MERCADO UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA

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1 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA Sistema de Controle Tarefas Realiza partida e parada d) Disjuntores; e) Sensores; f) Sistema de Orientação g) Estratégia de Otimiza a produção de energia (maior parte do tempo) Limita a produção de energia Monitora as condições de funcionamento dos componentes do sistema e toma ações para proteger a integridade estrutural da turbina eólica Comunica status e recebe comandos do operador; Monitora e auxilia na regulação dos parâmetros da rede elétrica; Registra dados do funcionamento da turbina eólica; Economiza o consumo energia elétrica quando não há condições de produção de energia

2 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA d) Disjuntores; e) Sensores; f) Sistema de Orientação g) Estratégia de CLPs ou PLCs (Controladores Lógicos programáveis); Conexão com o gerador da turbina eólica Controlador Proteções Chave seccionadora principal Bancos de capacitores Configuração Típica de CLP na Base da Torre: Conexão com a rede elétrica

3 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA d) Disjuntores; e) Sensores; f) Sistema de Orientação g) Estratégia de CLPs ou PLCs (Controladores Lógicos programáveis); Esquema de comunicação entre os três sistemas de controle da turbina eólica (controlador do Pitch no cubo, controlador da nacele e controlador principal na base da torre) e operadores e acesso remoto

4 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA d) Disjuntores; e) Sensores; f) Sistema de controle g) Estratégia de Interfaces Homem-Máquina (HMIs) que fornecem uma visualização de status e situação em tempo real dos aerogeradores (OPERAÇÃO) : Equipamento utilizado para operação da máquina durante a manutenção e comunicação comunicação de status para a central de controle. Nela pode ser cadastrada todos ou grande parte dos parâmetros de controle e set-point de alarmes.

5 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA d) Disjuntores; e) Sensores; f) Sistema de controle g) Estratégia de Interfaces Homem-Máquina (HMIs) que fornecem uma visualização de status e situação em tempo real dos aerogeradores (OPERAÇÃO) : Equipamento utilizado para operação da máquina durante a manutenção e comunicação comunicação de status para a central de controle. Nela pode ser cadastrada todos ou grande parte dos parâmetros de controle e set-point de alarmes.

6 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de Sistema de alimentação ininterrupta: Sistema similar ao sistema de No-break que fornece energia ao circuito de alimentação do CLP mantendo o mesmo funcionando mesmo quando a energia eólica está sendo coletada. A potência da mesma varia de acordo com a potência projetada para o aerogerador UPS modelo Symetra RM da fabricante Schneider Electric Fonte: Catálogo fabricante Schneider Electric (Maio 2012)

7 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de Existem vários fabricantes e modelos no mercado aplicados à geração eólica, inclusive modelos dedicados dos próprios fabricantes dos aerogeradores.

8 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA Existem vários fabricantes e modelos no mercado aplicados à geração eólica, inclusive modelos dedicados dos próprios fabricantes dos aerogeradores. f) Estratégia de Sensores - tipos Rotação Posição Vibração Pressão Temperatura Fluxo Nível Tensão Corrente Velocidade do vento Direção do vento Visibilidade outros

9 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de SENSORES DE POSIÇÃO

10 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de SENSORES DE PRESSÃO

11 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de SENSORES DE MOVIMENTO (PARADA)

12 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de SENSORES DE PROXIMIDADE (FOLGA)

13 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de SENSORES DE NÍVEL (VAZAMENTO)

14 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de SENSORES DE ROTAÇÃO (VELOCIDADE)

15 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de SENSORES DE VELOCIDADE E DIREÇÃO DO VENTO

16 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA f) Estratégia de Controle : Constituído por sistema de motores, engrenagens e cremalheira controlados a partir do sensor de direção vento (Wind vane Sistema Ativo) ou Grimpa (Sistema passivo) na nacele. (Fonte: ANEEL Aymoré C. A. Filho)

17 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA ; f) Sistema de Controle por pitch; g) Estratégia de Controle de Pitch: Constituído por sistema de motores, engrenagens e cremalheira controlados a partir da placa eletrônica de velocidade, através da mudança de ângulo de ataque das pás.

18 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA ; f) Sistema de Controle por pitch; g) Estratégia de Do ponto de vista da estratégia de velocidade, e de acordo com os aspectos tecnológicos dos aerogeradores existentes no mercado. Os mesmos pode ser classificados de acordo com as tecnologias descritas abaixo: Aerogeradores de velocidade fixa: Aerogeradores de velocidade Variável: Aerogeradores de velocidade Semi-variável: Devido aos avanços tecnológicos, atualmente são mais encontrados no mercado aerogeradores de velocidade variável e/ou velocidade semi-variável

19 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA Aspectos Tecnológicos: Classificação quanto ao velocidade Velocidade fixa (Constante): Diretamente ligados ao sistema de energia elétrica ou através de inversores ou softstart de frequência. Velocidade variável: Geradores em geral ligados ao sistema de energia elétrica através de inversores frequências Vestas(Dinamarca) Enercon(Alemã)

20 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E Turbinas eólicas: CIRCUITO DE CONTROLE DA TURBINA- CCT CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA Velocidade fixa (Constante): Diretamente ligados ao sistema de energia elétrica. (Fonte: DEWI,2005)

21 UNIDADE I - INFRAESTRUTURA ELÉTRICA SIMPLIFICADA DOS AEROGERADORES E CONEXÃO COM A REDE ELÉTRICA Aspectos Tecnológicos: Classificação quanto ao velocidade Velocidade Variável : Geradores ligados ao sistema de energia elétrica ou através de inversores. (Fonte: DEWI,2005)

22 BIBLIOGRAFIA NBR 14039/03 - Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kv a 36,2 kv; IEC Measurement and assessment of power Quality Characterístics of Grid Connected Wind Turbine. RESENDE, H.R - Apostila: Engenharia Elétrica aplicada à construção de Parques Eólicos. ESTANQUEIRO, A.I., J.M. Ferreira de Jesus, e J.G. Saraiva (1991). Integração de Conversores eólicos no Sistema de Energia Elétrica. ESTANQUEIRO, A. I., Apresentação: Curso de Energias Renováveis: Princípio de funcionamento de turbinas eólicas: conversão mecanoeléctrica. ROSAS, P.A.C, Estanqueiro, A.I., Guia de Projeto Elétrico de Centrais Eólicas CBEE ROSAS, P.A.C - Conexão de Turbinas Eólicas a Rede Elétrica Série Engenharia Eólica MONARO, R.M Artigo: Proteção convencional de geradores sincronos-sel-eesc-usp. MAMEDE, J.- Manual de equipamentos Elétricos,Vol.1 2ª edição Editora UFPE, Recife,1980. FILHO, A. C. A - Apresentação: ANEEL - Aspectos Tecnológicos das Fontes de Energia Renováveis.

23 Obrigado!!! Bons Estudos