2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador
GVR1-1 2.2.5-1
GVR1-1
14.4KV / 120V
PT
86
FUSÍVEL
C.T.
3000/5
64F
PMG
52U
52G
C.T.
3000/5
REGULADOR
VOLTAGE
345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA
...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador
SistemadeExcitação
A ilustração acima é um diagrama elétrico unifilar...
C.T.
3000/5
VOLTS
AMPS
MOP
MOP
TR
GVR1-2
52U
52G
C.T.
3000/5
SIGNAL
COND.
SIGNAL
COND.
POWER
FACTOR
SIGNAL
VAR
SIGNAL
52G
...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
SistemadeExcitação(continuação)
A ilustração acima é um...
C.T.
3000/5
VOLTS
AMPS
MOP
MOP
TR
GVR1-2
52U
52G
C.T.
3000/5
SIGNAL
COND.
SIGNAL
COND.
POWER
FACTOR
SIGNAL
VAR
SIGNAL
52G
...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
SistemadeExcitação
ControleAutomáticodaTensão(continuaç...
C.T.
3000/5
VOLTS
AMPS
MOP
MOP
TR
GVR1-2
52U
52G
C.T.
3000/5
SIGNAL
COND.
SIGNAL
COND.
POWER
FACTOR
SIGNAL
VAR
SIGNAL
52G
...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
SistemadeExcitação
ControleAutomáticodaTensão(continuaç...
C.T.
3000/5
VOLTS
AMPS
MOP
MOP
TR
GVR1-2
52U
52G
C.T.
3000/5
SIGNAL
COND.
SIGNAL
COND.
POWER
FACTOR
SIGNAL
VAR
SIGNAL
52G
...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
SistemadeExcitação
FatordePotênciaeControledeVAR(contin...
C.T.
3000/5
VOLTS
AMPS
MOP
MOP
TR
GVR1-2
52U
52G
C.T.
3000/5
SIGNAL
COND.
SIGNAL
COND.
POWER
FACTOR
SIGNAL
VAR
SIGNAL
52G
...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
ControleManualdeTensão
Há circuitos de controle manual ...
C.T.
3000/5
VOLTS
AMPS
MOP
MOP
TR
GVR1-2
52U
52G
C.T.
3000/5
SIGNAL
COND.
SIGNAL
COND.
POWER
FACTOR
SIGNAL
VAR
SIGNAL
52G
...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
SistemadeExcitação
TransferênciadoControledeTensão
O op...
52U
52G
C.T.
3000/5
14.4KV / 120V
PT
14.4KV / 120V
PT
DISJUNTOR
GVY1-1
52G
SELECTED
52G OR 52U
SELECTED
SYNC LAMPS
SYNC SC...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
SistemadeSincronização
A ilustração acima é um típico d...
C.T.
3000/5
14.4KV / 120V
PT
14.4KV / 120V
PT
86
64F
PMG
2
2
2
27 81/0 81U 59
51V 32 40 46
WH
60FL
87G
GPR1-1
59GN
27TN
52...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
Relés de Proteção Elétrica
Acima está um diagrama elétr...
C.T.
3000/5
14.4KV / 120V
PT
14.4KV / 120V
PT
86
64F
PMG
2
2
2
27 81/0 81U 59
51V 32 40 46
WH
60FL
87G
GPR1-1
59GN
27TN
52...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
Relés de Proteção Elétrica
Relé Diferencial de Corrente...
C.T.
3000/5
14.4KV / 120V
PT
14.4KV / 120V
PT
86
64F
PMG
2
2
2
27 81/0 81U 59
51V 32 40 46
WH
60FL
87G
GPR1-1
59GN
27TN
52...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
Relés de Proteção Elétrica
Relé de Sobrecorrente do Ger...
C.T.
3000/5
14.4KV / 120V
PT
14.4KV / 120V
PT
86
64F
PMG
2
2
2
27 81/0 81U 59
51V 32 40 46
WH
60FL
87G
GPR1-1
59GN
27TN
52...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
RelésdeProteçãoElétrica(continuação)
RelédePerdadeExcit...
C.T.
3000/5
14.4KV / 120V
PT
14.4KV / 120V
PT
86
64F
PMG
2
2
2
27 81/0 81U 59
51V 32 40 46
WH
60FL
87G
GPR1-1
59GN
27TN
52...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
RelésdeProteçãoElétrica(continuação)
RelédeBalançodeTen...
C.T.
3000/5
14.4KV / 120V
PT
14.4KV / 120V
PT
86
64F
PMG
2
2
2
27 81/0 81U 59
51V 32 40 46
WH
60FL
87G
GPR1-1
59GN
27TN
52...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
RelésdeProteçãoElétrica(continuação)
RelédeSub/Sobrefre...
C.T.
3000/5
14.4KV / 120V
PT
14.4KV / 120V
PT
86
64F
PMG
2
2
2
27 81/0 81U 59
51V 32 40 46
WH
60FL
87G
GPR1-1
59GN
27TN
52...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
RelésdeProteçãoElétrica(continuação)
RelédeSobretensão5...
C.T.
3000/5
14.4KV / 120V
PT
14.4KV / 120V
PT
86
64F
PMG
2
2
2
27 81/0 81U 59
51V 32 40 46
WH
60FL
87G
GPR1-1
59GN
27TN
52...
2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação)
RelésdeProteçãoElétrica(continuação)
RelédePotênciaReve...
2.2.5
Próximos SlideShares
Carregando em…5
×

2.2.5

421 visualizações

Publicada em

Apostila

Publicada em: Engenharia
0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
421
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
3
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
1
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

2.2.5

  1. 1. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador GVR1-1 2.2.5-1
  2. 2. GVR1-1 14.4KV / 120V PT 86 FUSÍVEL C.T. 3000/5 64F PMG 52U 52G C.T. 3000/5 REGULADOR VOLTAGE 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA DIAGRAMA ELÉTRICO DE UMA LINHA ( EXCITAÇÃO ) GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL CAMPO DE BOBINAS DO EXCITADOR AMP EXCITADOR VOLTS EXCITADOR DISJUNTOR VOLTÍMETRO GEN. PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL 52G DISJUNTOR DO GERADOR 52V DISJUNTOR DO CONCESSIONÁRIA DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR
  3. 3. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador SistemadeExcitação A ilustração acima é um diagrama elétrico unifilar que demonstra o esquema elétrico do regulador de tensão. O propósito do regulador de tensão é monitorar e controlar a tensão do terminal do gerador elétrico. No modo de operação de controle automático isto é realizado pelo monitoramento da tensão do terminal do gerador elétrico, comparando a tensão real com o setpoint de controle automático, e depois controlando o fluxo de corrente do PMG (Gerador a Ímã Permanente) para as bobinas do campo do excitador. Isto, por sua vez, muda a tensão do terminal do gerador terminal até que a tensão real seja igual ao setpoint de controle automático. Osetpointdecontroleautomáticopodeservariadopelooperador. No modo de operação de controle manual, o regulador de tensão automaticamente monitora e controla a tensão do campo do excitador. Osetpointmanualdatensãodocampodoexcitadorpodeserajustadopelooperador. GVR1-2 2.2.5-2
  4. 4. C.T. 3000/5 VOLTS AMPS MOP MOP TR GVR1-2 52U 52G C.T. 3000/5 SIGNAL COND. SIGNAL COND. POWER FACTOR SIGNAL VAR SIGNAL 52G POSITION 52G POSITION SETPOINT SETPOINT POWER TRANSISTOR POWER TRANSISTOR SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL BOBINAS DO CAMPO DE EXCITAÇÃO P.M.G. (PERMANENT MAGNET GENERATOR) SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL EXCITATION NULLMETER TRACKING RELAY ACTUAL ACTUAL OUTPUT OUTPUT MANUAL CONTROL OP AMP AUTO CONTROL OP AMP 52G POSITION P.F. CONTROL SELECTED VAR. CONTROL SELECTED DIMINUE DIMINUE VAR CONTROLLER POWER FACTOR CONTROLLER TRACKING RELAY (TR) AUTOMATIC SYNCHRONIZER CONTROLE MANUAL DIMINUE DIMINUE AUTO DIMINUE AUTO DIMINUE AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUTO AUMENTA AUTO AUMENTA MANUAL CONTROL FINAL DRIVER SIGNAL COND. 14.4KV / 120V PT BATERIA 125 VCC ESQUEMA FUNCIONAL DE REGULAÇÃO DE VOLTAGEM 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE IMÃ PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL 52G DISJUNTOR DO GERADOR 52V DISJUNTOR DO CONCESSIONÁRIA DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR AUTO CONTROL FINAL DRIVER
  5. 5. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) SistemadeExcitação(continuação) A ilustração acima é um diagrama do esquema funcional de um típico regulador de tensão, consistindo nas funções de Controle Automático da Tensão, Controle Automático do Fator de Potência, Controle Automático de VAR, e Controle Manual. O regulador de tensão (excitação) é habilitado pelo sistema de controle em 3420 RPM XNSD velocidade (velocidade do eixo de baixa pressão da turbina agás,queéacopladomecanicamenteaogeradorelétrico). ControleAutomáticodaTensão O transformador de potencial (TP) fornece o sinal da tensão do terminal do gerador para o OPAmp de Controle Automático (Amplificador do Controle Operacional). Este sinal de setpoint ao OPAmp é suprido pelo Potentiômetro de Controle Automático, Operado a Motor (MOP). Quando estes dois sinais estiverem desequilibrados de tal forma que o sinal real esteja menor que o sinal do setpoint, o OPAmp começará a aumentar seu sinal de saída pela utilização de uma tensão positiva. O sinal de saída continuadamente integra maiores níveis de tensão positiva nesta condição enquanto existir desequilibro entre os sinais real e de setpoint. A taxa na qual a saída integra é proporcional ao erro entre os sinais real e de setpoint. GVR1-2 2.2.5-3
  6. 6. C.T. 3000/5 VOLTS AMPS MOP MOP TR GVR1-2 52U 52G C.T. 3000/5 SIGNAL COND. SIGNAL COND. POWER FACTOR SIGNAL VAR SIGNAL 52G POSITION 52G POSITION SETPOINT SETPOINT POWER TRANSISTOR POWER TRANSISTOR SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL BOBINAS DO CAMPO DE EXCITAÇÃO P.M.G. (PERMANENT MAGNET GENERATOR) SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL EXCITATION NULLMETER TRACKING RELAY ACTUAL ACTUAL OUTPUT OUTPUT MANUAL CONTROL OP AMP AUTO CONTROL OP AMP 52G POSITION P.F. CONTROL SELECTED VAR. CONTROL SELECTED DIMINUE DIMINUE VAR CONTROLLER POWER FACTOR CONTROLLER TRACKING RELAY (TR) AUTOMATIC SYNCHRONIZER CONTROLE MANUAL DIMINUE DIMINUE AUTO DIMINUE AUTO DIMINUE AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUTO AUMENTA AUTO AUMENTA MANUAL CONTROL FINAL DRIVER SIGNAL COND. 14.4KV / 120V PT BATERIA 125 VCC ESQUEMA FUNCIONAL DE REGULAÇÃO DE VOLTAGEM 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE IMÃ PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL 52G DISJUNTOR DO GERADOR 52V DISJUNTOR DO CONCESSIONÁRIA DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR AUTO CONTROL FINAL DRIVER
  7. 7. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) SistemadeExcitação ControleAutomáticodaTensão(continuação) Quando o Acionador Final do Controle Automático receber um sinal de tensão positiva pela saída do OPAmp de Controle Automático, aumentará o fluxo de corrente do PMG para as Bobinas do Campo Excitador. Isto resultará num aumento da tensão do terminal do gerador até que o sinal real do OPAmp de Controle Automático ficar igual ao sinal do setpoint. A taxa na qual o Acionador Final de Controle Automático aumenta o fluxo de corrente do PMG é proporcional ao nível de tensão do sinal de saída do OPAmp de Controle Automático. Quando o Acionador Final do Controle Automático receber um sinal de nível de tensão zero pelo OPAmp de Controle Automático, este nem vai aumentar nem reduzir a corrente do PMG, mas ao invés manterá sua atual condição estável. Isto ocorrerá quando os sinais do OPAmpdeControleAutomáticoedo setpointestiveremequilibrados. Quando os sinais do OPAmp de Controle Automático e do setpoint estiverem desequilibrados de tal forma que o sinal real esteja maior que o sinal do setpoint, então o inverso irá ocorrer. O sinal de saída do OPAmp de Controle Automático integra na direção de níveis de tensão negativos e o Acionador Final do Controle Automático diminui o fluxo de corrente do PMG para as bobinas do campo excitador, e ficará assim até que os sinais real e do setpoint no OP AMP de Controle Automático ficarem equilibrados novamente. GVR1-2 2.2.5-4
  8. 8. C.T. 3000/5 VOLTS AMPS MOP MOP TR GVR1-2 52U 52G C.T. 3000/5 SIGNAL COND. SIGNAL COND. POWER FACTOR SIGNAL VAR SIGNAL 52G POSITION 52G POSITION SETPOINT SETPOINT POWER TRANSISTOR POWER TRANSISTOR SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL BOBINAS DO CAMPO DE EXCITAÇÃO P.M.G. (PERMANENT MAGNET GENERATOR) SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL EXCITATION NULLMETER TRACKING RELAY ACTUAL ACTUAL OUTPUT OUTPUT MANUAL CONTROL OP AMP AUTO CONTROL OP AMP 52G POSITION P.F. CONTROL SELECTED VAR. CONTROL SELECTED DIMINUE DIMINUE VAR CONTROLLER POWER FACTOR CONTROLLER TRACKING RELAY (TR) AUTOMATIC SYNCHRONIZER CONTROLE MANUAL DIMINUE DIMINUE AUTO DIMINUE AUTO DIMINUE AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUTO AUMENTA AUTO AUMENTA MANUAL CONTROL FINAL DRIVER SIGNAL COND. 14.4KV / 120V PT BATERIA 125 VCC ESQUEMA FUNCIONAL DE REGULAÇÃO DE VOLTAGEM 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE IMÃ PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL 52G DISJUNTOR DO GERADOR 52V DISJUNTOR DO CONCESSIONÁRIA DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR AUTO CONTROL FINAL DRIVER
  9. 9. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) SistemadeExcitação ControleAutomáticodaTensão(continuação) Pelo painel de controle do gerador o operador pode ajustar o sinal de referência de OP AMP de Controle Automático pela seleção de 'Auto Raise' (Aumentar Automaticamente) ou 'Auto Lower' (Baixar Automaticamente) da Chave de Ajuste de Tensão Automática. Isto causa o fechamento dos contatos de aumentar ou baixar que energizam o Potentiômetro de Controle Automático Motorizado (M.O.P.). Quando for selecionada também a sincronização automática, o sincronizador automático também vai acionar o Controle Automático de Tensão M.O.P.para atingiramesmatensãodobarramento. FatordePotênciaeControledeVAR Caso o gerador elétrico for sincronizado e ligado com o barramento, através do disjuntor de 52G, o regulador de tensão não mais será capaz de controlar a tensão do terminal do gerador sem também afetar a tensão do barramento. Se o barramento for do tipo infinito, o reguladordetensãoeosistemadeexcitaçãonãopossuemacapacidadedeafetaratensãodobarramento. Por esta razão o regulador de tensão se tornará ou um Fator de Potência ou um Controlador de VAR 52G assim que o disjuntor fechar e conectar o gerador com o barramento. A seleção de uma destas modalidades de controle depende da aplicação específica do local. As vezes ambos os modos de controle de excitação são funcional. GVR1-2 2.2.5-5
  10. 10. C.T. 3000/5 VOLTS AMPS MOP MOP TR GVR1-2 52U 52G C.T. 3000/5 SIGNAL COND. SIGNAL COND. POWER FACTOR SIGNAL VAR SIGNAL 52G POSITION 52G POSITION SETPOINT SETPOINT POWER TRANSISTOR POWER TRANSISTOR SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL BOBINAS DO CAMPO DE EXCITAÇÃO P.M.G. (PERMANENT MAGNET GENERATOR) SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL EXCITATION NULLMETER TRACKING RELAY ACTUAL ACTUAL OUTPUT OUTPUT MANUAL CONTROL OP AMP AUTO CONTROL OP AMP 52G POSITION P.F. CONTROL SELECTED VAR. CONTROL SELECTED DIMINUE DIMINUE VAR CONTROLLER POWER FACTOR CONTROLLER TRACKING RELAY (TR) AUTOMATIC SYNCHRONIZER CONTROLE MANUAL DIMINUE DIMINUE AUTO DIMINUE AUTO DIMINUE AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUTO AUMENTA AUTO AUMENTA MANUAL CONTROL FINAL DRIVER SIGNAL COND. 14.4KV / 120V PT BATERIA 125 VCC ESQUEMA FUNCIONAL DE REGULAÇÃO DE VOLTAGEM 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE IMÃ PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL 52G DISJUNTOR DO GERADOR 52V DISJUNTOR DO CONCESSIONÁRIA DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR AUTO CONTROL FINAL DRIVER
  11. 11. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) SistemadeExcitação FatordePotênciaeControledeVAR(continuação) Quando for selecionado o Controle do Fator de Potência, o verdadeiro sinal no OP AMP de Controle Automático se tornará um sinal de fator de potência ao invés de um sinal de tensão do terminal do gerador. O sinal de fator de potência é calculado pela comparação da relaçãoentrecorrenteetensão. O Controlador do Fator de Potência compara o verdadeiro sinal do fator de potência com seu sinal de setpoint e energiza o Controle Automático M.O.P. (aumentar ou baixar os contatos), causando uma mudança no fluxo de corrente do P.M.G. para as bobinas do campo excitador até que o verdadeiro sinal e o sinal de setpoint do Controle Automático M.O.P estiverem equilibrados. Quando for selecionado o Controle de VAR o verdadeiro sinal do Controle Automático M.O.P se tornará um sinal de VAR e o Controlador de VAR realizará sua tarefatambémpelaenergizaçãodoControleAutomáticoM.O.P(aumentaroubaixaroscontatos)atéqueosetpointdeVARforatingido. GVR1-2 2.2.5-6
  12. 12. C.T. 3000/5 VOLTS AMPS MOP MOP TR GVR1-2 52U 52G C.T. 3000/5 SIGNAL COND. SIGNAL COND. POWER FACTOR SIGNAL VAR SIGNAL 52G POSITION 52G POSITION SETPOINT SETPOINT POWER TRANSISTOR POWER TRANSISTOR SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL BOBINAS DO CAMPO DE EXCITAÇÃO P.M.G. (PERMANENT MAGNET GENERATOR) SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL EXCITATION NULLMETER TRACKING RELAY ACTUAL ACTUAL OUTPUT OUTPUT MANUAL CONTROL OP AMP AUTO CONTROL OP AMP 52G POSITION P.F. CONTROL SELECTED VAR. CONTROL SELECTED DIMINUE DIMINUE VAR CONTROLLER POWER FACTOR CONTROLLER TRACKING RELAY (TR) AUTOMATIC SYNCHRONIZER CONTROLE MANUAL DIMINUE DIMINUE AUTO DIMINUE AUTO DIMINUE AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUTO AUMENTA AUTO AUMENTA MANUAL CONTROL FINAL DRIVER SIGNAL COND. 14.4KV / 120V PT BATERIA 125 VCC ESQUEMA FUNCIONAL DE REGULAÇÃO DE VOLTAGEM 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE IMÃ PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL 52G DISJUNTOR DO GERADOR 52V DISJUNTOR DO CONCESSIONÁRIA DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR AUTO CONTROL FINAL DRIVER
  13. 13. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) ControleManualdeTensão Há circuitos de controle manual de tensão dentro do regulador de tensão como um sistema de reserva ao controle automático de tensão. O operador poderá selecionar qualquer sistema antes da partida da unidade ou poderá transferir de um sistema para outro enquanto a unidadeestiveroperando. Estaseleçãoérealizadanopaineldecontroledogerador. Quando for selecionado o Controle Manual de Tensão o P.M.G.será removido do sistema, como a fonte de energia da excitação, e substituído com a fonte de energia 125VCC da bateria. Este fluxo de corrente por esta fonte para o campo excitador é controlado pelo OP AMP de Controle Manual. Este OP AMP compara a verdadeira tensão do campo excitador com o sinal de setpoint e ajusta o fluxo de corrente pela fonte de energia 125VCC para o campo excitador até que o verdadeiro sinal esteja equilibrado com o sinal de setpoint. O operador pode ajustar o setpoint do controle manual pela seleção de `Manual Raise or Manual Lower' (Aumentar Manualmente ou Baixar Manualmente) no painel de controle do gerador. Isto vai acionar o Controle Manual M.O.P. GVR1-2 2.2.5-7
  14. 14. C.T. 3000/5 VOLTS AMPS MOP MOP TR GVR1-2 52U 52G C.T. 3000/5 SIGNAL COND. SIGNAL COND. POWER FACTOR SIGNAL VAR SIGNAL 52G POSITION 52G POSITION SETPOINT SETPOINT POWER TRANSISTOR POWER TRANSISTOR SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL BOBINAS DO CAMPO DE EXCITAÇÃO P.M.G. (PERMANENT MAGNET GENERATOR) SELEÇÃO DE VOLTAGEM MANUAL EXCITATION NULLMETER TRACKING RELAY ACTUAL ACTUAL OUTPUT OUTPUT MANUAL CONTROL OP AMP AUTO CONTROL OP AMP 52G POSITION P.F. CONTROL SELECTED VAR. CONTROL SELECTED DIMINUE DIMINUE VAR CONTROLLER POWER FACTOR CONTROLLER TRACKING RELAY (TR) AUTOMATIC SYNCHRONIZER CONTROLE MANUAL DIMINUE DIMINUE AUTO DIMINUE AUTO DIMINUE AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUMENTA AUTO AUMENTA AUTO AUMENTA MANUAL CONTROL FINAL DRIVER SIGNAL COND. 14.4KV / 120V PT BATERIA 125 VCC ESQUEMA FUNCIONAL DE REGULAÇÃO DE VOLTAGEM 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE IMÃ PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL 52G DISJUNTOR DO GERADOR 52V DISJUNTOR DO CONCESSIONÁRIA DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR AUTO CONTROL FINAL DRIVER
  15. 15. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) SistemadeExcitação TransferênciadoControledeTensão O operador pode selecionar ou Controle de Tensão Automático ou Manual. Isto pode ser feito antes da partida da unidade ou realizado comoumatransferênciasuaveemlinhaapósqueaunidadeestiveroperando. Antes de realizar a transferência em linha (Auto ou Manual), o operador deve verificar se a tensão controlada de saída do sistema de 125 VCC está igual à tensão controlada de saída do P.M.G. Isto é feito com o Medidor Nulo de Excitação, no painel de controle. Se o regulador de tensão estiver funcionando apropriadamente o Medidor Nulo de Excitação deverá indicar diferença de tensão zero entre estas duas saídas controladas. Isto porque o Relé Manual de Rastreamento do Setpoint (TR) continuamente ajusta o Setpoint de Controle Manual,viaoM.O.P.deControleManual,quandoaunidadeestáoperandonoMododeControleAutomáticodeTensão. Caso o Medidor Nulo de Excitação indique uma diferença de tensão entre as duas saídas controladas, então o operador deve ajustar o setpoint do OP AMP de Controle Manual até o Medidor Nulo de Excitação indicar zero, antes de efetuar a transferência do Controle Automático para Controle Manual de Tensão. O ajuste do setpoint OP AMP de Controle Manual é feito no Painel de Controle ao selecionar 'Manual Raise` ou 'Manual Lower' (Aumentar Manualmente ou Baixar Manualmente), com a chave de ajuste de Tensão Manual. Isto acionará o M.O.P. de Controle Manual. Realiza-se a transferência em linha do Controle Manual de Tensão para Automático na mesma maneira conforme descrita de Automático para Manual. O Setpoint de Controle Automático, entretanto, não rastrea os circuitos do Controle Manual automaticamente, então é necessário que o operador ajuste o Setpoint do OP AMP de Controle Automático até que o Medidor Nulo indique que a saída controlada doP.M.G.estáigualàsaídacontroladadosistemade125VCC. IstoéfeitocomaChavedeAjusteAutomáticodeTensão. GSY1-1 2.2.5-8
  16. 16. 52U 52G C.T. 3000/5 14.4KV / 120V PT 14.4KV / 120V PT DISJUNTOR GVY1-1 52G SELECTED 52G OR 52U SELECTED SYNC LAMPS SYNC SCOPE SYNC CHECK SINCRONIZADOR AUTOMÁTICO 14.4KV / 120V PT DISJUNTOR DISJUNTOR VOLTÍMETRO DO GERADOR VOLTIMETRO BUS VOLTÍMETRO BUS DA CONCESSIONÁRÍA MEDIDOR DE FREQUÊNCIA DO GERADOR MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS DA CONCESSIONÁRÍA 52U SELECTED C.T. 3000/5 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA DIAGRAMA ELÉTRICO DE UMA LINHA ( EXCITAÇÃO ) GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL 52G DISJUNTOR DO GERADOR 52V DISJUNTOR DO CONCESSIONÁRIA DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR
  17. 17. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) SistemadeSincronização A ilustração acima é um típico diagrama unifilar elétrico que demonstra o arranjo elétrico e esquema de controle do sincronizador automático. O sincronizador automático utiliza o “transformador de potencial do gerador” (P.T) para detectar a frequência do gerador e o “P.T. do barramento” para detectar a freqüência do barramento, ou o lado da concessionária do disjuntor principal. O sincronizador, que está localizado no painel de controle do gerador, compara a frequência do gerador com a freqüência do barramento e dá instruções ao sistema de gerenciamento de combustível para aumentar ou reduzir o fluxo de combustível para a turbina a gás LM6000. Isto vai resultar termodinamicamente numa mudança da velocidade ou freqüência do gerador elétrico. Assim que for sincronizado com o barramento, o sincronizador automático acionará um sinal automático de “Fechar” para o disjuntor do gerador. Se a função do Relé de Verificação do Sincronizador constatar igualdade da fase com o barramento, então o disjuntor receberá o sinal de “Fechar”. A função do relé de verificação do sincronizador (25) é fornecida como proteção de reserva contra o fechamento do disjuntor do gerador quando as duas freqüências estão fora de fase. Como por exemplo: mau-funcionamento do sincronizador automático ou um fechamento manual por acidente. O relé de verificação do sincronizador deve concordar com todos os sinais para fechar o disjuntor do gerador antes que o mesmo realmente possa fechar. Previamente, e como um permissivo para o fechamento automático do disjuntor do gerador, as amplitudes das tensões do gerador e do barramento devem ser iguais. O sincronizador automático, usando os P.T.`s para sincronização, também compara a amplitude da tensão e fornece instruções ao regulador automático de tensão para ajustar seu setpoint automático de acordo, a fim de realizar igualdade das tensões. O equipamento de sincronização pode ser dividido para uso de multipos turbo geradores a gás e disjuntor da concessionária. GPR1-1 2.2.5-9
  18. 18. C.T. 3000/5 14.4KV / 120V PT 14.4KV / 120V PT 86 64F PMG 2 2 2 27 81/0 81U 59 51V 32 40 46 WH 60FL 87G GPR1-1 59GN 27TN 52U 52G TRANSMISSOR DE WATT MEDIDOR DE WATT MEDIDOR DE VAR 52G OR 52U SELECTED DISJUNTOR GENERATOR FRECUENCY METER 52U SELECTED TO 86 LOCKOUT TO 86 LOCKOUT LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL WH MEDIDOR DE WATTHORAS 27 DEAD BUS RELAY 32 RELAY DE POTÊNCIA REVERSA 40 RELAY DE PERDA DE EXCITAÇÃO 46 RELAY DE CORRENTE DE FASE REVERSA 51V RELAY SOBRE CORRENTE 52G DISJUNTOR DO GERADOR 59 RELAY DE SOBRE VOLTAGEM 60 RELAY DE BALANCE VOLTAGEM 81 O/U RELAY DE SOBRE/BAIXA FREQUÊNCIA 86 RELAY DE LOCKOUT 87G RELAY DIFERÊNCIAL DO GERADOR 59GN/27TN RELAY DE FALTA DO ATERRAMENTO DO ESTATOR 14.4KV / 120V PT C.T. 3000/5 REGULADOR VOLTAGE MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA DISJUNTOR DISJUNTOR DISJUNTOR GENERATOR VOLTMETER GENERATOR AMMETER RELEIS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA DE UMA LINHA TRANSMISSOR VOLT TO 86 LOCKOUT 52G SELECTED SYNC LAMPS SYNC SCOPE SYNC CHECK FUSÍVEL 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL CAMPO DE BOBINAS DO EXCITADOR AMP EXCITADOR VOLTS EXCITADOR PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR SINCRONIZADOR AUTOMÁTICO VOLTIMETRO BUS VOLTÍMETRO BUS DA CONCESSIONÁRÍA MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS DA CONCESSIONÁRÍA
  19. 19. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) Relés de Proteção Elétrica Acima está um diagrama elétrico unifilar, que mostra o arranjo e o esquema típicos de relés de proteção. Na maior parte das vezes, existem duascategoriasdeproteção.Estassãoaproteçãoporsobrecorrenteeporsobretensão. Uma sobrecorrente e/ou uma sobretensão excessiva podem causar danos catastróficos ao gerador ou ao sistema de distribuição elétrica. Condições de sobrecorrente podem ser causadas por uma ou mais fases em curto-circuito com a terra ou entre si mesmas. A sobretensão pode ter como causa um mal-funcionamento do sistema de excitação do gerador. Os relés de proteção elétrica são projetados e ajustados para perceberem condições anormais de sobretensão e sobrecorrente em seus estágios iniciais, desconectando o gerador do barramento e desenergizando o sistema de excitação antes que tais condições excessivas resultem em danos ao equipamento ou coloquem em risco a segurança de pessoal. Adicionalmente à sobrecorrente e à sobretensão, o gerador possui monitoração de subtensão, sub e sobrefreqüência e de condições de falta do rotor à terra. Quando devidamente ajustados, os relés de proteção “sentem” a condição de falta e operam eletricamente o relé de bloqueio 86. Este relé faz com que o disjuntor principal do gerador se abra, abrindo o circuito entre o P.M.G. e o regulador de tensão, conseqüentemente desenergizando as válvulas shutoff de combustível da turbina a gás e provocando o shutdown da máquina. GPR1-1 2.2.5-10
  20. 20. C.T. 3000/5 14.4KV / 120V PT 14.4KV / 120V PT 86 64F PMG 2 2 2 27 81/0 81U 59 51V 32 40 46 WH 60FL 87G GPR1-1 59GN 27TN 52U 52G TRANSMISSOR DE WATT MEDIDOR DE WATT MEDIDOR DE VAR 52G OR 52U SELECTED DISJUNTOR GENERATOR FRECUENCY METER 52U SELECTED TO 86 LOCKOUT TO 86 LOCKOUT LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL WH MEDIDOR DE WATTHORAS 27 DEAD BUS RELAY 32 RELAY DE POTÊNCIA REVERSA 40 RELAY DE PERDA DE EXCITAÇÃO 46 RELAY DE CORRENTE DE FASE REVERSA 51V RELAY SOBRE CORRENTE 52G DISJUNTOR DO GERADOR 59 RELAY DE SOBRE VOLTAGEM 60 RELAY DE BALANCE VOLTAGEM 81 O/U RELAY DE SOBRE/BAIXA FREQUÊNCIA 86 RELAY DE LOCKOUT 87G RELAY DIFERÊNCIAL DO GERADOR 59GN/27TN RELAY DE FALTA DO ATERRAMENTO DO ESTATOR 14.4KV / 120V PT C.T. 3000/5 REGULADOR VOLTAGE MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA DISJUNTOR DISJUNTOR DISJUNTOR GENERATOR VOLTMETER GENERATOR AMMETER RELEIS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA DE UMA LINHA TRANSMISSOR VOLT TO 86 LOCKOUT 52G SELECTED SYNC LAMPS SYNC SCOPE SYNC CHECK FUSÍVEL 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL CAMPO DE BOBINAS DO EXCITADOR AMP EXCITADOR VOLTS EXCITADOR PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR SINCRONIZADOR AUTOMÁTICO VOLTIMETRO BUS VOLTÍMETRO BUS DA CONCESSIONÁRÍA MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS DA CONCESSIONÁRÍA
  21. 21. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) Relés de Proteção Elétrica Relé Diferencial de Corrente do Gerador 87G Para o gerador, o mais importante de todos os dispositivos de proteção é o relé diferencial de corrente 87G. Este relé protége os enrolamentosdoestatordogerador. A operação do relé é baseada no princípio de que toda a corrente que flui na extremidade do enrolamento de uma fase do estator deve sair pela outra extremidade, a menos que exista uma falta ou um percurso secundário para a corrente dentro do gerador. Esta falta ou caminho alternativosópodeterorigemnafalhadeisolaçãodosenrolamentosdogerador. Nesta aplicação, os transformadores de corrente (TCs) devem ser selecionados de forma bastante precisa, de modo que valores muito pequenos de desbalanceamento de correntes possam ser detectados. Um gerador que sofreu trip por proteção diferencial de corrente jamais deve ser operado novamente até que a causa de tal trip tenha sido completamente corrigida. GPR1-1 2.2.5-11
  22. 22. C.T. 3000/5 14.4KV / 120V PT 14.4KV / 120V PT 86 64F PMG 2 2 2 27 81/0 81U 59 51V 32 40 46 WH 60FL 87G GPR1-1 59GN 27TN 52U 52G TRANSMISSOR DE WATT MEDIDOR DE WATT MEDIDOR DE VAR 52G OR 52U SELECTED DISJUNTOR GENERATOR FRECUENCY METER 52U SELECTED TO 86 LOCKOUT TO 86 LOCKOUT LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL WH MEDIDOR DE WATTHORAS 27 DEAD BUS RELAY 32 RELAY DE POTÊNCIA REVERSA 40 RELAY DE PERDA DE EXCITAÇÃO 46 RELAY DE CORRENTE DE FASE REVERSA 51V RELAY SOBRE CORRENTE 52G DISJUNTOR DO GERADOR 59 RELAY DE SOBRE VOLTAGEM 60 RELAY DE BALANCE VOLTAGEM 81 O/U RELAY DE SOBRE/BAIXA FREQUÊNCIA 86 RELAY DE LOCKOUT 87G RELAY DIFERÊNCIAL DO GERADOR 59GN/27TN RELAY DE FALTA DO ATERRAMENTO DO ESTATOR 14.4KV / 120V PT C.T. 3000/5 REGULADOR VOLTAGE MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA DISJUNTOR DISJUNTOR DISJUNTOR GENERATOR VOLTMETER GENERATOR AMMETER RELEIS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA DE UMA LINHA TRANSMISSOR VOLT TO 86 LOCKOUT 52G SELECTED SYNC LAMPS SYNC SCOPE SYNC CHECK FUSÍVEL 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL CAMPO DE BOBINAS DO EXCITADOR AMP EXCITADOR VOLTS EXCITADOR PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR SINCRONIZADOR AUTOMÁTICO VOLTIMETRO BUS VOLTÍMETRO BUS DA CONCESSIONÁRÍA MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS DA CONCESSIONÁRÍA
  23. 23. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) Relés de Proteção Elétrica Relé de Sobrecorrente do Gerador 51V O relé de sobrecorrente 51V é um relé de sobrecorrente com restrição por tensão, e serve como proteção de retaguarda para o relé diferencial de corrente do gerador; sua função primária, no entanto, é a proteção contra faltas externas, ao mesmo tempo em que permite que os relés de sobrecorrente do sistema externo tenham tempo para operar e eliminar condições de falta de prioridade inferior. Isto é denominadosistemaemcascata,ourejeiçãodecargaseletiva(selectiveloadshedding). O “cascateamento” é muito importante, pois um pequeno motor pode muito bem desligar todo o sistema de distribuição elétrica se não houver a aplicação deste conceito. O elemento principal deste princípio é a temporização (timing), ou seja, alguns dos disjuntores maiores, como o disjuntor do gerador, abrirão em mais tempo que os disjuntores menores. Em quase todos os casos o tempo de abertura do disjuntor depende do grau de sobrecorrente presente. O papel da temporização dentro do esquema de proteção é permitir um intervalo de tempo suficiente para que o disjuntor de menor prioridade opere rápido o suficiente para evitar danos ao gerador. A gravidade da falta pode ser medida pela queda de tensão no sistema. Se a tensão cai a um valor muito baixo, a falta é extremamente severa. O relé 51V trabalha de tal forma que ele opera mais rapidamente, ao mesmo valor de corrente, à medida que a tensão do gerador afunda para valores mais baixos. O relé também possui um setpoint de calibração para atuação instantânea. GPR1-1 2.2.5-12
  24. 24. C.T. 3000/5 14.4KV / 120V PT 14.4KV / 120V PT 86 64F PMG 2 2 2 27 81/0 81U 59 51V 32 40 46 WH 60FL 87G GPR1-1 59GN 27TN 52U 52G TRANSMISSOR DE WATT MEDIDOR DE WATT MEDIDOR DE VAR 52G OR 52U SELECTED DISJUNTOR GENERATOR FRECUENCY METER 52U SELECTED TO 86 LOCKOUT TO 86 LOCKOUT LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL WH MEDIDOR DE WATTHORAS 27 DEAD BUS RELAY 32 RELAY DE POTÊNCIA REVERSA 40 RELAY DE PERDA DE EXCITAÇÃO 46 RELAY DE CORRENTE DE FASE REVERSA 51V RELAY SOBRE CORRENTE 52G DISJUNTOR DO GERADOR 59 RELAY DE SOBRE VOLTAGEM 60 RELAY DE BALANCE VOLTAGEM 81 O/U RELAY DE SOBRE/BAIXA FREQUÊNCIA 86 RELAY DE LOCKOUT 87G RELAY DIFERÊNCIAL DO GERADOR 59GN/27TN RELAY DE FALTA DO ATERRAMENTO DO ESTATOR 14.4KV / 120V PT C.T. 3000/5 REGULADOR VOLTAGE MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA DISJUNTOR DISJUNTOR DISJUNTOR GENERATOR VOLTMETER GENERATOR AMMETER RELEIS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA DE UMA LINHA TRANSMISSOR VOLT TO 86 LOCKOUT 52G SELECTED SYNC LAMPS SYNC SCOPE SYNC CHECK FUSÍVEL 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL CAMPO DE BOBINAS DO EXCITADOR AMP EXCITADOR VOLTS EXCITADOR PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR SINCRONIZADOR AUTOMÁTICO VOLTIMETRO BUS VOLTÍMETRO BUS DA CONCESSIONÁRÍA MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS DA CONCESSIONÁRÍA
  25. 25. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) RelésdeProteçãoElétrica(continuação) RelédePerdadeExcitação40 O relé de perda de excitação (40) detecta a ausência de excitação do gerador e faz a desconexão automática entre o gerador e o sistema, através do relé de bloqueio 86. A perda da excitação pode ser causada por um mal funcionamento do sistema de excitação. RelédeBalançodeFases46 O relé de balanço de fases (46) protege contra danos que possam vir a ser causados por um desbalanceamento de fases. O relé compara a corrente em cada fase com a das outras fases. Um aumento na corrente do gerador, independente de sua magnitude, não causa a operação do relé desde que o desbalanceamento fase-fase seja menor que 25% (valor típico). GPR1-1 2.2.5-13
  26. 26. C.T. 3000/5 14.4KV / 120V PT 14.4KV / 120V PT 86 64F PMG 2 2 2 27 81/0 81U 59 51V 32 40 46 WH 60FL 87G GPR1-1 59GN 27TN 52U 52G TRANSMISSOR DE WATT MEDIDOR DE WATT MEDIDOR DE VAR 52G OR 52U SELECTED DISJUNTOR GENERATOR FRECUENCY METER 52U SELECTED TO 86 LOCKOUT TO 86 LOCKOUT LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL WH MEDIDOR DE WATTHORAS 27 DEAD BUS RELAY 32 RELAY DE POTÊNCIA REVERSA 40 RELAY DE PERDA DE EXCITAÇÃO 46 RELAY DE CORRENTE DE FASE REVERSA 51V RELAY SOBRE CORRENTE 52G DISJUNTOR DO GERADOR 59 RELAY DE SOBRE VOLTAGEM 60 RELAY DE BALANCE VOLTAGEM 81 O/U RELAY DE SOBRE/BAIXA FREQUÊNCIA 86 RELAY DE LOCKOUT 87G RELAY DIFERÊNCIAL DO GERADOR 59GN/27TN RELAY DE FALTA DO ATERRAMENTO DO ESTATOR 14.4KV / 120V PT C.T. 3000/5 REGULADOR VOLTAGE MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA DISJUNTOR DISJUNTOR DISJUNTOR GENERATOR VOLTMETER GENERATOR AMMETER RELEIS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA DE UMA LINHA TRANSMISSOR VOLT TO 86 LOCKOUT 52G SELECTED SYNC LAMPS SYNC SCOPE SYNC CHECK FUSÍVEL 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL CAMPO DE BOBINAS DO EXCITADOR AMP EXCITADOR VOLTS EXCITADOR PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR SINCRONIZADOR AUTOMÁTICO VOLTIMETRO BUS VOLTÍMETRO BUS DA CONCESSIONÁRÍA MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS DA CONCESSIONÁRÍA
  27. 27. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) RelésdeProteçãoElétrica(continuação) RelédeBalançodeTensões60FL O relé de balanço de tensões (60 FL) é um relé trifásico usado na detecção e proteção contra um fusível atuado nos circuitos dos transformadores de potencial (TPs) de medição. O relé recebe as tensões do TP do barramento e do TP do gerador. Caso o circuito de um TP de medição esteja aberto ou apresente uma tensão secundária baixa por algum motivo, o relé emite um alarme no sistema de controle. GPR1-1 2.2.5-14
  28. 28. C.T. 3000/5 14.4KV / 120V PT 14.4KV / 120V PT 86 64F PMG 2 2 2 27 81/0 81U 59 51V 32 40 46 WH 60FL 87G GPR1-1 59GN 27TN 52U 52G TRANSMISSOR DE WATT MEDIDOR DE WATT MEDIDOR DE VAR 52G OR 52U SELECTED DISJUNTOR GENERATOR FRECUENCY METER 52U SELECTED TO 86 LOCKOUT TO 86 LOCKOUT LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL WH MEDIDOR DE WATTHORAS 27 DEAD BUS RELAY 32 RELAY DE POTÊNCIA REVERSA 40 RELAY DE PERDA DE EXCITAÇÃO 46 RELAY DE CORRENTE DE FASE REVERSA 51V RELAY SOBRE CORRENTE 52G DISJUNTOR DO GERADOR 59 RELAY DE SOBRE VOLTAGEM 60 RELAY DE BALANCE VOLTAGEM 81 O/U RELAY DE SOBRE/BAIXA FREQUÊNCIA 86 RELAY DE LOCKOUT 87G RELAY DIFERÊNCIAL DO GERADOR 59GN/27TN RELAY DE FALTA DO ATERRAMENTO DO ESTATOR 14.4KV / 120V PT C.T. 3000/5 REGULADOR VOLTAGE MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA DISJUNTOR DISJUNTOR DISJUNTOR GENERATOR VOLTMETER GENERATOR AMMETER RELEIS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA DE UMA LINHA TRANSMISSOR VOLT TO 86 LOCKOUT 52G SELECTED SYNC LAMPS SYNC SCOPE SYNC CHECK FUSÍVEL 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL CAMPO DE BOBINAS DO EXCITADOR AMP EXCITADOR VOLTS EXCITADOR PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR SINCRONIZADOR AUTOMÁTICO VOLTIMETRO BUS VOLTÍMETRO BUS DA CONCESSIONÁRÍA MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS DA CONCESSIONÁRÍA
  29. 29. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) RelésdeProteçãoElétrica(continuação) RelédeSub/Sobrefreqüência81 Este relé detecta condições de sub e sobrefreqüência, respectivamente. Variações de freqüência além de um setpoint pré-ajustado energizam o relé de bloqueio 86. Estes relés são usados como proteção de retaguarda para sobre e sub velocidade do gerador, e protegem o mesmo da sobrecorrente resultante de variações de freqüência. GPR1-1 2.2.5-15
  30. 30. C.T. 3000/5 14.4KV / 120V PT 14.4KV / 120V PT 86 64F PMG 2 2 2 27 81/0 81U 59 51V 32 40 46 WH 60FL 87G GPR1-1 59GN 27TN 52U 52G TRANSMISSOR DE WATT MEDIDOR DE WATT MEDIDOR DE VAR 52G OR 52U SELECTED DISJUNTOR GENERATOR FRECUENCY METER 52U SELECTED TO 86 LOCKOUT TO 86 LOCKOUT LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL WH MEDIDOR DE WATTHORAS 27 DEAD BUS RELAY 32 RELAY DE POTÊNCIA REVERSA 40 RELAY DE PERDA DE EXCITAÇÃO 46 RELAY DE CORRENTE DE FASE REVERSA 51V RELAY SOBRE CORRENTE 52G DISJUNTOR DO GERADOR 59 RELAY DE SOBRE VOLTAGEM 60 RELAY DE BALANCE VOLTAGEM 81 O/U RELAY DE SOBRE/BAIXA FREQUÊNCIA 86 RELAY DE LOCKOUT 87G RELAY DIFERÊNCIAL DO GERADOR 59GN/27TN RELAY DE FALTA DO ATERRAMENTO DO ESTATOR 14.4KV / 120V PT C.T. 3000/5 REGULADOR VOLTAGE MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA DISJUNTOR DISJUNTOR DISJUNTOR GENERATOR VOLTMETER GENERATOR AMMETER RELEIS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA DE UMA LINHA TRANSMISSOR VOLT TO 86 LOCKOUT 52G SELECTED SYNC LAMPS SYNC SCOPE SYNC CHECK FUSÍVEL 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL CAMPO DE BOBINAS DO EXCITADOR AMP EXCITADOR VOLTS EXCITADOR PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR SINCRONIZADOR AUTOMÁTICO VOLTIMETRO BUS VOLTÍMETRO BUS DA CONCESSIONÁRÍA MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS DA CONCESSIONÁRÍA
  31. 31. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) RelésdeProteçãoElétrica(continuação) RelédeSobretensão59edeSubtensão27 O relé de sobretensão 59 e subtensão 27 do gerador protegem contra falhas do regulador automático de tensão que possam resultar em condições de sobre ou subtensão. Tais condições podem ocorrer por curtos períodos de tempo como função de resposta normal do regulador de tensão do gerador. Por este motivo, estes relés possuem uma característica de tempo de retardo pequeno. Eles também acionam o relé de bloqueio 86. RelédeFaltadoEstatoràTerra59GN/27TN O relé 59GN/27TN é um relé que sente tensão, usado na detecção do fluxo de corrente do terminal neutro do gerador à terra. O fluxo de correnteparaaterranãoépossívelamenosqueumaoumaisfasesdoestatortenhamentradoemcurtocomoneutro. GPR1-1 2.2.5-16
  32. 32. C.T. 3000/5 14.4KV / 120V PT 14.4KV / 120V PT 86 64F PMG 2 2 2 27 81/0 81U 59 51V 32 40 46 WH 60FL 87G GPR1-1 59GN 27TN 52U 52G TRANSMISSOR DE WATT MEDIDOR DE WATT MEDIDOR DE VAR 52G OR 52U SELECTED DISJUNTOR GENERATOR FRECUENCY METER 52U SELECTED TO 86 LOCKOUT TO 86 LOCKOUT LEGENDA C.T. TRANSFORMADOR DE CORRENTE L.A. LIGHTNING ARRESTOR PMG GERADOR DE Imà PERMANENTE P.T. TRANSFORMADOR DE POTÊNCIAL WH MEDIDOR DE WATTHORAS 27 DEAD BUS RELAY 32 RELAY DE POTÊNCIA REVERSA 40 RELAY DE PERDA DE EXCITAÇÃO 46 RELAY DE CORRENTE DE FASE REVERSA 51V RELAY SOBRE CORRENTE 52G DISJUNTOR DO GERADOR 59 RELAY DE SOBRE VOLTAGEM 60 RELAY DE BALANCE VOLTAGEM 81 O/U RELAY DE SOBRE/BAIXA FREQUÊNCIA 86 RELAY DE LOCKOUT 87G RELAY DIFERÊNCIAL DO GERADOR 59GN/27TN RELAY DE FALTA DO ATERRAMENTO DO ESTATOR 14.4KV / 120V PT C.T. 3000/5 REGULADOR VOLTAGE MEDIDOR DE FATOR DE POTÊNCIA DISJUNTOR DISJUNTOR DISJUNTOR GENERATOR VOLTMETER GENERATOR AMMETER RELEIS DE PROTEÇÃO ELÉTRICA DE UMA LINHA TRANSMISSOR VOLT TO 86 LOCKOUT 52G SELECTED SYNC LAMPS SYNC SCOPE SYNC CHECK FUSÍVEL 345 KV BUS DA CONCESSIONÁRIA GERADOR ELÉTRICO 46.5 MW 13.8KV FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL FUSÍVEL CAMPO DE BOBINAS DO EXCITADOR AMP EXCITADOR VOLTS EXCITADOR PONTO NEUTRO AGRUPAMENTO DE TRANSFORMADORES NEUTROS DISJUNTOR DA CONCESSIONÁRIA TRANSFORMADOR 345/13.8KV DISJUNTOR PRINCIPAL DO GERADOR SINCRONIZADOR AUTOMÁTICO VOLTIMETRO BUS VOLTÍMETRO BUS DA CONCESSIONÁRÍA MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS MEDIDOR DE FREQUÊNCIA BUS DA CONCESSIONÁRÍA
  33. 33. 2.2.5 Excitação, Sincronização e Proteção do Gerador (continuação) RelésdeProteçãoElétrica(continuação) RelédePotênciaReversa O relé de potência reversa 32 evita que o gerador se transforme num motor. Se por algum motivo a turbina a gás é retirada de operação e o gerador não é desconectado do barramento, ele torna-se então motorizado a partir deste barramento. Isto fará com que o eixo da turbina a gás continue a girar, o que pode resultar em danos mecânicos. O relé de potência reversa 32 sente o fluxo de corrente relativo à tensão. Quando operando como um gerador a tensão e a corrente têm uma direção de fluxo, ao passo que quando o gerador é motorizado esta relação é invertida. O relé de potência reversa percebe esta mudança e comanda a abertura do disjuntor principal do gerador. NONE 2.2.5-17

×