Quem trabalha com grupos geradores precisa conhecer bem os procedimentos para o sincronismo e compartilhamento de carga. Isso permite utilizar máquinas em paralelo para realizar a divisão de cargas entre as fontes de energia, ou a transferência de carga sem interrupção do fornecimento de energia elétrica.
Esse último ponto é fundamental em hospitais e indústrias. Então, conheça agora os 4 passos para fazer o sincronismo!
A sincronização de geradores energia é igualar, o mais próximo possível, tensão, frequência e ângulo de fase dos dois ou mais grupos geradores, ou até mesmo entre gerador e concessionária para permitir o sincronismo e funcionamento em paralelo.
Antes de iniciar os 4 passos para o sincronismo, devemos atentar às considerações: quando usar controlador da linha de sincronização Deep Sea DSExx20, certifique-se de configurar entradas como “Inibir carga na rede” e “Inibir carga no gerador”.
O gerador deve estar conectado ao barramento morto, sem carga. Com o disjuntor do gerador aberto, configure o gerador na frequência nominal sem o módulo estar conectado ao regulador de velocidade. Isso garantirá que o regulador de velocidade manterá o gerador na frequência nominal sem atuação do controlador.
Completado o passo anterior, conecte o controlador ao regulador de velocidade, de acordo com a Figura 1:
Ligue o gerador e certifique-se de que o disjuntor esteja aberto. Cheque a direção do controle aumentando e reduzindo o SW1. Se a frequência aumentar enquanto o SW1 é reduzido, selecione a opção “Output Reversed”, conforme Figura 2. Se movendo o SW1 não houver mudanças na frequência, então deve-se verificar as conexões do controlador até o regulador de velocidade e também se o regulador de velocidade encontra-se operativo.
Ajuste o SW1 do regulador de velocidade até que o gerador esteja funcionando na frequência nominal (50Hz ou 60Hz). Feito isso, pare o gerador. Dessa forma o SW1 do regulador de velocidade estará ajustado.
Para ajustar o SW2 do regulador de velocidade, quando usar controlador da linha de sincronização Deep Sea DSExx20, certifique-se que a entrada configurada para “Inibir carga na rede” está ativa, mas a entrada para “Inibir carga no gerador' não está ativa. Feito isso, aumente em 5% acima da nominal no valor do parâmetro “Frequência Nominal”, conforme Figura 3, ou seja, 3Hz para um sistema de 60Hz e 2,5Hz para 50Hz.
Ligue o gerador. Com o disjuntor aberto o gerador funcionará com os valores configurados em SW1 (50Hz ou 60Hz). Feche o gerador no barramento morto sem carga.
A frequência do gerador começará a aumentar para o novo ajuste (63Hz). No entanto, você pode não conseguir isso. Ajuste o valor de SW2 para permitir que a frequência aumente até o novo valor configurado em “Frequência Nominal” (53Hz ou 63Hz).
Continue ajustando o SW2 para garantir que o parâmetro “Governor analogue”, Figura 4, esteja entre 75% a 85%. O sinal do "Governor analogue" (porcentagem + ou -) não importa.
Pare o gerador. Reduza 3 Hz no valor do parâmetro “Frequência Nominal”, ou seja, variação de -5% da frequência nominal, Figura 5.
Ligue o gerador. Com o disjuntor aberto o gerador funcionará com os valores configurados em SW1 (50Hz ou 60Hz). Feche o gerador no barramento morto sem carga.
A frequência do gerador começará a reduzir para o novo ajuste (47,5Hz ou 57Hz). O SW2 é então ajustado para garantir que o parâmetro “Governor analogue” esteja entre 75% a 85%. O sinal do "Governor analogue" (porcentagem + ou -) não importa.
Observe que qualquer alteração feita na porcentagem mais baixa será o mesmo para a porcentagem superior. Altere a configuração da frequência nominal de volta para a frequência nominal real (50 Hz ou 60Hz).
Esse procedimento também deve ser feito para ajustar o regulador de tensão. A única diferença é que a faixa de ajuste de + 5%, feita para o Governor, será agora de + 10% para o AVR.
Para realizar o procedimento de medição é necessário utilizar, no mínimo, 10% da carga nominal do TC (Transformador de Corrente) para garantir a classe de exatidão e leitura confiáveis. Dê preferência por carga puramente resistiva.
Com o gerador em carga, verifique se as medições do fator de potência e da potência ativa estão corretas. Para isso, veja a medição por fase.
Na Figura 7, podemos ver alguns exemplos de medição errada e o possível motivo:
Fator de potência errado = provavelmente os TC’s não estão na fase correta, ou seja, na imagem acima podemos ver que o TC da fase 1 pode estar trocado com o TC da fase 2. O TC da fase 3 está com leitura correta. Primeiramente deve-se corrigir a instalação dos TC’s e então analisar a leitura de potência ativa (watts).
Potência (watts) errado = provavelmente o sentido do TC está errado. Essa leitura pode ficar dessa forma mesmo que o fator de potência esteja correto. Pare o gerador e corrija a instalação do TC no sentido correto.
A Figura 8, mostra exemplo de leituras corretas do fator de potência e potência ativa (watts).
Com relação a comunicação entre os grupos geradores, os módulos de controle da linha de sincronismo da DSE utilizam o link MSC (Multi Set Communications). Através desse link é possível executar funções, inclusive como compartilhamento de carga ativa e reativa e proteção.
Na sincronização, o link MSC garante a segurança contra falha no sensor de barra morta, ou seja, evita que um gerador feche no barramento energizado sem realizar o sincronismo. Ele também é responsável por:
O esquema de demanda de carga utiliza o link MSC dos DSE8610.
Para interligar os controladores deve-se utilizar o cabo de par trançado blindado com classificação CAN e impedância de 120ohms. O cabo certificado pela Deep Sea é o Belden 9841. Além do cabo, deve-se instalar um resistor de 120ohms nas extremidades do link de comunicação.
Um sistema pode parecer funcionar corretamente nas condições ideais de testes em fábrica, no entanto, a utilização de cabos inapropriados ou uma instalação incorreta leva a problemas que só podem aparecer após o comissionamento do local.
A não utilização do tipo de cabo correto reduz a distância operacional e a capacidade de resistência ao ruído elétrico do link MSC. Respeitar as especificações dos cabos e a instalação correta impede que esses problemas ocorram.
A distância máxima do Link MSC são 250 metros (considerando o cabo Belden 9841). Caso a aplicação necessite de uma distância maior, utiliza-se o extensor DSE124.
Exemplos de conexões:
Conexão errada, Figura 9:
Conexão correta, Figura 10:
Para realizar o teste da comunicação, com todos os controladores do link desligados, meça a impedância entre os bornes A e B em qualquer controlador. O resultado deve ser 60 ohms (associação de resistores em paralelo).
Encontrada a medição correta da impedância do link, ligue todos os controladores, remova um controlador da linha de comunicação e, então, todos devem gerar o alarme de “Falha no Link MSC”, inclusive o controlador que foi removido do link.
Outra maneira de verificar se todos os controladores estão se enxergando é utilizando o software de configuração “DSE Configuration Suite”, Menu “Scada” — “Multi Set” e verificar se a quantidade de controlador presente é a correta.
A verificação do sincronismo nada mais é do que checar se as duas fontes de energia estão “em fase”, ou seja, se não há diferença de potencial entre as fases de um gerador para o outro.
Para verificar o sincronismo é necessário alimentar o barramento dos geradores para que um deles sirva como referência. Sendo assim, ligue um gerador (GMG1) e feche seu disjuntor de carga para alimentar o barramento.
Em modo manual, ligue o gerador a ser verificado o sincronismo (GMG2 ou rede)e acesse a página de “Sincronoscópio” do controlador DSE8610MKII, Figura 11. Nesta verificação não há necessidade de solicitar o fechamento do disjuntor, basta deixá-lo funcionando em modo manual.
Utilizando um multímetro, meça a tensão entre a fase R do GMG1 e fase R do GMG2 ou rede. No momento em que o ponto do Sincronoscópio estiver no centro a tensão deve ser idealmente 0V, porém aceita-se tensão igual ou inferior a 50V, Figura 15.
Caso a diferença de tensão esteja alta, como 220V, Figura 13, isso quer dizer que as fases podem estar invertidas, Figura 12, e a medição pode estar sendo feita, por exemplo, entre fase R e S. Faça a medição em, pelo menos, duas fases para garantir que não há inversão. Faça isso em todos os geradores do barramento.
Exemplo de conexão errada onde gerará diferença de potencial no momento do fechamento do disjuntor de carga do gerador:
Exemplo de conexão correta onde não haverá diferença de potencial no momento do fechamento do disjuntor de carga do gerador, Figura 14:
Lembre-se que é muito importante seguir os 4 passos para o sincronismo e compartilhamento de carga para garantir o perfeito funcionamento do seu equipamento.
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Boa a informação parabéns!
Fazia tempo que queria uma explicação assim. Muito boa. Poderiam postar mais dicas como esta. Obrigado
Excelente trabalho equipe Ecco. Parabéns pela excelência no suporte.
voces dao formacao nesta area?
Ola Sebastião. A Ecco Engenharia ministra treinamentos nessa área. Vamos entrar em contato com você por e-mail.
Parabéns pelo trabalho de engenharia SUPORTE técnico. Sugiro acrescentar desenho barramento de potência junto com as contadora a cemig e gerador por exemplo
Divino, que bom que gostou do conteúdo, obrigado pelo comentário. O diagrama que representa as contatoras, está disponível no manual de operação dos produtos. Se preferir, entre em contato conosco e informe o modelo do produto para que posamos te ajudar.