SISTEMA AUTOMÁTICO PARA MEDIÇÃO DE
RENDIMENTO DE GRUPOS HIDRO-GERADORES
APLICADO A PEQUENAS CENTRAIS
HIDRELÉTRICAS - UM ESTUDO DE CASO NA PCH
ERVÁLIA
C. B. Martinez, L. A. Aguirre, J. Nascimento Filho
Escola de Engenharia da UFMG
J. C. Ragone Lopes, A. Albuquerque Filho, S. R. Abreu
Companhia Força e Luz Cataguazes Leopoldina
SUMÁRIO
Objetivos de médio prazo
Objetivos de curto prazo
Componentes do sistema
Sistema hidráulico
Sistema eletrônico
Sistema de software
Resultados parciais
OBJETIVOS DE MÉDIO PRAZO
Desenvolvimento de um sistema que permite
identificar o rendimento de grupos geradores
de PCH’s
Desenvolvimento de um sistema de
autodiagnóstico do sistema equipamento
Desenvolvimento de um sistema de detecção
de falhas do sistema de adução
OBJETIVOS DE CURTO PRAZO
Desenvolvimento de um sistema para
medição de vazão aduzida em grupos
hidro-geradores de baixo custo e com
tecnologia própria
Subsistema hidráulico
Subsistema eletrônico
Subsistema de software
•O SISTEMA FOI INSTALADO NA USINA HIDRELÉTRICA DE
ERVÁLIA QUE POSSUI AS SEGUINTES CARACTERÍSTICAS :
- POTÊNCIA INSTALADA - 6,9 MW;
- GERAÇÃO MÉDIA ANUAL – 30.290 MWH /ANO;
-FATOR DE CAPACIDADE – 0,5;
-TUBULAÇÃO DE AÇO – 1450 M E DIÂMETRO DE 1,00 M;
- TURBINA TIPO PELTON;
- FABRICANTE – ALSTOM;
- POTÊNCIA NOMINAL – 6,9 MW;
- QUEDA DE PROJETO – 350 M;
- VAZÃO NOMINAL – 2,40 M3/S;
- GERADOR
- TOSHIBA;
- POTÊNCIA NOMINAL – 7,5 MW;
- FATOR DE POTÊNCIA – 0,8;
- TENSÃO NOMINAL – 6,9 KV.
ESQUEMA DA LOCALIZAÇÃO DO PITOT EM
RELAÇÃO A BARRAGEM DA USINA DE
ERVÁLIA.
Barragem
Pitot
250 m
Tubulação forçada
50 m
30m
FIGURA 1 – Vista de um tubo de Pitot montado em uma tubulação de uma instalação hidrelétrica.
PRINCIPAIS COMPONENTES
Sensor de pressão diferencial piezoresistivo
Amplificador de instrumentação
Ajuste de zero (off-set) e ganho
Filtro passa baixas
Transmissor de corrente (4 a 20 mA)
Indicador (display) de cristal líquido
A
Sistema de Software
Aquisição de dados via placa I/O (*)
Cálculo de rendimento
Apresentação de resultados
Criação de arquivos (*)
Resultados Parciais
R e n d im e n to X P o tê n c ia - U H E ER V Á L IA -1 9 -0 9 -2 0 0 1
90
Re n d im e n to e m %
88
86
84
82
80
78
76
74
72
70
0
500
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500
P o t ê n c ia e m k W
Etapas Sendo Executadas
Calibração do Pitot em Laboratório
Reprojeto da eletrônica
Trabalhos futuros (curto prazo)
análise de incertezas;
influência da temperatura.
AGRADECIMENTOS
À Companhia Força e Luz Cataguazes Leopoldina /
Companhia de Eletricidade de Nova Friburgo
À Universidade Federal de Minas Gerais