UNITROL Última geração de Reguladores Automáticos de Tensão (AVR) e Sistemas de Excitação Estática (SES)

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1 UNITROL 6000 Última geração de Reguladores Automáticos de Tensão (AVR) e Sistemas de Excitação Estática (SES)

2 Benefícios do produto UNITROL 6000 A família de produtos UNITROL é marca registrada da ABB para Reguladores de Tensão Automático (AVR) e Sistemas de Excitação Estática (SES) de alta qualidade. Com este produto oferecemos solução para qualquer tipo e tamanho de unidade geradora, com alto retorno de investimento. O UNITROL 6000 mantém esta tradição e se posiciona como um novo ponto de referência no mercado global, no que se diz respeito a sua funcionalidade, confiabilidade e conectividade. Vantagens do Produto CPU de 64bits de ponto flutuante Software de aplicação IEC programável com a ferramenta ABB Control Builder M Comunicação Serial entre painéis feita em fibra ótica Estabilizador do Sistema de Potência com opções configuráveis Terminal de Controle para Sistemas de Excitação (ECT) Projeto com sistema modular de montagem em blocos Sistemas Customizados Presença de especialistas em UNITROL a nível mundial Grande escala de fornecimento Gestão de Ativos Suporte de operação 24 horas/365 dias Plantão 24 horas Seus Benefícios Sem restrições a escalas e faixas Totalmente compatível com a plataforma 800xA IT da ABB Conseqüente isolação elétrica e alta imunidade a EMC Fácil instalação separada do armário de controle Otimização da contribuição da unidade geradora para a estabilidade da rede Facilidade na operação, monitoramento e manutenção para o operador Facilita a aquisição e representação dos dados Resolução rápida e simples de falhas Alto grau de reutilização o que garante maior qualidade e curto prazo de entrega Fornecemos um sistema adequado a suas necessidades Tempo de resposta reduzido Conhecimento dos requisitos do mercado local Soluções comprovadas e sólidas Ampla experiência Único parceiro durante todo o ciclo de vida do equipamento Resolução rápida de falhas Máquina fora de operação por tempo reduzido ABB

3 Sistema UNITROL 6000 Os Reguladores Automático de Tensão (AVR) e Sistemas de Excitação Estática (SES) UNITROL são projetados e construídos para atender as características particulares de operação e ambientais assim como as normas locais e internacionais. Todos os sistemas são submetidos a 100 % de testes funcionais antes de deixar a fábrica. Saída CC Cabos/Dutos de barramentos de tensão CC podem ser conectados pela parte superior ou inferior do painel Grau de Proteção do Painel Como padrão adota-se IP31. Se necessário, é possível optar por IP54 com trocadores de calor ar/água integrados Fluxo de Ar Refrigerante Sistema de ventilação forçada com entrada na frente e saída na parte superior do painel Terminal de Controle para Sistemas de Excitação Interface homem máquina de ambiente amigável para uma maior facilidade na operação, monitoramento e manutenção do sistema pelo usuário Eletrônica de Controle Dois ou três canais de controle redundantes. Todos componentes são facilmente acessados para testes e reparos em operação sob carga Entrada CA Cabos/Dutos de barramentos de tensão CA podem ser conectados pela parte superior ou inferior do painel Conversor de Potência Ponte de tiristores totalmente controladas Transformador de Excitação Recomendamos transformadores de excitação a seco em resina epóxi. Seu funcionamento correto já foi comprovado em diversas instalações assim como suas vantagens em relação a outros tipos de transformadores Pré-Excitação Possibilita a partida em casos de baixa tensão residual do gerador Supressor de Campo Interruptor de campo, resistor de descarga e proteção contra sobre-tensão do campo são selecionados para cobrir todas possíveis condições de falta Ventiladores de Refrigeração dos Conversores Podem ser substituídos facilmente durante a operação do sistema (2 ventiladores redundantes como opcional) ABB ABB

4 Portfólio do UNITROL 6000 O UNITROL 6000 baseia-se em módulos reutilizáveis o que o torna um produto muito flexível. Com configurações de controle em mono / duplo canal (ou adicionalmente com controle de retaguarda sob encomenda) e uma vasta variedade de pontes de tiristores, é possível atender todos os dados de campo e requisitos de disponibilidade. UNITROL 6800 / 6880 Sistemas com UNITROL 6800/6880 podem ser construídos com até três canais de controle. Dependendo dos requisitos de funcionalidade, os Módulos de Comunicação, Controle e Medição (CCM) para os canais 1 e 2 podem ser equipados com diferentes unidades de controladores a fim de se obter rendimento otimizado. Para garantir a disponibilidade, pode-se prover um terceiro canal de retaguarda, possibilitando o manuseio do gerador em casos de emergência. Cada canal pode operar um determinado número de Interface de Controle de Conversor (CCI) uma por módulo de conversão de potência. A comunicação entre canal (is) de controle, conversores de potência e entradas e saídas digitais e analógicas são feitas via cabos de fibra ótica. Unidades de Entradas e Saídas Combinadas (CIO) são utilizadas como interface entre sinais de E/S internos e externos analógicos e digitais. Existem os seguintes dispositivos mais relevantes, localizados em cada módulo conversor de potência: Interface de Controle do Conversor (CCI) Interface de sinais do conversor (CSI) Interface do módulo de disparo (GDI) Controle de malha fechada Tipo do módulo conversor Redundância do Conversor Valores de Entrada Máximos Valores de Saída Mono Canal Duplo Canal Canal de Retaguarda UNITROL n-1 / máx. módulos Max. Tensão CA Freqüência Nominal Corrente CC Tensão de Teto Sistemas com UNITROL 6080 possuem um ou dois módulos conversores de potência e todo controle é integrado ou montado próximo a eles. A CCM6080 é a placa principal da CPU. Esta combina a funcionalidade da CCI e da CCM e suporta conectores para interface (X12, X13). UNITROL 6800 / 6880 SES UNL / 8 2) 1500 V 50 / 60 Hz > A 1900 V UNITROL 6080 SES / AVR 1) D1 D5 (DCS800) Não 690 V 50 / Hz 3) 1600 A 850 VC 1) Com terceiro módulo conversor para máx. corrente CC contínua 800 A 2) UNITROL 6880 máx. 5 módulos conversores em paralelo 3) > 50/60 Hz apenas para AVRs; alimentação monofásica para AVRs também disponível Conceito de hardware do UNITROL 6800 Conceito de hardware do UNITROL 6080 Generator/ network measurements Control channel #1 CCM Control channel #2 CCM AC 800PEC AC 800PEC Converter #1 GDI CSI CCI Exciter #1 Exciter #2 X12 X13 X12 X13 CCM6080 CCM6080 Transformer current measurement Customer interface Backup channel CCM CIO Internal interface Analog measurements signals Optical data transmission Power semiconductor control signals General data path Customer interface CIO Generator/network measurements Cable connections Optical data transmission General data path Internal interface ABB

5 Componentes de Hardware do UNITROL 6000 O sistema é baseado na família de processadores de última geração AC 800PEC da linha de produtos Control IT. Trata-se de uma extensão da plataforma de controle 800xA da ABB, desenvolvida para atender a alta velocidade requerida por dispositivos de eletrônica de potência. O Controle O sistema de controle AC 800PEC se destaca por sua alta velocidade de processamento, provendo: Processamento de E/S s digitais e analógicas, muito rápido, com ciclo de tempo típico de 400 μs Controle rápido em malha fechada e lógica de processo regular implementados em um só controlador E/S s de baixa velocidade com tempo típico de ciclo de 10 ms Alta velocidade de conversão analógico/digital O AC 800 PEC é completamente integrado com o ambiente de software Control IT da ABB, que por sua vez faz parte do conceito Industrial IT. Para nossos clientes, Industrial IT significa um aumento na padronização e interação contínua com os produtos da ABB. Módulos processadores disponíveis: PP D113 é uma unidade universal com uma placa posterior e ranhuras para alojar a fonte de energia, a CPU, os módulos óticos e de comunicação PP D104 é um cartão de CPU para ser utilizado em diferentes módulos do UNITROL O Conversor de Potência O conversor de potência contém um ou mais módulos conversores selecionados e conectados para atender os requisitos do sistema levando em consideração o ciclo de trabalho e disponibilidade. A ABB desenvolveu diversos conversores de potência dedicados ao SES. O modelo UNL é o último deste tipo. Este conversor de potência pode ser equipado com tiristores de 3 ou 4. As principais características são: Tensão de alimentação CA de até 1500 V Alto nível de isolação Teste de tensão HiPot de até 7.5 kv Ventilação redundante, substituíveis durante operação (Opcional) Baixo nível de ruído dos ventiladores de refrigeração 70 db(a) Design removível (Opcional) Posição de teste segura permitindo reparos durante a operação e testes Remoção ou substituição da parte de potência com auxilio de um carro de mão Para SES e AVR menores, sistemas com UNITROL são equipados com conversores de tamanho D1 (refrigeração natural) e D2 D5 (refrigeração forçada) selecionados da plataforma dos Drives ABB DCS800. Conversor de potência UNL14300 Unidade de medição e canal de controle principal do UNITROL ABB

6 Funções de Controle do UNITROL 6000 O software padrão, convenientemente estruturado, inclui todas as funções de regulação, proteção e monitoramento necessárias à operação segura do AVR/SES. No entanto, podem ser adaptados às necessidades específicas de cada cliente, estendendo as aplicações do programa ou adicionando funções opcionais de software. Controle em malha fechada Regulador de Tensão com filtro PID (modo de operação AUTOMÁTICO) Regulador de corrente de campo com filtro PI (Modo de operação MANUAL) Compensação de queda de corrente reativa e/ou ativa Circuitos limitadores para Máxima e mínima corrente de campo Máxima corrente no estator, dependendo da temperatura do meio de refrigeração da máquina P/Q sub-excitação Volts/Hertz Restrição manual Controle do Fator de Potência / da Potência Reativa Estabilizador do Sistema de Potência Há muitos anos a ABB está envolvida com o desenvolvimento e aplicação do Estabilizador do Sistema de Potência (PSS). A função PSS melhora a estabilidade do gerador e do sistema de transmissão como um todo usando o controle da excitação para atenuar oscilações da carga. Os seguintes tipos de PSS estão disponíveis para UNITROL 6000: De acordo com a norma IEEE Std PSS 2A/2B De acordo com a norma IEEE Std PSS 4B Multiband PSS Funções de Proteção e Monitoramento Funções de proteção e monitoramento são classificadas em três níveis diferentes de ação: Sinal de alarme apenas Uso de circuitos redundantes Disparo instantâneo da excitação para fins de proteção As principais funções disponíveis são: Proteção de sobre-corrente (instantâneo/ tempo inverso) Proteção Volts/Hertz Perda da proteção do campo Temperatura do rotor Monitoramento dos diodos rotativos Monitoramento da condução do tiristor Monitoramento do valor atual Limite do tempo de pré-excitação Registro de Dados e Eventos O registrador de eventos interno pode armazenar e manusear até 2000 eventos, cada um provido com seu registro de tempo real. O registrador de dados contém uma parte não configurável fixa para gravar 64 sinais /2000 pontos de dados cada, e uma parte livre para configuração que pode gravar 8 sinais / 2000 pontos de dados cada. A visualização e análise dos dados gravados são feitas por meio do software do Terminal de Controle de Excitação (ECT SW). Se o AVR/SES está equipado com um terminal ECT, os dados gravados podem ser descarregados em sua memória para estarem disponíveis independentemente do controlador principal. ABB

7 Características de comunicação do UNITROL 6000 plicidade e um ambiente amigável de interface para o comissionamento e operação são tão importantes quanto a fácil integração ao sistema de controle da planta. O UNITROL 6000 oferece dois tipos de Interface Homem Máquina (IHM) e várias maneiras de se comunicar com o sistema de controle da planta. Painel de Serviço (SPA) O painel de serviço é uma IHM com um display de quatro linhas que mostra funções e parâmetros do sistema, valores medidos, alarmes, etc, em forma clara de texto. Este é conectado individualmente à CPU e é um modo econômico de se comunicar com o sistema. Integração com o sistema de controle da planta As plataformas UART e Ethernet compatíveis com protocolos de campo Modbus-RTU, Modbus-TCP e Profibus são as principais opções para a comunicação com o sistema de controle da planta. A Ethernet utilizando o protocolo OPC também está disponível. Terminal de Controle para Sistemas de Excitação (ECT) O ECT é uma IHM de ambiente amigável que possibilita operação, monitoramento e manutenção do sistema. É um poderoso computador industrial que funciona independentemente das CPUs do sistema. Sua memória é utilizada para armazenar dados internos e do registrador de eventos durante um longo período de tempo. A tela de LCD touch screen proporciona ao operador diversas telas com informações na forma gráfica e numérica do sistema. Diagnósticos Remotos A detecção, solução de problemas e diagnósticos remotos reduzem o tempo médio de reparo (MTTR) e custos de serviço. Todos os dispositivos de controle do UNITROL 6000 possuem interface Ethernet e estão preparados para acesso remoto. Desta forma o especialista da ABB é capaz de prover todo suporte necessário para a equipe de manutenção local. Exemplo da tela de Oscilograma Vista frontal do ECT com tela do gráfico de Curva de Capabilidade 8 ABB

8 Ferramentas de Software do UNITROL 6000 Duas ferramentas poderosas estão a sua disposição: Software do Terminal de Controle para Sistemas de Excitação desenvolvido especialmente para simplificar o uso diário de seu AVR/SES, e o Control Builder M ferramenta de engenharia e programação da ABB para todos sistemas de controle 800xA. Software do Terminal de Controle para Sistemas da Excitação (ECT SW) Este software permite a operação do sistema, a supervisão de suas funções e alteração de parâmetros assim como comissionamento. Tipicamente carregado no Terminal de Controle para Sistemas da Excitação (ECT), este programa pode ser também instalado em qualquer PC com sistema operacional Windows 2000 ou superior. Control Builder M Esta é uma ferramenta robusta de programação e engenharia. Integrada ao Windows e IEC 61131, ele gerencia as aplicações do software do AC 800PEC. O AC 800PEC, por sua vez, fornece integração completa com o ambiente de engenharia Control IT. Fotos de telas do ECT Software. Da esquerda para a direita: Operação; Lista de eventos Foto de tela do Control Builder M, Sequência de início ABB 9

9 wetter-grafik.ch Serviço e Suporte Depois dos serviços de pós-vendas e suporte técnico, nós estamos com você ao longo de toda vida útil do equipamento. Consultoria O serviço de consultoria da ABB se foca em identificar dificuldades e oportunidades de melhorias nas áreas de processo de produção e infraestrutura de operação. A modernização (retrofit) é um de nossos fortes. Planeje a atualização de seu sistema conosco ajudaremos você a maximizar seu investimento e aumentar a vida útil de seu equipamento. Montagem & Comissionamento Os engenheiros da ABB estão prontos para prestar assistência onde quer que você esteja. O profissionalismo, vasta experiência e conhecimento multilíngüe trabalharão para o seu benefício. Para assistência técnica emergencial, por favor ligue: Hotline 365 dias / 24 horas Suíça: +41 (0) Plantão 24 Horas Brasil: +55 (0) Treinamento A universidade ABB oferece cursos de treinamento padronizados e customizados para sistemas de excitação com o UNITROL Treinamentos em campo também estão disponíveis para sua conveniência. Para maiores informações do programa de treinamento, acesse Peças de Reposição Podemos tanto substituir quanto consertar peças no menor tempo possível. Peças sobressalentes também fazem parte de nosso orçamento. Serviços Pós-Vendas Se você tem dúvidas, necessita peças de reposição, ou assistência técnica, estamos sempre à sua disposição. Entre em contato com o Centro Local de Engenharia localizado em seu país. Caso não exista nenhum, entre em contato com a unidade responsável por nossos produtos na Suíça. ABB Switzerland Ltd Sistemas de Excitação Estática, Reguladores de Tensão e Equipmanentos de Sincronismo CH-5300 Turgi/Suíça Telefone: +41 (0) Fax: +41 (0) pes@ch.abb.com ABB Ltda. Av. dos Autonomistas, Osasco SP/Brasil Telefone: +55 (11) Fax: +55 (11) ABB Atende: Plantão 24 Horas: BHT R0008 Copyright ABB. All rights reserved. Specifications subject to change without notice. /unitrol