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 prazoObjetivos de curto prazoComponentes do sistema
Sistema hidráulicoSistema eletrônicoSistema 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 hidráulicoSubsistema eletrônicoSubsistema 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.
Tubulação forçada
50 m 30m
PitotBarragem
250 m
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
Rendimento X Potência - UHE ERVÁLIA -19-09-2001
70
7274
7678
80
8284
8688
90
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500
Potência em kW
Re
nd
ime
nto
em
%
Etapas Sendo Executadas
Calibração do Pitot em LaboratórioReprojeto 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