmónicas
„ Harmónicas: tensões ou correntes ocorrendo em múltiplas
frequências do sistema . 3ª harmónica é 3*50 Hz = 150 Hz.
„ Interharmónicas: tensões ou correntes ocorrendo entre harmónicas.
i.e. 140 Hz.
„ Duas visualizações utilizadas mais comuns
†
†
Gráfico de barras mostrando as componentes individuais
THD (Distorção Harmónica Total) representa o somatório de todas as
componentes individuais expressas como uma percentagem do valor da
fundamental (50 Hz).
„ IEC 61000-4-7 define em detalhe como medir harmónicas e
interharmónicas. IEEE 519 tem mais informação específica na
aplicação em harmónicas.
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21
Flicker
„ Uma variação rápida da tensão que tem uma combinação em amplitude
e rapidez que é perceptível ao olho e cérebro humano
„ Um valor de Percepção de curta duração (Pst) de 1.0 é apercebido
por 50% das pessoas.
„ A Percepção de longa duração (Plt) é uma média de 2 horas de
valores de Pst de 10 minutos.
„ IEC 61000-4-15 define em detalhe como medir o flicker.
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Componentes simétricas e desequilibrio
„ Desequilíbrio de Tensão: Representação como um sistema de tensão
trifásico está em relação ao ideal (ângulo de 120°, igual amplitude)
„ Componentes Simétricas: Soma vectorial dos vectores de tensão
† Vpos = (V1 + V2<+120 + V3<-120)/3 = V1 (quando equilibrado)
† Vneg = (V1 + V2<-120 + V3<+120)/3 = 0 (quando equilibrado)
† Vzero = (V1 + V2 + V3)/3 = 0 (quando equilibrado)
„ Vneg/Vpos é uma outra definição da Tensão de Desequilíbrio
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23
Normas de Qualidade de Energia
„
Cavas/Picos/ Desequilíbrio de Tensão e outras medidas de qualidade:
†
†
†
†
„
Transitórios:
†
†
†
†
„
†
†
IEC 61000-4-7 define em detalhe como medir harmónicas e interharmónicas.
IEEE 519: Práticas recomendadas para controlo de Harmónicas
– Define as responsabilidades do distribuidor e do cliente.
– Controlo das harmónicas no ponto comum da ligação.
Flicker
†
†
†
†
„
IEC 61000-4-4 e 61000-4-5: define algumas formas de onda.
IEEE 1159
Harmónicas:
†
†
„
IEC 61000-4-30: refere a conformidade com a QE e claramente define o método de medida:
–
Frequência da Energia
Supply voltage magnitude
–
Flicker
Cavas/picos da tensão de alimentação
–
Interrrupções de Tensão
Tensões Transitórias
–
Desequilíbrio da tensão alimentação
Harmónicas de Tensão
–
Interharmónicas de Tensão
Sinalização principal
IEEE 1159 está em harmonia com a 4-30: define a diferença entre os transitórios oscilatórios e
os impulsionais; e entre os transitórios de nanosegundos, microsegundos e millisegundos.
IEC 61000-4-15
IEEE 1453
(240V / 50Hz)
(120V / 60Hz)
SEMI
†
†
Alimentação para a indústria de semicondutores.
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24
Normas de Qualidade de Energia
„ EN50160
† Desenvolvida pelas utilities Europeias
† Cobre muitas áreas de problemas em QE
– Variação de tensão
– Frequência
– Harmónicas/Interharmónicas
– Flicker
– Sinalização principal
† Utiliza uma aproximação estatística
Componente Medida
Avaliação Estatística
Patamares
Frequência da Energia
95% do tempo numa semana
50Hz ± 1%
100% do tempo numa semana
50Hz ± 4% a 6%
Amplitude da Alimentação
95% do tempo numa semana
Un ± 10%
Flicker
95% do tempo numa semana
Plt £ 1
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Gerir a Energia é um processo contínuo
„ Sistemas eléctricos mudam
constantemente
† Novo equipamento
acrescentado
† Modificações ao existente
Medida
Fornecimento e
Comissionamento
Ciclo
Solução
Simular
„ Para gerir , deve primeiro
medir
† Compreender o seu
sistema
† Determinar as soluções e
implementá-las
„ Schneider fornece um ciclo
de solução completo
Especificar e Propor
Analisar e Reportar
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26
Sistemas de Gestão de Energia - da Análise à Solução
„ I. Introdução
„ II. Avaliação de Soluções em
Gestão de Energia
„ III. Sintomas e Soluções em
Qualidade de Energia
„ IV. Conclusão
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27
Como implementar um sistema de gestão de Energia?
Reunir as medidas
Comunicação
Dispositivos
Software
Verificar
Colocação
de soluções
Organizar
as medidas
Análise
Estudos
Soluções
Melhorar a rede eléctrica
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28
Optimização da rede eléctrica
„ Medir para compreender
„ Compreender para controlar
„ Controlar para optimizar
Custo da energia e dos fluidos
Qualidade da energia
Disponibilidade da energia
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29
Sistema PowerLogic
O que é um sistema de gestão de energia PowerLogic?
Software
Comunicação de Dados
Medidores de Energia e
de Qualidade de
Energia
Dispositivos inteligentes
Outros dispositivos
compatíveis: disjuntores BT,
protecção e controlo MT
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30
Muitos outros Produtos podem fazer parte de um
sistema PowerLogic
„ Disjuntores BT e MT:
† Sepam series 20, 40,
80
„ Protecção de defeitos à
terra em regime IT:
† Vigilohm
„ Outros productos
compatíveis com o
sistema:
† Todo o dispositivo que
suporte protocolo
Modbus.
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31
Avaliação de Soluções em Gestão de Energia
Vigilância à distância via Ethernet
ION Entreprise
Relatórios
Ethernet Modbus TCP/IP
RS485 Modbus
Posto MT/BT 1
Internet
Explorer
Informações tempo real
Interface EGX400
Posto MT/BT 2
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32
Aplicação em Edifícios – solução base
„ Instalação num pequeno edifício ou numa sala técnica isolada
„ Um ou mais dispositivos de monitorização/medida ligados a
um simples PC (direcamente ou via modem ou via Ethernet)
„ Destinada à monitorização da instalação do departamento de
manutenção
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33
Aplicação em Edifícios – solução + avançada
„ Instalação em vários edifícios ligados pela intranet da companhia
„ Ligação dos dispositivos de monitorização/medida pelas interfaces EGX
com servidores Web para a integração
da rede Ethernet da companhia
„ Todos os sectores da companhia ligados
à Intranet possuem acesso directo
aos dados essenciais da instalação
eléctrica através de um navegador Web
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34
Aplicação em Edifícios: evitar o tempo de paragem
„ Verificação constante
† Detalhe dos distúrbios em tempo real
† Verificação “número de noves”
„ Monitorizar geradores, UPS's, flywheels,
etc.
† Assegurar os sistemas de socorro
estão a funcionar correctamente
„ Monitorização de estados
† Simultâneamente medir temperatura,
pressão, níveis de óleo, inversores, e
mais…
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35
Aplicação em Edifícios : informação em qualquer local,
a qualquer hora
†
Relatórios escalonados ou na sequência de um evento
– Recebe relatórios por email, fax ou web (WebMeter®)
– Estudos dos riscos potencias da instalação, stress do
sistema e requisitos de manutenção
†
Avisos imediatos
– Recebe alarmes por pager, email (Meterm@il®)
na sua estação de trabalho
†
Software ION Enterprise™
– Rico ambiente gráfico para visualização
– Várias camadas de visualização para uma análise mais
aprofundada dos eventos de qualidade de energia
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Vantagens de aplicação em Edifícios
„ Custos de energia precisos dos locatários
„ Gerir a energia como um custo variável para reduzir custos de
produção e aumentar o resultado líquido de exploração do Edifício
„ Oferta da informação de energia como um valor acrescentado aos
diferentes locatários
„ Possibilitar a eficiência energética como uma vantagem competitiva
atingindo os rácios de edificios verdes
„ Suportar os objectivos sociais/ambientais da companhia
„ Possibilitar os objectivos de redução de energia.
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37
Aplicação em Indústria – solução base
„ Instalação numa fábrica com um número de utilizadores interligados pela
intranet local
„ Ligação das unidades de medida/monitorização às interfaces EGX para a
integração da rede Ethernet da empresa
„ Para gestão partilhada da instalação eléctrica por diferentes departamentos
†
†
Monitorização básica (utilizando um navegador standard)
Monitorização completa da energia utilizando o software ION
Entreprise
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Vantagens na aplicação em Indústria
„ Eficiente geração ou compra de energia relacionada com o custo real
† Monitorizar e controlar os equipamentos de geração
† Analizar as opções de compra de energia
† Escolher em gerar, comprar ou reduzir inteligentemente
„ Produção eficiente
† Custos mais baixos de energia
† Qualidade de Energia satisfatória para mantêr o processo
„ Conservação e Eficiência Energética
† Melhor conhecimento e contabilização do uso da energia para
utilizadores finais.
„ Objectivos:
† Negociar os Contratos de Energia
† Gerir a Geração/Consumos de Energia
† Gerir o funcionamento da instalação
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39
Aplicação em Indústria – solução + avançada
Output do sistema: Relatórios Analíticos
„ Configurar rácios de consumo de "WAGES"
† Avaliação e gestão de contratos de energias
„ Importação de fontes de dados de terceiros
† Preço em tempo real, Previsão
† Cenários possíveis
– Nível do gestor de energia
– Nível da instalação
„ Analizar e identificar as melhores práticas
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40
Aplicação Industrial: análise do factor de carga
„ Relação entre a Energia e o Pico do Pedido,
ou KW médio e KW pico
Energia
O que você consome
50%Factor
de Carga
Factura Eléctrica
Tipica
Energia
O que você
consome
Pedido ou Capacidade
O que você paga para ter disponível a energia
Paga este valor TODO o mês sem ter
necessidade desse consumo de energia
durante aquele período de tempo
Pedido ou
Capacidade
Valor máximo
que você
consome
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41
Aplicação Industrial: exemplo da melhoria do Factor de
Carga
„ Inteligentemente reduzir o pedido
†
†
†
Identificar e controlar as cargas
não-críticas
Controlar o equipamento de
geração
„ Previsão das poupanças devido à redução do pedido
(i.e aumentando o factor de carga)
„ Comparar os aumentos de custos da compra de energia
„ Comparar a oportunidade de custo da perda de produção
(Energia ~ Produção)
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42
Aplicação Industrial: Eficiência da Energia e
manutenção
„ Capacidade de relatórios
„ Alocar os custos por departamento
„ Seguimento dos custos energia por unidade de produção
„ Identificar as questões de manutenção e disponibilidade
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43
Aplicação Industrial: Funcionamento da aparelhagem
„ Coordenação de relés e verificação do funcionamento
„ Oscilopertubografia – identificação dos acontecimentos
„ Análise e reconfiguração mais rápida após paragem
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44
Aplicação Industrial : Equipamentos principais
„ Monitorização da carga do transformador
„ Monitorização das protecções
„ Evitar o deslastre desnecessário, maximiza a utilização da entrada de
serviço
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45
Aplicação Industrial: Implementação
„ O cliente adquire o hardware e especifica a funcionalidade do software e
serviços
„ O gestor de energia adquire as componentes analíticas de empresa
„ Benefícios para o gestor de energia
† A informação da energia é obtida pelo mesmo sistema utilizado nas
instalações
† Os custos do sistema são largamente absorvidos pela instalação
„ Benefícios para o cliente
† Análise no local e controlo integrado em DCS existentes
† O gestor de energia acede aos dados globais por forma a melhorar o
suporte de engenharia.
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46
A oferta Powerlogic
ION 7650
ION 7300
ION Enterprise
PM8xx
PM7xx
PowerView
PM200
PM9C
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47
PowerLogic ION Enterprise
Software de monitorização de energia e controlo
„ Arquitectura escalonável e flexível.
„ Aquisição de dados e interfuncionamento de
um sistema alargado.
„ Monitorização em tempo real através de um
portal web seguro e de múltiplos utilizadores.
„ Relatórios personalizados e préconfigurados.
„ Gráfico de tendência e de agregação de
cargas.
„ Monitorização e análise em conformidade com
a Qualidade de Energia.
„ Alarmes e registo de eventos.
„ Controlo manual ou automático.
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48
PowerLogic série EGX
Interfaces de comunicação Ethernet
„ Liga os dispositivos compatíveis do
sistema PowerLogic com uma rede
Ethernet TCP/IP
„ Portas e ligações:
† Portas RS-485
† Portas Ethernet RJ-45 e AUI standard
† Liga até 31/64 dispositivos,
consoante a interface
EGX-100
„ Servidor de páginas web
† Informação de medida em tempo real
† Notificação de eventos
† Conceito Transparent Ready
EGX-400
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49
PowerLogic ION7650 / ION7550
ION7650, ION7550
„ Medidores avançados para monitorização e controlo da
entrega de energia para aplicações industriais ou
comerciais.
„ Medidas
† 0.2% para energia em quatro quadrantes
† Tensão trifásica RMS, corrente, potência, pedido
† Harmónicas, Factor K, componentes simétricas
„ Comunicações multi-portas
† Modbus, DNP 3.0, RS-485, RS-232, óptica, modem,
Ethernet, interface para outros dispositivos
† Servidor Web, email de dados ou alarmes,
sincronização GPS
† Notificação de alarme remota e recepção de logs
„ Registo de dados no medidor
† Contínuos ou seguidos de eventos, capturas de
forma de onda, cavas/picos, falhas, detecção de
transitórios (65us), sequência de eventos,
mínimos/máximos
„ Funções controladas por setpoints
„ Entradas/Saídas digitais e analógicas
„ Tecnologia modular ION adapta-se futuras necessidades
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
50
PowerLogic série PM800 e PM700
PM810, PM820, PM850
„ Medidas básicas de energia e potência para
aplicações de edifícios e industriais
„ Medidas:
† 0.5% ou 1% para energia, pedido, tensão
trifásica, corrente mais neutro
† Factor de potência, harmónicas
† Utilização facilitada com visor de menús autoguiados
„ Comunicações: porta RS-485, Modbus
„ Registo de Dados: mín/máx, facturação, QE,
tendência, capatura da forma de onda e
previsão (PM850)
„ Desenho compacto e modular: acrecenta opções
necessárias, actualização de firmware
„ Ligação directa até 600 VCA eliminando os TT's
(PM700 = 480 VAC)
„ Alarmes utilizando lógica flexível (PM850)
„ Digital and analogue input and output options
PM700, PM700P, PM710
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
51
PowerLogic série ION7300
ION7300, ION7330, ION7350
„ Para aplicações de edifício e indústriais
„ Medidas
† Energia, potência, pedido, harmónicas
† Flexibilidade ION, funções matemáticas avançadas
„ Comunicações por Internet
† Portas RS-485, porta de infravermelho
† Portas opcionais modem e Ethernet como interfaces
para 31 dispositivos
† Servidor Web e email para dados ou alarmes
† Modbus, DNP 3.0. Profibus
† Funcionalidade de notificação em condições de
alarme
„ Registo de dados no medidor
† Escalonados ou seguido de um evento
† Sequência de eventos e mín/máx
„ Setpoints para Controlo e Alarmes
„ Entradas e saídas adicionais
† 4 entradas digitais/contagem, 4 saídas
digitais/impulso, entradas/saídas analógicas
opcionais
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52
PowerLogic série ION6200 e PM9
Medidores para calha DIN ou painel
„ Medida sectorial, alocação de custos de
departmentos
„ Instalação simples e rápida:
† Pequeno atravancamento, montagem
em painel ou calha
† Alguns modelos são autoconfigurados
„ Medidas (dependendo do modelo)
† Valores kWh total (precisão de 0.5% ou
1%)
† Valores de energia e potência por fase,
corrente no neutro, THD, frequência,
factor de potência
† Leituras com horodatação
„ Comunicações e Entradas/Saídas
† RS-485 com protocolo Modbus
† Saídas de imulsos
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
53
Sistemas de Gestão de Energia - da Análise à
Solução
„ I. Introdução
„ II. Avaliação de Soluções em
Qualidade de Energia
„ III. Sintomas e Soluções Comuns
em Qualidade de Energia
„ IV. Conclusão
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54
Sintomas e Soluções em QE
Sintoma Î Factura Eléctrica Elevada
(Penalidades no Factor de Potência)
„ Causa Principal:
† Fraco Factor de Potência dos motores e de
outras cargas indutivas e alguns tipos de
dispositivos de conversão de potência
(drives DC, rectificadores, etc.)
„ Identificar a Fonte:
† Monitorizar o factor de potência e
harmónicas utilizando medidores
PowerLogic nos circuitos principais que
contenham este tipo de cargas
„ Soluções:
† Bancos de Condensadores para Correcção
do Factor de Potência, standard ou
automáticas, como necessário
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
55
Sintomas e Soluções em QE
Sintoma ÎTemperatura Elevada
em equipamento de Distribuição / Transformadores
„ Causa Principal:
† Picos de KVA excedem os calibres do equipamento com a
conjungação de harmónicas elevadas levando ao desgaste do
equipamento
„ Identificar a Fonte:
† Registar a temperatura do equipamento e os níveis de carga
desde os medidores, disjuntores, relés
† Utilizar funções de alarme para avisar do aumento de carga
do equipamento, elevados níveis de harmónicas, e
temperatura elevada
„ Soluções:
† Bateria de Condensadores Schneider, standard ou
automáticas, como necessário para reduzir a potência
aparente (KVA) e a corrente de carga (estando atento às
harmónicas)
† Filtros activos
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56
Sintomas e Soluções em QE
Sintoma Î Disparo do Disjuntor / Fusão do Fusível
„ Causa Principal:
† Pico de carga excedendo os parâmetros do dispositivo de
protecção (harmónicas podem contribuir para isto)
„ Identificar a Fonte:
† Utilizar funções de alarme para avisar o aumento de carga do
equipamento, elevados níveis de harmónicas
† Gravar a carga e níveis de harmónicas desde os medidores,
disjuntores, relés para analizar quando o disparo ocorreu
„ Soluções:
† Bateria de Condensadores Schneider, standard ou automáticas,
tendo sempre em atenção a preocupação das harmónicas
† Deslastre de cargas pode ser necessário
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57
Sintomas e Soluções em QE
Sintoma Î Não Conformidade com Limites da QE - Harmónicas
„ Causa Principal:
† Cargas não lineares atingindo os limites a serem
excedidos da IEEE-519 e EN50160 na ligação com o
distribuidor de energia
„ Identificar a Fonte:
† Utilizar os ION7650 para fornecer capturas de forma
de onda e análise de harmónicas
† Alarme na distorsão harmónica e flutuações de
tensão
„ Soluções:
† Bateria de Condensadores Schneider, standard ou
automáticas, como necessário, estando atento às
harmónicas
† Filtros activos para redes com bom factor de
potência
† Filtros hibridos pode ser uma solução económica
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58
Sintomas e Soluções em QE
Sintoma Î Efeito Flicker
„ Causa Principal:
† Cargas Ciclicas (fotocopiadoras, soldadura,
fornos, motores) causam flutuações de
tensão com elevada amplitude e frequência
† Causa pode ser proveniente de uma
instalação vizinha
„ Identificar a Fonte:
† ION7650 PowerLogic para monitorizar o
flicker
„ Soluções:
† Compensação da reactiva em tempo real
para aplicações de soldadura
† Filtros Activos (para correcção de FP)
† Isolar a carga
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59
Sintomas e Soluções em QE
Sintoma Î Não Conformidade com as normas de QE - SEMI F47
Página Web da Curva SEMI
„ Causa Principal:
† Cavas de tensão do distribuidor causam
disparos e paragens com abaixamento de
tensão nas ferramentas fabricadas com
microelectrónica
„ Identificar a Fonte:
† PM800 e ION7300 detectam cavas de
tensão e geram páginas web com os
resultados
„ Soluções:
† UPS e /ou Compensação Electrónica para
toda ou parte da unidade electrónica
† Contactores CEI testados em
conformidade com a norma SEMI F47
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
60
Sintomas e Soluções em QE
Sintoma Î Disparos intempestivos e paragens de processo de
autómatos
„ Causa Principal:
† Abaixamento da tensão devido às cavas de tensão
† Transitórios de tensão devido às comutações da
instalação
„ Identificar a Fonte:
† Utilizar ION e PM800 para detectar e gravar cavas
de tensão, e determinar a direcção da fonte
† Utilizar ION7650 para detectar transitórios
„ Soluções:
† UPS e /ou Compensação Electrónica
† Descarregadores de sobretensões para protecção
contra os transitórios do distribuidor (limitação
<1,2 para a ligação do condensador)
† Filtros Activos
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61
Sintomas e Soluções em QE
Sintoma ÎDanos em Equipamentos Sensíveis
„ Causa Principal:
†
Ligação
Electromagnética
†
†
Transitórios devido a descargas eléctricas,
funcionamento de religadores, comutação de
condensadores
Harmónicas podem (raramente) contribuir
Má ligação à terra pode também contribuir
„ Identificar a Fonte:
Linha
de Energia
Aérea
Descarga
Directa
†
ION7650 PowerLogic para detectar
transitórios e harmónicas
„ Soluções:
†
†
Descarregadores para transitórios elevados
Serviços Schneider para investigar as
questões de ligação à terra
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Sintomas e Soluções em QE
Sintoma Î Produto de má qualidade/ qualidade de soldadura
„ Causa Principal:
DERIVED>A_VOLTS-VOLTS(11-16-94)(08:40:40)
300
200
150
Voltage (V)
100
50
0
0
50
100
150
200
Time (mS)
SAG1116>A_VOLTS-VOLTS(11-16-94)(08:40:40)
600
400
200
0
Voltage (V)
-200
-400
-600
0
A regulação da tensão influencia a entrega
da energia pelo equipamento de processo
/ soldadura
† A regulação pode ser causada
internamente por cargas ciclicas ou por
distúrbios externos (cavas)
„ Identificar a Fonte:
† Monitorizar tensão e factor de potência
utilizando ION ou Power Meters
†
250
50
100
150
200
Time (mS)
SAG1116>B_VOLTS-VOLTS(11-16-94)(08:40:40)
600
„ Soluções:
400
200
0
Voltage (V)
-200
-400
-600
0
50
100
150
200
150
200
Time (mS)
SAG1116>C_VOLTS-VOLTS(11-16-94)(08:40:40)
†
600
400
200
0
Voltage (V)
†
-200
-400
-600
0
50
100
Time (mS)
†
Compensação da reactiva em tempo real
para a regulação da tensão
Filtro activo em modo de correcção do
factor de potência
Protecção electrónica de cavas
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
63
Qualidade de Energia - da Análise à Solução
„ I. Introdução
„ II. Avaliação de Soluções em
Qualidade de Energia
„ III. Sintomas e Soluções Comuns
em Qualidade de Energia
„ IV. Conclusão
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
64
Conclusão
„ Schneider tem uma variedade de soluções e
produtos para ajudar a identificar e corrigir
problemas de Qualidade de Energia
„ Os nossos clientes podem aumentar os seus
proveitos investindo em qualidade de energia.
„ Na Schneider Electric, orgulhamo-nos da
fibialidade dos nossos produtos, pelos
sistemas inovadores, pelos serviços
especializados em engenharia e da nossa
capacidade em fornecer soluções de gestão de
energia.
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
65
Obrigado
pela vossa atenção
ANA PAULA SANTOS – PMC/08 - PT
66
Sistemas de Medida, Monitorização
da Energia e Qualidade de Energia
Sistemas de Gestão de Energia - da
análise à solução
Ana Paula Santos
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