O documento apresenta o projeto de modernização das PCHs de Pinhal, Santa e Esmeril, pertencentes à CPFL Renováveis, incluindo um sistema integrado de automação, proteção, regulação de tensão e treinamento operacional. Cada PCH é detalhada com informações sobre potência, início de operação e características dos geradores e turbinas. O projeto visa digitalizar e padronizar os controles, aumentar a confiabilidade e fornecer treinamentos para a equipe de operação e manutenção.

2. CPFL
Renováveis

3. Apresentação – PCH’s – CPFL Renováveis
Objetivo:
Apresentação do projeto de modernização das PCH’s de Pinhal, Santa e Esmeril,
todas pertencentes à CPFL Renováveis.
Escopo:
Fornecimento de sistema integrado de automação, proteção, regulação de
tensão, regulação de velocidade, sistema supervisório, incluindo serviços de
montagem em campo, comissionamento, start-up e treinamento operacional.

4. Dados e Características da PCH Pinhal
Geral
• Início de Operação: 1994
• Número de unidades geradoras: 02
• Potência nominal total: 6,80 MW
• Queda líquida nominal: 23,7 m
• Vazão turbinada total: 35,0 m³/s
• Número de condutos forçados: 02
• Barragem: Tipo enfocamento
Turbina
• Francis Horizontal
• Fabricante: Hisa Lidner
• Potência: 3400 cv
• Rotação: 257,14 rpm
Geradores
• Fabricante: Siemens
• Potência: 4000kVA
• Tensão: 6,9 kV
• Corrente Estatórica: 335A
Excitatrizes
• Tipo: Estática
• Tensão de Campo: 300 V
• Corrente de Campo: 400A

5. Dados e Características da PCH Esmeril
Geral
• Início de Operação: 1912
• Número de unidades geradoras: 02
• Potência nominal total: 5,0 MW
• Queda líquida nominal: 59 m
• Vazão turbinada total: 4,88 m³/s
• Número de condutos forçados: 02
• Barragem: Tipo fio d’água
Turbina
• Francis Espiral
• Fabricante: Hisa Lidner
• Potência: 3465 cv
• Rotação: 514 rpm
Geradores
• Fabricante: Gevisa
• Potência: 2778 kVA
• Tensão: 2,2 kV
• Corrente Estatórica: 729 A
Excitatrizes
• Tipo: Rotativa
• Tensão de Campo: 80,4 V
• Corrente de Campo: 3,24 A

6. Dados e Características da PCH Santana
Geral
• Início de Operação: 1951
• Número de unidades geradoras: 02
• Potência nominal total: 4,32 MW
• Queda líquida nominal: 43m
• Vazão turbinada total: 5,73 m³/s
• Número de condutos forçados: 02
• Barragem: Tipo fio d’água
Turbina
• Francis Espiral
• Fabricante: Voith
• Potência: 3143 cv
• Rotação: 600 rpm
Geradores
• Fabricante: Siemens - Schukert
• Potência: 2700kVA
• Tensão: 2,2 kV
• Corrente Estatórica: 700A
Excitatrizes
• Tipo: Estática
• Tensão de Campo: 85V
• Corrente de Campo: 235A

7. Escopo de Fornecimento Detalhado
Sistema integrado, implementado através de CLP dedicado, que executará as
funções de controle e comando dos geradores e equipamentos associados,
controle das comportas, do nível da câmara de carga, disjuntores dos
geradores, controle de tensão e velocidade dos geradores, composto pelos
seguintes equipamentos e serviços:
Equipamentos
• Painéis Integrados de Controle e Proteção (SoftLOOP® SCEPP);
• Painéis de Potência para Excitação;
• Painel Central de Automação;
• Painel de Automação para Câmara de Carga e Limpa Grades;
• Painel de Automação para Tomada D'água;
• Painel de Acionamentos das Comportas Principais;
• Painel de Acionamentos das Comportas da Tomada D'água;
• Painel de Distribuição em CC.

8. Escopo de Fornecimento Detalhado
Serviços Especializados
• Projeto executivo e fornecimento de novos desenhos atualizados;
• Fabricação dos novos painéis;
• Desenvolvimento dos Sistemas de Automação e Supervisório;
• Desmontagem dos painéis e sistemas antigos;
• Montagem eletromecânica em campo dos novos painéis, com fornecimento
de materiais;
• Interligação dos novos sistemas;
• Comissionamento;
• Operação assistida;
• Treinamento Especializado para pessoal de Operação e Manutenção.

9. Conceito de Arquitetura de Rede Utilizados nos Projetos

10. Sistema Integrado SoftLOOP®
Sistema Convencional
Sistema SCEPP
O sistema integrado de regulação de velocidade
e tensão SoftLOOP® é uma marca registrada
SCEPP.Trata-se de um software aplicativo
desenvolvido pela SCEPP que é embarcado em
um CLP ABB altamente confiável e eficiente
(MTBF aproximado de 120 anos).
Vantagens SoftLOOP®:
• Simplificação do sistema
• Redução de interfaces
• Menor número de componentes
• Redução de tamanho físico
• Redução de custos de engenharia
• Redução de custos com equipamentos
• Redução de custos com sobressalentes
• SOE – Registrador de eventos

11. Características dos Principais Componentes
Relé de proteção multifunção SEL-700G para Geradores
• Possui 23 proteções;
• Sincronizador automático;
• Elemento de proteção do rotor à terra (opcional através do módulo SEL
2664).

12. Características dos Principais Componentes

13. Características dos Principais Componentes
Sistema de Automação e Supervisório
• CCM de Média Tensão totalmente inteligente, desenvolvido em rede
ModBus TCP/IP
• Cabo Ethernet de fácil acesso e de baixo custo ou fibra ótica de grande
confiabilidade e para grandes distâncias
• Não necessita de intervenção em campo pelo operador. Lógicas de
intertravamento automáticas que aumentam segurança de operação.
• Fornecimento de IHM, embutida no painel ou em púlpito auto-sustentado,
para total interatividade com o sistema
• Redundância de operação via IHM e por comandos locais
• Registros de eventos
• Engenharia e programação da automação completa do CCM
• Disponibilização dos Tag's para Supervisório existente
• Comissionamento especializado

14. Telas de Supervisório Desenvolvidas

15. Telas de Supervisório Desenvolvidas

16. Telas de Supervisório Desenvolvidas

17. Telas de Supervisório Desenvolvidas

18. Benefícios do Projeto Concluído
• Digitalização de todos os sinais disponíveis dos hidrogeradores;
• Padronização de todos os dispositivos de controle da unidade;
• Redundância de operação via Supervisório Elipse E3, IHM local e controle remoto via
COG;
• Possibilidade de registro de todos os eventos (Alarmes, trips, etc);
• Função de Sincronismo (25) e Detecção de Falta à Terra (64), incluídos no relé de
proteção;
• Proteções 87, 51V, 32, 40, 27, 59, 46, 51G, dentre outras inclusas;
• Sincronização temporal entre os equipamentos via GPS;
• Todos os equipamento adotados são fácil acessibilidade, fácil programação, grande
robustez, fácil operação e familiarização;
• Todas as ferramentas de programação são atualizadas e disponibilizadas
gratuitamente via website dos fabricantes (Relés de proteção, PLC, etc);
• Maior confiabilidade e disponibilidade da geração;
• Relés de proteção com garantia de 10 anos;
• Treinamento completo para os operadores e equipe de manutenção.

19. Soluções integradas
para geração de energia