SISTEMA INTEGRADO PARA O CONTROLE DE PCHs
COACH
JOSE LUIZ BOZZETTO, FLAVIO C. BIANCHI
BCM ENGENHARIA
SISTEMAS ELETRÔNICOS DE UMA USINA
SUPERVISÃO
COS
REGULAÇÃO
REG
AUTOMAÇÃO
SAFE
PROTEÇÃO
PROT
VELOCIDADE
GERADORES
GERADORES
TENSÃO
UTILIDADES
TURBINAS
SINCRONISMO
SUBESTAÇÃO
UTILIDADES
COS
PATRIMONIAL
Diagrama dos processos de uma PCH
SAFE
Gerador
parado
Partida
Regime de
operação
isolada
Parada
normal
Regime de
operação
interligada
Parada com
Rejeição de
carga
REG
PROT
COACH = Hardware + software + Serviços
integrando os subsistemas:
DE REGULAÇÃO DO CONJUNTO
TURBINA/GERADOR - REG
DE PROTEÇÕES - PROT
DE AUTOMAÇÃO DAS
FUNCIONALIDADES - SAFE
SUPERVISÃO - COS
REG - SUBSISTEMA DE REGULAÇÃO DA TURBINA/GERADOR
REGULADOR DE VELOCIDADE - RAV
REGULADOR DE TENSÃO - RAT
SINCRONISMO
SUBSISTEMA DE PROTEÇÃO
PROTEÇÕES
DISPONÍVEIS
NO
EQUIPAMENTO
BCM
PROTEÇÕES
ADICIONAIS E
EM
REDUNDÂNCIA
Os custos atuais dos
equipamentos
viabilizam esta
redundância
Esta arquitetura
aumenta a
confiabilidade dos
sistemas
SUBSISTEMA DE
PROTEÇÃO
Funções ANSI de
proteção
disponíveis no
equipamento BCM.
Nro ANSI
Denominação
3
12
função de verificação ou interbloqueio
dispositivo de sobrevelocidade
13
14
dispositivo de rotação síncrona
dispositivo de subvelocidade
15
23
dispositivo de ajuste ou comparação de velocidade ou frequência
dispositivo de controle de temperatura
24
Relé de sobreexcitação ou Volts por Hertz
25
27
relé de verificação de Sincronismo ou Sincronização
relé de subtensão
32
37
relé direcional de potência
relé de subcorrente ou subpotência
38
40
dispositivo de proteção de mancal
relé de perda de excitação
46
48
relé de desbalanceamento de corrente de fase
relé de sequência incompleta/ partida longa
50
relé de sobrecorrente instantâneo
53
55
relé para excitatriz ou gerador CC
relé de fator de potência
56
58
relé de aplicação de campo
relé de falha de retificação
59
60
relé de sobretensão
relé de balanço de tensão/ queima de fusíveis
61
63
relé de balanço de corrente
relé de pressão de gás (Buchholz)
66
relé de supervisão do número de partidas
67
76
relé direcional de sobrecorrente
relé de sobrecorrente CC
77
78
transmissor de impulsos
relé de medição de ângulo de fase/ proteção contra falta de sincronismo
81
relé de sub/ sobrefrequência
SUBSISTEMA DE AUTOMAÇÃO DE FUNCIONALIDADES
(SAFE)
Garantir um seqüenciamento adequado nas
partidas e paradas
Monitorar as condições da usina
Garantir o funcionamento e disponibilidade
das utilidades
Manter centros de operação informados
acerca das condições da usina
Auxiliar nas situações de contingência
Permitir uma interface adequada entre os
processos e os operadores da usina
Permitir a comunicação entre a usina e os
centros de controle
Automatizar a subestação da usina
COACH
SUPERVISÃO
sistema com
redundância
paralela de
baixo custo
PROTEÇÃO
AUTOMAÇÃO
SENSORES E ATUADORES
Sistema Integrado
numa plataforma
única
REGULAÇÃO
NÍVEL 3
NIVEL 1
E2
NIVEL 0
Visão das funcionalidades do sistema - visto pela supervisão
GERAL
SUBESTACAO
GERADORES
MAQ 1
GERAL
CONTROLE
TRANSFORMADOR REGULACAO
HIDRAULICA
GERADOR
COND.PARTIDA
SEQ.PARTIDA
SEQ.PARADA
PARADA
EMERGENCIA
MEDICOES
SIST. AUXILIAR
OPERACAO
SISTEMA
MAQ 2
MECANICO
ELETRICO
INFORMACOES
IDEM MAQ 1
DRENAGEM
ESGOTAMENTO
CA - GERAL
EVENTOS
AGUA RESFRIAMENTOCC - GERAL
ALARMES
AR COMPRIMIDO
MEDICOES
AR CONDICIONADO
FATURAMENTO
VENTILACAO
ANTI-INCENDIO
GRAFICOS
QASCS
GRAFICOS
UNIDADE 1
GRAFICOS
UNIDADE 2
USUARIOS
CONTROLE OPERACAO
Viabilidade?
Custo?
PCH menor do que 1 MW com sistema integrado COACH
SISTEMA DE POTÊNCIA
UACs
GERADOR
SUPERVISOR LOCAL
RELÉS REDUNDANTES
CONCLUSÕES
COM A INTEGRAÇÃO DOS SISTEMAS SE OBTÉM
Menores custos gerais de equipamentos e instalações
Diminuição dos custos de comissionamento e partida
Integração das informações coletadas em campo
Funcionamento mais confiável da usina
Ampla gama de arquiteturas possíveis
Redundâncias seletivas com menores custos
Integração com centros de operação - COS
Facilidade maior na manutenção
Expansibilidade das funcionalidades facilitada
Redução substancial nos tempos de implementação