Sistemas de Sincronismo | EMSA Generator

Sistemas de Sincronismo

O grupo de Pesquisa e Desenvolvimento da EMSA GERADORES trabalha em projetos especiais que trazem benefícios significativos aos clientes. Esses projetos enfrentam os desafios da escassez de motores diesel de alta potência no mercado e dos custos elevados. Por meio de sistemas de sincronismo de múltiplos geradores, os usuários podem evitar custos altos e a dependência de um único gerador. Nossa equipe especializada desenvolve e implementa projetos com base nas necessidades e exigências específicas de nossos clientes.

O QUE É SINCRONISMO?

O sincronismo é o processo de igualar a frequência e a tensão de um grupo elétrico (como um gerador) às de outra fonte (como a rede elétrica), ajustando em tempo real a frequência e a tensão do primeiro.

O QUE É OPERAÇÃO EM PARALELO?

Depois que geradores de potências diferentes ou iguais são sincronizados, o fornecimento simultâneo à carga é chamado de operação em paralelo. A operação em paralelo não apenas permite aumentar a potência instalada ao combinar as capacidades de vários geradores, como também é preferida pelas muitas vantagens de utilizar vários geradores menores em vez de um único gerador grande.

O QUE É DIVISÃO DE CARGA?

A divisão de carga refere-se à distribuição das cargas ativa e reativa entre geradores operando em paralelo, proporcionalmente às suas capacidades de potência.

O QUE É TRANSFERÊNCIA SUAVE (SOFT TRANSFER)?

No método de transferência suave, a carga é deslocada gradualmente entre duas fontes durante um período predeterminado. Ao final da transferência de carga, a chave da fonte que ficou sem carga é aberta. A maior vantagem desse método é o aumento da vida útil dos componentes de comutação, pois eles operam sem carga e sem arco elétrico.

POR QUE ESCOLHER A OPERAÇÃO EM PARALELO?

CUSTO; Devido ao uso generalizado de motores diesel tanto em geradores quanto em máquinas pesadas, como caminhões, a produção em massa nessas faixas de potência reduziu os custos dos motores. Utilizar vários motores menores pode ser mais econômico do que usar um único motor de alta potência, que geralmente é fabricado sob encomenda e tem prazos de entrega mais longos.

Além dos custos iniciais de instalação, os sistemas em paralelo também oferecem vantagens em termos de prazo de entrega, operação, manutenção e peças de reposição.

CONFIABILIDADE; Em sistemas em paralelo, se um gerador falhar por qualquer motivo, os demais continuam alimentando as cargas de emergência. Isso não é possível em um sistema com um único gerador.

FLEXIBILIDADE; Em sistemas em paralelo, as potências dos geradores podem ser iguais ou diferentes, conforme as condições de campo e a carga. Isso permite uma operação com baixo consumo de combustível e menor desgaste, pois geradores menores podem ser usados quando a carga é baixa e geradores adicionais podem ser incluídos conforme a demanda aumenta.

Outra vantagem dos sistemas em paralelo é que são mais fáceis de transportar, posicionar e instalar em locais com restrições ou dificuldades físicas.

SERVIÇO E MANUTENÇÃO; Em sistemas em paralelo, tempos de operação iguais entre os geradores prolongam a vida útil do sistema e reduzem os custos de manutenção. Um gerador que precisa de manutenção pode ser facilmente parado e atendido sem interromper a continuidade do sistema, pois os demais geradores continuam alimentando as cargas de emergência.

CONTROLADORES DO GRUPO GERADOR

Os geradores são compostos principalmente por um motor diesel e um alternador. Os controladores supervisionam e monitoram esses componentes para garantir uma operação ideal e segura.

REGULADOR DE VELOCIDADE (GOVERNOR)

O regulador de velocidade (governor) é o elemento-chave que mantém o motor diesel em rotação constante. Em sistemas sincronizados, normalmente são utilizados modelos eletrônicos controláveis remotamente.

AVR

O AVR (Regulador Automático de Tensão) é um componente eletrônico que mantém a tensão de saída do alternador em um nível constante. Em sistemas de sincronismo, são utilizadas versões controláveis remotamente.

DISPOSITIVOS DE CONTROLE DE SINCRONISMO

Esses dispositivos executam as funções padrão de controle do gerador e, ao mesmo tempo, gerenciam os componentes GOVERNOR e AVR para possibilitar o sincronismo com outras fontes de energia.

SOLUÇÕES DE SISTEMAS DE SINCRONISMO DA EMSA GERADORES

A EMSA Geradores oferece soluções que vão desde operações básicas em paralelo rede-gerador e gerador-gerador até projetos avançados de usinas de energia. Fornece serviços completos de projeto, fabricação e comissionamento de automação energética, com suporte de componentes PLC, IHM e SCADA.

Operação em Modo Ilha

Sistemas de Sincronismo - Operação em Modo Ilha

No Modo Ilha, o sistema não segue automaticamente uma fonte da rede nem toma decisões sobre a operação dos geradores. Ele aguarda um sinal de partida remota fornecido pelo cliente. Ao receber esse sinal, os geradores dão partida, sincronizam-se em seus barramentos e alimentam a carga, se houver. Outra forma de operação desse modo é a intervenção manual de um operador para alimentar a carga.

Esse modo é preferido em cenários sem acesso à rede, como campos abertos ou canteiros de obras.

Também é adequado para situações em que os clientes desejam controlar o tempo de funcionamento do gerador e já possuem um sistema ATS (Chave de Transferência Automática) instalado.

Operação com Retaguarda da Rede - Modo AMF - Transição Sem Interrupção

No modo AMF, o sistema monitora uma fonte da rede. Quando a energia da rede deixa de estar disponível, ele dá partida automaticamente nos geradores para alimentar a carga.

Assim que a energia da rede retorna a um nível utilizável, os geradores se sincronizam com ela, alimentando a carga em paralelo por algum tempo antes de transferi-la suavemente de volta à rede. Em seguida, os geradores se desconectam e aguardam a próxima falha da rede.

Sistemas de Sincronismo - Operação com Retaguarda da Rede - Modo AMF - Transição Sem Interrupção

Operação com Retaguarda da Rede - Modo AMF - Interrupções Breves

Semelhante à versão sem interrupção, neste modo AMF o sistema também acompanha uma fonte da rede. Se a energia da rede deixar de estar disponível, os geradores dão partida automaticamente para alimentar a carga.

Quando a energia da rede é restabelecida, os geradores são desconectados da carga e o circuito da rede é fechado. A carga passa então a ser alimentada pela rede. Os geradores param após o resfriamento e aguardam a próxima falha da rede.

Sistemas de Sincronismo - Operação com Retaguarda da Rede - Modo AMF - Interrupções Breves

Sistemas Especiais de Diagrama Unifilar

Esses sistemas podem envolver vários transformadores da rede, vários geradores, conexões de acoplamento entre geradores, conexões de acoplamento entre cargas e transformadores elevadores. Os cenários operacionais geralmente são adaptados às condições de campo e aos requisitos de carga.

Dependendo do cenário operacional e dos requisitos do cliente, sistemas PLC, IHM (painel do operador) e SCADA podem ser incluídos no projeto.

Sistemas de Sincronismo - Sistemas Especiais de Diagrama Unifilar