10-Paralelismo.pdf

8/16/2019 10-Paralelismo.pdf

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ParalelismoOpen Energy Day



O que é o Paralelismo?

Fazer dois ou mais pequenos geradores trabalharem juntos como se fosse um Grande gerador.

Evercharge +

Evercharge +

2X Watts de Potência



Mesma Tensão, Frequencia e ângulode fase

G1 G2

LOAD

G1

G2

Com dois geradores trabalhando em paralelo com seusdisjuntores fechados, a tensão e freqüência será idêntica emqualquer ponto do barramento.



Sincronismo

PRINCÍPIO DE ACOPLAMENTO

Para acoplar um alternador síncrono, comrelação a uma outra fonte, é obrigatório

respeitar as seguintes condições:

- Igualdade de freqüências.- Igualdade de tensões

- Ângulo de fase das duas senóides.



DIFERANÇA DE FREQUENCIA F

/2

2/320 t

U

T2

T1

T



DIFERENÇA DE TENSÃO U

/2

2/320 t

U

U



DEFASAGEM

/2

2/320 t

U θ θ



Porque Paralelar Grupos Geradores?

Confiabilidade – Em instalações onde as cargas podem ser desligadas, mesmo com a falha

de um gerador o sistema é capaz de alimentar as cargas mais críticas.• Maior Confiabilidade para cargas críticas

Reduzir os efeitos da Distorção Harmônica. – A impedância equivalente dos grupos em paralelo é reduzida e com isso

fica reduzido também os efeitos das cargas distorcivas na tensão dosgeradores

Custo Efetivo – Normalmente o custo de instalação de geradores menores é menor se

comparado ao custo de instalação de um único gerador de grande potência• Especialmente para sistemas maiores de 2000kW

• Redução de custos da Instalação, Flexibilidade – Prime Power: reduz o consumo de combustível, melhor fator de carga



Não Paralelar Geradores quando:

Não é economicamente viável – geradores muito pequenos (menor de 300kW)

– Geradores existentes não compatíveis com os novos

Não é tecnicamente viável – Cargas não podem ser descartadas e controladas



PowerCommand Operator Panel, including graphical display and analog AC metering.

POWER COMMAND CONTROL



Controle do Motor (EC) – Proteções do motor

– Partida e Parada do Motor

Regulador de velocidade (GOV)

– Controle do motorVeloc/Freqüência

Regulador de Tensão (AVR)

– Controla a saída de tensão

Disjuntor (CB)

– Proteção dos cabos dogerador até a carga

GEN

AVR

GOV

EC

M O T O

R

CB

CARGA

Funções Tradicionais



Smart Starting Control

F R E Q U E N C Y

100%

START DISCONNECT

TIME

FULL THROTTLE ACCELERATION CONTROLLED

ACCELERATION

ENGINE CRANKING CHECK (PCC)

BLACK SMOKE

TEMPERATURE

DEPENDENT GOV. (PCC)

CONVENTIONAL GOVERNING

POWERCOMMAND GOVERNING



Monitoramento de Bateria

32VDC

24VDC

10VDC

NORMAL RECOVERY TIME

RECOVERY TIME WITH "WEAK BATTERY"

Included as standard in all Level 1 through 3 controls (PCC2100, PCC3100, and PCC3200/1).



Princípios

Curva do Alternador – define “qtd de corrente por

quanto tempo” sem danos

– Curva log

– Não descreve quanta correntepode ser produzida

10

1

0.03

101

S e c o n d s

Amps ( x rated)

Fa i ls H ere

O K H e re



Proteção do Alternador com AmpSentry

Incluso nos controles

(PC 2.2, PC 3.3,

PCC3100, e

PCC3200/1)10

1

0.03

101

S e c o n d s

Amps ( x rated)

Curva do Disjuntorcaixa moldada

Curva decapabilidade térmicado alternador

AMPSENTRYCurve



<data> Cummins Confidential17

Recomendações

– Alternador está protegido

– Redução de custo pois não há necessidade de disjuntor na saídade carga do alternador.

800 Amps

Carga

Carga

Rede

Não necessi ta dedisjuntor nesse caso

400 Amps

ATS

400 Amps

ATS



POWER

TO

LOAD

E N G I N E

GEN

EC

GOV

AVR

CB

REMOTE

ILSSYNC

LOAD SHARE

DATA

Sincronização



Load Sharing para Paralelismo

Motores Produzem kW– através do controle de combustível

kW De te rm inado pel a

Ca rga

kW = motor

k V A R =

a l t e r n a d o r

kVA r De te rm inado pe la

Ca rga

Alternadores Produzem kVAR—Controle de Excitação



Interface do Sistema de Paralelismo

PARALLELCONTROL

ILS

ENGINE

CONTROL

ALT

GOV

SPEED

BIAS

SIGNAL

ALARMS

START/STOP

PARALLELCONTROL

ILS

ENGINE

CONTROL

ALT

GOV

PARALLELCONTROL

ILS

ENGINE

CONTROL

ALT

GOV

MASTERCONTROL

LOAD SHARING LINES

ACT ACT ACT

Traditional Switchgear Architecture



PCC3201

Display Gráfico &

Botões

Botão deEmergência

LED deIndicação

SeletoraOff/Manual/Auto with

Run/Stop

Bargraph



Tipos de Transferência

Transferência Fechada Hard Closed Transition

– A transferência é feita sem interrupção da alimentação da carga.

– O grupo gerador sincroniza com a rede e assume a carga em um

único degrau (impacto de carga) Transferência Progressiva de Carga (Rampa)

– A transferência é feita sem interrupção da alimentação da carga.

– O grupo gerador sincroniza com a rede e assume as cargasgradativamente, assim que o grupo gerador assumi toda a carga

é comandado a abertura do disjuntor de rede.



Transferência Fechada - Rampa

Carga

Disjuntor do Gerador

Disjuntor deRede

Partida doGerador

Fechamento com Sincronismo

FornecimentoEstável da

Concessionária

TD

Se ajusta atensão efrequênciaparasincronismocom a rede

Tempo

Carga GeradorAssumecarga

TD Abre

Gerador assumea Carga



Tomada de Carga em Rampa

63

60

57

0% 100%

F r e q u e n c i a

( H z )

Carga (kW)

50% 75%25%




Carga


Disjuntor deRede

Partida doGerador


Concessionária

Tempo

Carga GeradorAssumecarga

TD Abre

Gerador assumea Carga




Concessionária

Carga


Disjuntor da Rede TDFechaCom sincronismo

Se ajusta atensão efrequenciaparasincronismocom a rede

Tempo

Carga

O Geradordevolve acarga para a

rede


Rede assumea carga



Retirada de Carga em Rampa

63

60

57

0% 100%

F r e q u e n c i a

( H z )

Carga (kW)

50% 75%25%




Concessionária

Carga


Disjuntor da Rede TD

Temporização de Parada Ajustável

Se desliga acarga

Abre

Gerador em“Resfriamento”

FechaCom sincronismo

Tempo

Carga

O Geradordevolve acarga para a

rede


Rede assumea carga



SWITCHGEAR

DMC1000

Digital Master Control

– Função de Paralelismo com a

Rede – Load Demand

– Descarte de Carga

– Interface Homem Máquina

– Annunciator

– Bargraph



DMC1000 - Configurações

ISOLATED

BUS6

G

XXX

PCC

3

3

3

G

XXX

PCC

3

3

3

G

XXX

PCC

3

3

33

MCM

3320

3

LOADS

LOAD SHARE LINES

1st START SENSOR

DISPLAY



LOADS

G

PCC

G

PCC

G

PCC

XXX

33

MCM

3320

3

UTILITY

LOAD SHARE LINES

1st START SENSOR

XXX

3

3

3

XXX

3

3

3

XXX

3

3

3

COMMON

BUS9

DISPLAY




UTILITY

XXX

PCC

3

3

XXX

3 3320

3

LOADS

G

UTILITYSINGLE

1a

3




33MCM

3320

3

UTILITY

LOADS

3

G

PCC

3

3

3

G

PCC

3

3

3

G

PCC

3

3

3

DISPLAY

TRANSFER

PAIR

10




Medição AC

Medição trifásica do barramento de geradores e derede simultâneamente

Medição por Fase e Total de V, A, kW, kVAR, kVA,PF, Hz

Medição por Fase e Total de +kWh, -kWh, +kVARh, -kVARh, kVAh para cada fonte



Controle de Demanda (LoadDemand)

Controle de demanda para até 4 geradores Seqüência fixa OU números de horas

O nível de carga para partida e parada é ajustável,

assim como as temporizações



Load Add / Load Shed (OPCIONAL)

Função de controle de adição e retirada de carga,utilizando módulos de entrada e saída (opcional)através da rede PCCNet

Controla até 6 cargas para disjuntores ou ATS,

através de contato seco.



HMI 211



Bargraph - HMI 112 (OPCIONAL)

A interface (HMI112) é utilizada para mostrar as medições de rede ebarramento de geradores em formato de bargraph.

9 Barras: L1,L2,L3 % Corrent, % Total kW, Fator de Potência,Frequencia, L12, L23, L31 % Tensão

Utilizar somente um por fonte (máximo 2)

Rede Barramento de Geradores



Programador Horário

12 programas de funcionamento

Configuração da programação de funcionamento com osseguintes parâmetros para partida do gerador:

Dia, hora, duração, repetição e modo de funcionamento

Os modos de funcionamento podem ser sem carga, com cargae paralelismo permanente

Proporciona até 6 exceções de funcionamento

Horário de Verão



Modbus RTU

Interface com PLC Acesso read/write

MCM3320 é Modbus slave

Conexão RS232 ou RS485

Endereço configurável

Comunicação para set-up e diagnósticos



Diagnosticos

38 diagnósticos (alarmes e eventos) Cada evento ou alarme pode ser mapeado para 8

saídas configuráveis

Alarmes ativos podem ser identificados através decódigo em um display de 7segmentos na placa

Alarmes permanecem ativos até a intervenção dooperador (reset da falha)



Painéis Baixa Tensão

P i éi (TTA) NBR IEC 60 439 1



Painéis (TTA) – NBR IEC 60 439-1

Desde maio de 2003, a norma NBR IEC 60 439-1 está vigente e obrigatória. Esta norma classifica os

painéis em: – TTA ( Type Test Assembled - Totalmente

Testado )

– PTTA ( Partially Type Test Assembled -Parcialmente Testado )

Um painel somente é TTA quando é submetido aos7 ensaios de tipo descritos na norma e relacionadosabaixo:

1. Limites de elevação de temperatura

2. Propriedades dielétricas3. Corrente suportável de curta duração

4. Eficácia do circuito de proteção

5. Distâncias de isolação e de escoamento

6. Funcionamento mecânico

7. Grau de proteção

P i éi (TTA) NBR IEC 60 439 1



Ensaios de Rotina

Painéis (TTA) – NBR IEC 60 439-1

ABNT NBR IEC 60439-1 (Parte 1)

A realização dos ensaios de rotina sãodestinados para detectar falhas em materiais e nafabricação.

Os 4 Ensaios de Rotina – Conexões dos condutores, funcionamento

elétrico

– Isolação – Medidas de proteção – Resistência de Isolação (PTTA).

R i it d N



O que deve constar nos relatórios de ensaio

Identificação do laboratório Identificação do fabricante do conjunto

ensaiado. Características principais do conjunto. Referências das normas aplicadas. Resultados e constatações dos ensaios.

Documentos (registros, desenhos, fotos,etc.).

Certificados

Requisitos da Norma



<data> Cummins Confidential

Porque especificar painéis TTA ??

– Certeza de estar especificando um produto que atende aosrequerimentos da norma NBR IEC 60439-1

– Uma solução em linha com os requisitos da NR10

– Tranqüilidade de trabalhar estritamente dentro da lei.

– Uma solução projetada para futuras ampliações – Satisfação de seu clientes.

– Simplicidade e rapidez de especificação

– Apoio da Schneider



Transferência em MT

Painéis MT

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