Controle e Supervisão de Carregamentos de Transformadores Através do Monitoramento Térmico Digital

Transcrição

1 Controle e Supervisão de Carregamentos de Transformadores Através do Monitoramento Térmico Digital Naidion Motta Silvério- SEL Mauro Magalhães- SEL Geraldo Rocha- SEL Rodolfo Batista- ROMA

2 Introdução Aplicação de Cargas acima da potência nominal (desde 1980) NBR 5416/1981 e 5416/1997 Procedimento Carregamento Admissível Sobrecarga em transformadores é definida termicamente e não por potência Sistema de Supervisão e Controle Uso de monitores térmicos digitais (IED) confiáveis Manter sob controle a ação de contaminantes 191/DEZ/2005, CPST e Submódulo 2.3 ONS

3 Aspectos Normativos do Brasil NBR 5416/97 Tipo de Carregamento Transformador até 100MVA Transformador > 100 MVA Condição Normal 150 % 130 % Longa Duração Curta Duração 150 % 130 % 150 % 140 % Tipo de Carregamento Condição Normal Longa Duração Curta Duração Temperatura do Topo do Óleo Temp. do Ponto mais Quente Tr 55 C Tr 65 C Tr 55 C Tr 65 C 95 C 105 C 105 C 120 C 105 C 110 C 120 C 130 C 105 C 110 C 130 C 140 C

4 Aspectos Normativos do Brasil ANEEL 191/DEZ 2005 Tipo de Carregamento Transformador > 100 MVA Tempo (horas) Condição Normal 100 % 19,5 Longa Duração Curta Duração 130 % % 1/2 Tipo de Carregamento Temperatura do Topo do Óleo Temp. do Ponto mais Quente Tr 55 C Tr 65 C Tr 55 C Tr 65 C Condição Normal 95 C 105 C 105 C 120 C * Longa Duração 105 C 110 C 120 C 130 C * Curta Duração 105 C 110 C 130 C 140 C * nota: A resolução 191 da ANEEL considera os limites termicos apenas para a condição normal de carregamento na qual não há perda de vida diária maior %.

5 Aspectos Normativos do Brasil Empresas de Transmissão CPST (Contrato de Prestação de Serviços de Transmissão) 2008 Critério de sobrecarga baseado na potência nominal 100% Normal 120% 2 horas

6 Aspectos Normativos do Brasil Procedimento de Rede Submódulo 2.3 ONS (a partir de 2012) Porcentagem da Potencia Nominal 140% 120% 100% 4 h ½ h 24 h Ciclo de Carga Diária [h]

7 Aspectos Normativos do Brasil Empresas Distribuídoras Não há regulamentação para aplicação de cargas Critérios definidos pela própria empresa Geralmente adotam: Carregamento normal até 100% da nominal Carregamento em emergência/contingência 120% da nominal por 2 horas

8 Utilização dos Limites Térmicos da NBR 5416/97 para Aplicação de Cargas Análise simultânea da potência e da temperatura Temperatura do transformador relacionada a temperatura ambiente, pré-carregamento, eficiência do sistema de ventilação Controle dinâmico e possibilidade de maximização do carregamento Utilização de monitor térmico avançado para controle das variáveis

9 Utilização dos Limites Térmicos da NBR 5416/97 para Aplicação de Cargas Análise simultânea da potência e da temperatura Tipo de Carregamento Transformador até 100MVA Transformador > 100 MVA Condição Normal 150 % 130 % Longa Duração Curta Duração 150 % 130 % 150 % 140 % Tipo de Carregamento Condição Normal Longa Duração Curta Duração Temperatura do Topo do Óleo Temp. do Ponto mais Quente Tr 55 C Tr 65 C Tr 55 C Tr 65 C 95 C 105 C 105 C 120 C 105 C 110 C 120 C 130 C 105 C 110 C 130 C 140 C

10 Utilização dos Limites Térmicos da NBR 5416/97 para Aplicação de Cargas Temperatura do transformador relacionada a temperatura ambiente, pré-carregamento, eficiência do sistema de ventilação

11 Utilização dos Limites Térmicos da NBR 5416/97 para Aplicação de Cargas Controle dinâmico das temperaturas

12 Utilização dos Limites Térmicos da NBR 5416/97 para Aplicação de Cargas Utilização de monitor térmico avançado

13 Campo de Aplicação do Monitoramento Térmico Digital Controle e supervisão da aplicação de cargas Validação da potência nominal dos projetos Aplicação da RESOLUÇÃO 191/DEZ 2005 ANEEL e no Procedimento de Rede Submódulo 2.3 ONS

14 Vantagens dos Monitores Térmicos Possibilitar a utilização de limites de carregamentos acima das condições nominais com segurança e confiabilidade; Possibilitar redução do corte/transferências de cargas acarretando melhorias no fornecimento ao consumidor. Atendimento a área de planejamento e comercial em situações emergenciais de atendimentos a clientes importantes; Controle e monitoramento do sistema de resfriamento Controle da perda de vida dentro dos limites de projeto

15 Critérios para Especificação dos Monitores Térmicos Digitais Atenda qualquer norma de projeto (NBR, ANSI, IEC) Perda de Vida Atual e Acumulada em Tempo Real Modelagem térmica para cada estágio de ventilação Medição da temperatura ambiente Capacidade de calcular a temperatura do óleo Relatório térmico periódico

16 Conclusão Controle de carregamento por temperatura permite otimizar a potência aplicada a um transformador Atualmente os limites de carregamento não se baseiam em limites térmicos Monitores digitais confiáveis permitem controle de carregamento por temperatura Viabilização do intercâmbio de energia sem riscos de danos aos transformadores