O documento apresenta os resultados do projeto OS 80314, que modernizou o sistema de excitação, proteção e controle do motor síncrono ku-101, visando conformidade com normas técnicas e segurança. As melhorias incluíram a implementação de um regulador de tensão e um relé de proteção multifuncional, resultando em maior confiabilidade e disponibilidade do sistema. Os benefícios finais foram a atualização dos sistemas, maior proteção operacional e um sistema de alarme simplificado.

1. Soluções integradas para geração de energia

2. Objetivo:
O objetivo deste documento é apresentar os resultados finais do projeto OS
80314 fornecido pela SCEPP à Air Liquide em atendimento as normas técnicas
e de segurança vigentes em instalações elétricas.
Escopo de fornecimento:
Modernização do sistema de excitação, proteção e controle do
motor síncrono Ideal Electric, 5000HP,
4160V, tag KU101, supervisão de
montagem e comissionamento.
Apresentação projeto OS 80314 – AL Paulínia

3. O projeto original de controle, excitação e proteção do motor KU-101 não estava atualizado e em
conformidade com as normas vigentes de padronização e segurança, além de algumas funções
de proteção não estarem habilitadas ou inexistentes no sistema.
Consequências caso houvesse permanecia do sistema antigo:
✗ Alto risco de acidentes com consequências fatais;
✗ Faltas iminentes no sistema e parada inadvertida do motor;
✗O motor continuaria operando sem a devidas proteções de segurança habilitadas
✗ Atrasos operacionais para a equipe de manutenção e operação em função da falta de
desenhos, distribuição do conhecimento, identificação de falhas, etc
Apresentação sistema antigo KU-101

4. Sistema antigo

5. Sistema antigo

6. Desenhos antigos

7. Desenhos antigos

8. MODERNIZAÇÃO: O projeto

9. O projeto
O novo sistema de partida, controle e proteção é composto basicamente por
dois e principais equipamentos, o regulador de tensão AVR Basler DECS200 e o relé
de proteção multifunção SEL 710.
Além da modernização de todo sistema de proteção e digitalização do AVR
(regulador de tensão/FP) também foram substituídos todos os contatores auxiliares
de comando das contatoras de partida e respectivas pontes retificadoras. Esta
melhoria prove por um longo período de tempo, dispensa ao conjunto de partida do
motor de constantes intervenções de manutenções corretivas além de aumentar a
confiabilidade do sistema.
A lógica de partida e temporização das contatoras principais do motor e
autotrafo é realizada dentro do software de controle do próprio relé.
A integração da lógica de partida das contatoras ao relé de proteção, que
possui garantida de 10 anos, modernização do sistema de excitação digital com
funções de limitação e supervisão, proporciona além de maior proteção ao motor KU-
101 um aumento muito significativo na confiança de operação do sistema e maior
disponibilidade de operação do conjunto motor/compressor.

10. O projeto

11. Montagem e comissionamento

12. Porta
Porta ANTIGA Porta NOVA

13. Sistema
ANTIGO NOVO

14. Circuito interno Porta
ANTIGO NOVO

15. Frame EXCITAÇÃO
ANTIGO NOVO

16. Modenização - Benficios
AVR Basler DECS200
O regulador de tensão Basler DECS200 possui um controlador digital dedicado que contém
todas as funcionalidades de limitação, controle e proteção para motores síncronos e geradores
como segue:
✔ Sistema de controle e limitação
✔ Limitadores de corrente de armadura
✔ Limitadores de corrente de excitação (sub e sobre excitação)
✔ Limitador Volts/Hz (aplicação geradores)
✔ SoftStart
✔ Modo de controle Manual
✔ Modo de controle Automático (para motores síncronos FP ou VAR)
✔ Controle de fator de potência automático
✔ Controle de potência reativa automático
✔ Compensação de droop
✔ Sistema de detecção de falhas de diodos rotativos
✔ Proteções integradas ao regulador
✔ Sobretensão de campo
✔ Sobre tensão
✔ Sub tensão
✔ Detecção de perda de tensão ou falha nos TP´s
✔ Detecção de falha de diodos
✔ Funções de supervisão inclusas
✔ Oscilografia incorporada
✔ Registro de sequencia de eventos (até 127 eventos)

17. Modenização - Benficios
Relé de proteção multifunção SEL 710
O sistema de proteção utilizado neste projeto é um relé digital microprocessado tipo SEL-710, para proteção, monitoramento e controle de motores elétri-
cos trifásicos, incluindo motores com duas velocidades, motores síncronos e motores com rotor bobinado, incluindo proteção dos enrolamentos do rotor.
● Características básicas:
1. Funções de Proteção
50/51 - Sobrecorrente de fase instantânea e temporizada;
50/51G - Sobrecorrente residual instantânea e temporizada;
50/51N – Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro;
50/51Q - Sobrecorrente instantânea e temporizada de seqüência negativa;
37 – Subcorrente (Perda de Carga);
66 – Número de partidas por hora / Intervalo entre partidas. O cálculo da temperatura do rotor apurado permite menor intervalo entre as partidas, otimi-
zando o processo produtivo industrial.
46 – Desequilíbrio de corrente;
48 – Partida longa. O relé calcula escorregamento e resistência rotórica, o que permite o cálculo otimizado da temperatura do rotor. Isto permite partidas
mais longas
49 – Imagem térmica para motores com 2 velocidades diferentes;
51LR – Rotor travado;
14 – Subvelocidade;
47 – Fase reversa;
81 – Sub / Sobrefreqüência e taxa de variação de frequência; (opcional)
27/59 - Subtensão e sobretensão fase-neutro ou entre fases; (opcional)
37 – Subpotência;
55 – Fator de potência;
32Q – Potência reativa reversa;
49T – Temperatura do motor via RTD’s; (opcional)
49P – Temperatura do motor via PTC; (opcional)
38 – Temperatura do mancal via RTD’s; (opcional)
60 – Perda de Potencial
Perda de carga (Load Loss);
Carga travada (Load Jam);
87M - proteção diferencial

18. Modernização - Benefícios
Resultado:
✔ Sistema com desenhos atualizados e confiáveis;
✔ Funções de proteção 55 (fator de Potência) e Var (potência reativa
habilitadas e funcionais;
✔ Sistema de resumo de alarmes simplificado e objetivo;
✔ Maior confiabilidade de operação do sistema;
✔ Maior disponibilidade do sistema

19. Soluções integradas para geração de energia