MANUAL DE OPERAÇÃO. ARVTi Regulador de Velocidade e Tensão Integrado. Revisão 05 de 02/08/10

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1 MANUAL DE OPERAÇÃO ARVTi 2000 Regulador de Velocidade e Tensão Integrado Revisão 05 de 02/08/10

2 Direitos Reservados à Todas as informações contidas neste manual são de uso exclusivo da Equipamentos Eletrônicos Ltda., não podendo ser reproduzidas, armazenadas ou transmitidas de forma nenhuma, sem a autorização da empresa. Os infratores estarão sujeitos às penalidades previstas em lei. A reserva se o direito de fazer revisões e atualizações no presente manual sem qualquer aviso prévio, visando o aperfeiçoamento contínuo dos seus produtos. No entanto, se em qualquer momento, o cliente precisar de uma versão atualizada do manual, a empresa o fornecerá sem qualquer custo. 2

3 Informações Gerais No momento da instalação, verifique a tensão de alimentação e realimentação, sinais de tensão, corrente de sensores e condições de operação tais como: calor, umidade e vibração excessiva. Apenas pessoal especializado deve fazer qualquer tipo de operação no produto e sempre com equipamentos apropriados. Este manual deve ser seguido corretamente, antes de qualquer instalação, parametrização e manuseio. Deverão ser tomadas as devidas precauções contra quedas, choques físicos e/ou riscos à segurança dos operadores e do produto; Desconecte a alimentação geral antes de tocar em qualquer componente elétrico relacionado ao produto, isto inclui também os conectores de comando. Não abra a tampa do produto sem as devidas precauções, pois altas tensões podem estar presentes mesmo após a desconexão da alimentação. No caso de armazenamento do produto ou de seus acessórios, não remova este da caixa original e não deixe o armazenado em local de umidade ou calor excessivos. Mantenha o sempre abrigado da incidência direta de luz solar, chuva, vento e outras intempéries. Não é recomendado que o produto fique sem operação por um longo período. Os componentes eletrônicos do produto são sensíveis a descargas eletrostáticas. Não toque diretamente sobre componentes ou conectores. Caso necessário, toque antes na carcaça metálica aterrada ou utilize pulseira de aterramento adequada. 3

4 Índice 1 Apresentação Características Técnicas Parametrização ( IHM e Supervisório ) Tabela de Formatos Tabela Protocolo ModBus RTU Descritivo dos Parâmetros RV Sensores Calibração Distribuidor Calibração Rotor Configuração de Partida Configuração de Potência Modo Controle Base de Carga Modo Controle Isolado Modo Controle Estatismo Proteções RV Configuração Saídas Digitais (Níveis de Velocidade) Ajuste Velocidade Distribuidor Configuração Comunicação Supervisório Configuração IO Digitais Calibração Tensão Calibração Corrente Calibração Saídas Analógicas Curvas Distribuidor x Rotor Versão Medidas do RV Descritivo dos Parâmetros RT Calibração Corrente de Campo Controle RT Limitador U/F Ajustes Tensão do Estator (Entrada Digital) Controle Modo PWM Constante Controle Modo Tensão Estator Controle Modo Corrente Campo Controle Modo Reativo Cte Controle Modo FP Cte

5 Limitador de Corrente de Campo Curva P&Q Proteções RT Medidas do Regulador de Tensão Ajuste em IHM para Turbinas Acima de 3 MVA Conexões Alimentação do ARVTi Válvula e Sensor Distribuidor e Rotor Entradas Digitais Saídas Digitais Comunicação IHM Cabos com Malha Diagrama de Conexão Tabela de Bornes Localização dos Conectores Dimensões Físicas Diagrama Unifilar IHM Externa Dimensões Físicas Menus e Submenus IHM Termo de Garantia

6 Índice de Figuras Figura 1: Atuador Transpassado e Não Transpassado...27 Figura 2: Função Transferência de Bloco do Distribuidor...28 Figura 3: Função Transferência de Bloco Rotor...29 Figura 4: Modo Partida Rampa de Distribuidor...30 Figura 5: Modo Partida PID Figura 6: Limitação do DLIMA Figura 7: Modo Partida Rampa de Distribuidor com Degrau...32 Figura 8: Função Transferência Modo de Controle Base de Carga...33 Figura 9: Limitação do DLIM BC Figura 10: Limitador de Potência BC Figura 11: Função Transferência Modo de Controle Isolado...35 Figura 12: Limitação do DLIM Isolado Figura 13: Função Transferência Modo de Controle Estatismo...37 Figura 14: Curva Droop Controle de Velocidade...38 Figura 15: Limitação do DLIM Estatismo Figura 16: Curva Proteção Figura 17: Frame de Comunicação Figura 18: Gráfico Exemplo Curva Conjugado...50 Figura 19: Limitador U/F Figura 20: Modo Controle Tensão Estator Figura 21: Modo Controle Droop Figura 22: Curva Droop Tensão Figura 23: Modo Controle Corrente Campo Figura 24: Modo Controle Reativo Constante...59 Figura 25: Modo Controle FP Constante Figura 26: Curva Capabilidade Figura 27: Curva Proteção RT Figura 28: Vista Lateral Esquerda Figura 29: Vista Lateral Direita Figura 30: Dimensões Físicas ARVTi Figura 31: Diagrama Unifilar Figura 32: IHM Figura 33: Dimensões Físicas IHM Figura 34: Menus e Submenus IHM Figura 35: Menus e Submenus IHM

7 Índice de Tabelas Tabela 1: Formato para Escrita de Parâmetros...14 Tabela 2: Posicionamento dos Bits Tabela 3: Endereços do Protocolo ModBus RTU...24 Tabela 4: Exemplo Curva Conjugado Tabela 5: Ajuste de Endereços para Turbinas Acima de 3 MVA...67 Tabela 6: Tabela de Bornes

8 1 Apresentação O ARVTi 2000, Regulador de Velocidade e Tensão Integrado modelo 2000, foi desenvolvido para realizar o controle de turbinas Francis ou Kaplan e mais o controle de geradores BLDC (Brushless DC). Este produto é uma plataforma onde estão integrados o ARV2000 e o ART2000 também de fabricação da. O ARVTi 2000 é um equipamento compacto, instalado em fundo de painel e possui um dissipador em alumínio para troca de calor das chaves(igbt's) com o ambiente. As suas medidas de energia(potências, corrente e tensões) são RMS, e compartilhadas entre o regulador de velocidade e tensão, assim como as entradas e saídas digitais e analógicas. Possui duas portas de comunicação, sendo elas RS485 e RS485/232 ambas operam com o protocolo Modbus RTU (slave). Em relação ao regulador de velocidade, este possui três modos de controle, tornando ampla a faixa de aplicação, conforme determinações de concessionárias, cooperativas e/ou indústrias onde este terá aplicação. Seu controle atua diretamente sobre as válvulas da unidade hidráulica da turbina, utilizando as medidas elétricas e mecânicas (potência, posição e velocidade) como referência de controle, proteções e limitadores. Para turbinas com ajuste de rotor e distribuidor, o ARVTi 2000 dispõe da parametrização de quatro curvas para que possa retirar o melhor rendimento da máquina. Cada curva é formada por dez pontos de distribuidor e dez pontos de rotor, sendo que o rotor segue os pontos do distribuidor. Em relação ao regulador de tensão, este possui cinco modos de controle, também tornando ampla a faixa de aplicação, conforme determinações de concessionárias, cooperativas e/ou indústrias onde este terá aplicação. Seu controle atua diretamente sobre o sistema de excitação de campo no gerador, utilizando as medidas elétricas (potências, corrente de campo e estator e tensão de estator) como referência de controle, proteções e limitadores. O sistema de potência se utiliza de uma ponte retificadora de entrada, formando um link CC, que é chaveado através de uma ponte H de IGBTs, onde através dos pulsos de PWM há o controle de entrega de energia ao campo do gerador. Como foi citado a entrada de potência possui uma ponte retificadora trifásica, caracterizando que sua alimentação independe do tipo de fonte (corrente contínua ou corrente alternada). 8

9 2 Características Técnicas Alimentação do ARVTi 2000: 125Vcc; Consumo Máximo: 65 W; Relação TP: Primário 115 Vca e secundário programável até 24 kvca; Relação TC: Secundário 5 Aca e relação programável até 10 kaca; Entrada Digital: 16 entradas, sendo 4 rápidas (alimentação 15Vcc ISO disponível no regulador); Saída Digital: Saídas de contato seco 15A 120Vca resistivo, sendo 4 saídas com contato reversível e 6 com contato NA; Entradas Analógicas 4 a 20mA: 4 entradas; Saídas Analógicas 4 a 20mA: 4 saídas; Comunicação: 1 saída RS485 e 1 saída RS485/232 com protocolo modbus RTU; Interface: IHM com protocolo modbus RTU e supervisório (Opcionais); Leitura de Velocidade: até 3200,0 rpm; Modos de operação do ARVTi 2000: Isolado, Estatismo, Base de Carga(regulador de velocidade) e PWM cte, Manual Corrente, Droop, Reativo cte, FP cte (regulador de tensão); Limitadores: Abertura do Distribuidor; Corrente de Campo, U/F; Turbinas Aplicáveis: Francis ou Kaplan; Geradores Aplicáveis: Brushless; Controle do Rotor: Dispõe de quatro curvas, sendo definido em cada uma vinte pontos, dez para distribuidor e dez para rotor; Proteções RV: Sobre e sub velocidade, perdas de sinal de encoder e transdutores de posição do distribuidor e rotor, tempo de partida excedido; Proteções RT: Sobre e sub tensão, Sobre e Sub Freqüência, Sobre Corrente de Campo, Falta de Realimentação e Escorvamento Excessivos. Resolução (indicação): 1 V / 0.01Hz /0.1A / 0.01 FP/ 0.1 RPM; Peso aproximado: 2 Kg; Temperatura de Operação: 10 a 60oC; 9

10 3 Parametrização ( IHM e Supervisório ) A comunicação do ARVTi 2000 com os demais equipamentos é feita de acordo com o protocolo ModBus RTU. A tabela de comunicação disposta neste manual, apresenta endereços para que possa ser realizada a aquisição e envio de dados ao produto. Todo equipamento que possua porta de comunicação RS-232 ou RS-485 com protocolo ModBus RTU, sendo este master, está habilitado à comunicar com o ARVTi Observação: IHM, desenvolvimento de supervisórios ou softwares para comunicação com o ARVTi 2000, são itens opcionais de venda, que podem ser adquiridos no momento da compra ou conforme necessidade. 3.1 Tabela de Formatos Na tabela seguinte (Formato para Escrita de Parâmetros), apresenta-se os formatos para escrita de valores, ou configurar os bits na memória do ARVTi Cada formato possui um código que é utilizado para exemplificar a forma de escrita dos parâmetros contidos na tabela protocolo ModBus RTU que é descrita no item seguinte. Código Do Formato Tipo Definição 16 Bits Valores sinalizados (complemento de 2) Ex. Valor -100 escreve-se -100 (65436) 16 Bits Valor sinalizado (complemento de 2) com uma casa decimal. Ex. Valor escreve-se (64536) 16 Bits Valores sinalizados (complemento de 2) com duas casas decimais Ex. Valor escreve-se (55536) F4 16 Bits Valores sinalizados (complementos de 2) com três casas decimais Ex. Valor escreve-se -500 (65036) Valor escreve -se (64036) F5 16 Bits Valores não sinalizados Ex. Valor 100 escreve-se

11 Código Do Formato F6 F7 F8 F9 Tipo 16 Bits 16 Bits 16 Bits 16 Bits Definição Bits Entradas Digitais Bit Bit 0 Trip Externo 6 Modo Estatismo 1 Parte / Para 7 Modo Base de Carga 2 + Referência RV 8 Estado Disj 52G 3 - Referência RV 9 Habilita RT 4 Reset Proteções 10 + Referência RT 5 Zera Carga 11 - Referência RT Bit Bits Saídas Digitais Bit 0 Trip RT 5 Rotação Menor Prog2 1 Válvula Segurança 6 Rotação Maior Prog3 2 Carga Zerada 7 Rotação Maior Prog4 3 Turbina Parada 8 Trip RV 4 Rotação Menor Prog1 9 Escorvamento Bits Trips RV Bit Valor 0 Trip Externo 4 Perda Rotor 1 Sobre Velocidade 5 Perda Distribuidor 2 Sub Velocidade 6 Tempo Partida Excedido 3 Perda Encoder 7 Trip Reset Valor 1 Invertido Valor Word EA e SA Valor Bits 16 Bits 16 Bits Não Invertido Word Estado RV Valor 0 Parado 5 Zera Carga 1 Partindo 6 Parando 2 Isolado 7 Teste 3 Estatismo 8 Trip 4 Base de Carga 9 Manual Valor 1 Habilitado Valor 2 Teste Word Rotor Valor 0 2 Desabilitado Word Modo de Operação Valor 0 Manual 1 Automático 11

12 Código Do Formato Tipo 16 Bits 16 Bits 16 Bits 16 Bits 16 Bits 16 Bits 16 Bits Definição Word Baud Rate Valor Valor Word Paridade Valor Valor 2 Impar Word StopBit Valor Valor 0 1 Dois Valor 2 Curva C Valor 0 Nenhuma 1 Par Um Word Curva Valor 0 Curva A 1 Curva B Word Porta Saída Analógica Valor 0 SA1 3 SA4 1 SA2 4 NENHUMA 2 SA3 Word Porta Entrada Analógica Valor Valor 0 EA1 2 EA3 1 EA2 3 EA4 Word Modo de Partida Valor Valor 0 1 Partida por Rampa de Distribuidor Partida por PID 12

13 Código Do Formato Tipo 16 Bits 16 Bits 16 Bits 16 Bits 16 Bits 16 Bits Definição Word ED Valor Valor 0 Entrada 00 (borne 24) 7 Entrada 07 (borne 17) 1 Entrada 01 (borne 23) 8 Entrada 08 (borne 16) 2 Entrada 02 (borne 22) 9 Entrada 09 (borne 15) 3 Entrada 03 (borne 21) 10 Entrada 10 (borne 14) 4 Entrada 04 (borne 20) 11 Entrada 11 (borne 13) 5 Entrada 05 (borne 19) 12 Entrada 12 (borne 12) 6 Entrada 06 (borne 18) Word SD Valor Valor 0 Trip RT 5 Vprog 2 1 Válvula se Segurança 6 Vprog 3 2 Carga Zerada 7 Vprog 4 3 Turbina Parada 8 Trip RV 4 Vprog 1 9 Escorvamento Valor Valores Estado RT Valor 0 Desligado 5 Reativo Cte 1 PWM Cte 6 Fp Cte 2 Reserva 7 Droop 3 Corrente Campo 8 Trip 4 Tensão Estator Bits do Status Controle RT Bit Bit 0 Rampa 3 Limite Corrente Campo Inferior 1 Limite Volts Herts 4 Escorvando 2 Limite Corrente Campo Superior 5 a 15 Reservados Bit Bits do Trips RT Bit 0 Trip 6 Sobre Corrente Campo 1 Sobre Tensão 10 Escorvamento Excessivo 2 Sub Tensão 11 Falha IGBt 3 Sobre Freqüência 12 Potência Inversa 4 Sub Freqüência 13 Falha Comunicação Processadores 5 Falha Realimentação Valores Controle 52G Aberto Valor Valor 0 Desligado 3 Corrente Campo 1 PWM Cte 4 Tensão Estator 2 Reserva 13

14 Código Do Formato Tipo 7 16 Bits Definição Valores Controle 52G Fechado Valor Valor 0 Desligado 4 Droop 1 PWM Cte 5 Reativo Cte 2 Reserva 6 Fp Cte 3 Corrente Campo Tabela 1: Formato para Escrita de Parâmetros Segue a representação do posicionamento dos 16 bits: Posicionamento dos Bits de um Endereço Tabela 2: Posicionamento dos Bits 3.2 Tabela Protocolo ModBus RTU Os endereços contidos na tabela de endereços ModBus, coluna End. estão descritos em decimal. Todos os parâmetros são escritos de forma não fracional na memória do ARVTi 2000, porém alguns parâmetros possuem faixa que contém ponto (.) para melhor visualização na IHM. Estes devem ser considerados somente para IHM. A forma de escrita deve ser observada de acordo com a tabela de formatos, cujo código condizente, encontra-se na coluna Form. A tabela a seguir (Endereços do Protocolo ModBus RTU), informa o parâmetro com seu endereço decimal, sua finalidade, a faixa permitida de variação, a unidade aplicável e o formato de escrita em memória. End. Parâmetros Sensores 1 Resolução do Encoder 2 Relação TP 3 Relação TC Calibração Distribuidor 4 Modo de Operação 5 KPD 8 Comp D 9 Folga DA 10 Folga DF Finalidade Parâmetros Regulador de Velocidade Faixa Unid. Form Ajusta o número de pulsos do encoder Define o primário do TP Define a relação primário/secundário TC 1 a a a p/r V A Define o modo de operação do RV Define o ganho proporcional do atuador do distribuidor Define o valor para a compensação do atuador do distribuidor Define o valor da folga do distribuidor na abertura Define o valor da folga do distribuidor no fechamento 0a2 1 a a Folga DF a Folga DA 14

15 End. 11 Parâmetros Offset Distribuidor 12 Ganho Distribuidor Entrada Analógica Dist. Inv. Saída Analógica Dist. Inv. SAX do distribuidor 16 EAX do distribuidor 14 Calibração Rotor 22 Habilita Rotor 23 Modo do Rotor 24 KPR 27 Comp R Finalidade Define o offset do AD, para 0 de abertura de distribuidor Multiplicador para o AD, na abertura máxima do distribuidor Sentido da leitura da posição; 20-4mA(invertido), ou 4-20mA(não invertido) Sentido da saída analógica; 20-4mA(invertido), ou 4-20mA(não invertido) Determina qual a saída analógica usada para a válvula proporcional do distribuidor Determina qual a entrada analógica usada para a leitura do transdutor do distribuidor Faixa 0 a 4095 Unid. Form 0 a a1 F9 0a1 F9 0a4 8 0a3 9 0a1 0a1 1 a a Folga RF a Folga RA 0 a a Oa1 F9 Oa1 F9 Oa4 8 Oa3 9 Refere-se ao modo de partida Valor de velocidade para ser controlado pelo regulador Tempo mínimo para que se atinja o setpoint de velocidade Valor da velocidade que permite uma nova partida Tempo mínimo para que se atinja a velocidade de turbina parada Valor do incremento ou decremento de velocidade a cada segundo nas entradas digitais +/- Referência RV Posição máxima que pode atingir o distribuidor com a entrada digital Disjuntor 52G desacionada UM valor inicial para o distribuidor na partida por rampa de distribuidor Valor em percentual do Setpoint Velocidade (42) para que o regulador entre no modo isolado 0a1 0.1 a a a setpoint 0.1 a a rpm 0 s rpm s rpm/s DLIMA 0.1 a Referência de potência para o regulador, quando no modo Base de Carga PMIN BC a PMAX BC 0.1 a PMIN BC 0.1 a kw kw s 0.1 a a 50.0 s kw/s 1 a Folga RA Habilita o uso do rotor Define o modo de operação do rotor Define o ganho proporcional do atuador do rotor Define o valor para a compensação do atuador do rotor Define o valor da folga do rotor na abertura 29 Folga RF Define o valor da folga do rotor no fechamento 30 Offset Rotor 31 Ganho Rotor Entrada Analógica Rotor Inv. Saída Analógica Rotor Inv. SAX do Rotor 35 EAX do Rotor Define o offset do AD, para 0 de abertura do rotor Multiplicador para o AD, na abertura máxima do rotor Sentido da leitura da posição; 20-4mA(invertido), ou 4-20mA(não invertido) Sentido da saída analógica; 20-4mA(invertido), ou 4-20mA(não invertido) Determina qual a saída analógica usada para a válvula proporcional do rotor Determina qual a entrada analógica usada para a leitura do transdutor do rotor 33 Configuração da Partida 41 Modo de Partida Setpoint Velocidade Tempo Partida Velocidade Nova Partida Tempo Parada 50 Incremento Velocidade 51 DLIMA 52 Degrau Distribuidor 58 Velocidade Partida Isolada Configuração de Potência 63 Setpoint Potência 64 Potência Zero 65 Tempo Rampa Potência 66 Tempo Zera Potência 67 Incremento de Potência Controle Modo Base de Carga 73 KP BC Valor de potência que habilita e desabilita a saída digital Carga Zerada Tempo mínimo para que se chegue ao Setpoint de potência após habilitar a entrada digital Disjuntor 52G, no Modo Base de Carga Tempo mínimo para que se reduza a potência até a Potência Zero, no Modo Base de Carga Valor do incremento ou decremento de potência a segundo nas entradas digitais +/- Referência RV Ganho proporcional do PID do modo Base de Carga 15

16 End Parâmetros KI BC KD BC KG BC DLIM BC 78 PMAX BC 79 PMIN BC Controle Modo Isolado KP Isolado KI Isolado KD Isolado KG Isolado DLIM Isolado Controle Modo Estatismo KP Estatismo KI Estatismo KD Estatismo KG Estatismo Droop 92 Finalidade Ganho integral do PID do modo Base de Carga Ganho derivativo do PID do modo Base de Carga Ganho geral do PID do modo Base de Carga Limitador de distribuidor para o modo Base de Carga Potência máxima para o controle em modo Base de Carga (PMAX BC) Potência mínima para o controle em modo Base de Carga (PMIN BC) Faixa 0 a a 3000 Unid. -- Form 1 a PMIN BC a a PMAX BC -- kw kw Ganho Proporcional do PID do modo Isolado Ganho Integral do PID do modo Isolado Ganho Derivativo do PID do modo Isolado Ganho Geral do PID do modo Isolado Limitador de distribuidor para o modo Isolado 1 a a a a a a a a a Potência Nominal Ganho Proporcional do PID do modo Estatismo Ganho Integral do PID do modo Estatismo Ganho Derivativo do PID do modo Estatismo Ganho Geral do PID do modo Estatismo Queda de velocidade em relação a potência ativa Potência ativa trifásica nominal do gerador kw 95 DLIM Estatismo Limitador de distribuidor para o modo Estatismo 96 Incremento Delta Estatismo Valor do incremento ou decremento de velocidade a segundo nas entradas digitais +/Referência RV 0.0 a a 50.0 rpm/s 0.1 a a rpm s 0.1 a a rpm s 1 a a s 1 a a s 0.1 a a a Tabela de Formatos Tabela de Formatos Tabela de Formatos Tabela de Formatos Tabela de Formatos rpm/s s s F8 F8 F8 F8 F8 Proteções 111 Sobre Velocidade 119 Aceleração Máxima Define o valor de velocidade máxima, para que a partir dele ocorra o trip Define o período máximo em que a velocidade pode ficar acima do nível, antes que ocorra o trip Define o valor de velocidade minima, para que a partir dele ocorra o trip Define o período máximo em que a velocidade pode ficar abaixo do nível, antes que ocorra o trip Valor AD da Entrada Analógica, que se considere menor que 4mA Define o período máximo em que a entrada analógica pode ficar abaixo do nível, antes que ocorra o trip Valor AD da Entrada Analógica, que se considere menor que 4mA Define o período máximo em que a entrada analógica pode ficar abaixo do nível, antes que ocorra o trip Proteção de perda de encoder 120 Tempo Aceleração Define o período máximo para que ocorra o trip Tempo Partida Excedido Último Trip Tempo mínimo para que a velocidade seja maior que zero na partida Registra o último trip 126 Penúltimo Trip Registra o penúltimo trip 127 Anti-penúltimo Trip Registra o anti-penúltimo trip 128 Quarto Trip Registra o quarto trip 129 Quinto Trip Registra o quinto trip 112 Tempo Sobre Velocidade 113 Sub Velocidade 114 Tempo Sub Velocidade 115 Perda Entrada Analógica Rotor Tempo Perda Entrada Analógica Rotor Perda Entrada Analógica Distribuidor Tempo Perda Entrada Analógica Distribuidor Configuração Saídas Digitais 16

17 End. 130 Parâmetros VPROG1 131 VPROG2 132 VPROG3 133 VPROG4 134 Velocidade Turbina Parada Ajuste Velocidade Distribuidor 135 Tempo1 Abre Distribuidor 138 Tempo1 Fecha Distribuidor 139 Tempo2 Fecha Distribuidor 140 Posição Fecha Distribuidor Finalidade Define um valor de velocidade para que quando a mesma esteja abaixo, acione a saída digital VPROG1 Define um valor de velocidade para que quando a mesma esteja abaixo, acione a Saída Digital VPROG2 Define um valor de velocidade para que quando a mesma esteja acima, acione a Saída Digital VPROG3 Define um valor de velocidade para que quando a mesma esteja acima, acione a Saída Digital VPROG4 Para velocidade menor que este parâmetro será acionada a saída digital Turbina Parada Tempo mínimo de abertura do distribuidor, de 0 a 100 Tempo mínimo de abertura do distribuidor, de 100 até Posição Fecha Distribuidor (140) Tempo mínimo de fechamento do distribuidor, de Posição Fecha Distribuidor (140) até 0 Posição que limita o intervalo entre Tempo1 Fecha Distribuidor(138) e Tempo2 Fecha Distribuidor(139) Configuração Comunicação Supervisório 146 Atraso RX&TX Tempo entre a recepção do frame modbus e a resposta modbus 147 SlaveAdress Endereço modbus da porta de comunicação supervisória (bornes 17 e 18) 148 Baud Velocidade de comunicação da porta de comunicação supervisória 149 Paridade Configura a paridade da comunicação supervisória 150 Stop Bit Configura quantos bits de stop há nesta comunicação Configuração IO Digitais 271 ED Trip Define a entrada digital que será utilizada como Trip 272 ED Parte/Para Define a entrada digital que será utilizada como Parte/Para 273 ED + Referência RV Define a entrada digital que será utilizada como + Referência no RV 274 ED Referência RV Define a entrada digital que será utilizada como Referência no RV 275 ED Reset Define a entrada digital que será utilizada como Reset 276 ED Zera Carga Define a entrada digital que será utilizada como Zera Carga 277 ED Estatismo Define a entrada digital que será utilizada como Estatismo 278 ED Base de Carga Define a entrada digital que será utilizada como Base de Carga 279 ED Disjuntor 52G Define a entrada digital que será utilizada como Disjuntor 52G 281 ED Habilita RT Define a entrada digital que será utilizada como Habilita RT 282 ED + Referência RT Define a entrada digital que será utilizada como "+ Referência no RT 283 ED Referência RT Define a entrada digital que será utilizada como - Referência no RT 261 SD 01 Define a função da saída digital 01 (bornes 01-NA 02-C 03-NF) 262 SD 02 Define a função da saída digital 02 (bornes 04-NA 05-C 06-NF) 263 SD 03 Define a função da saída digital 03 (bornes 07-NA 08-C 09-NF) 264 SD 04 Define a função da saída digital 04 (bornes 10-NA 11-C 12-NF) 265 SD 05 Define a função da saída digital 05 (bornes 13-NA 14-C) Faixa 0.1 a Unid. rpm Form 0.1 a rpm 0.1a rpm 0.1 a rpm 0.1 a rpm 0.0 a 50.0 s 0.0 a 50.0 s 0.0 a 50.0 s a 10 ms 0 a a a2 4 0a1 5 0 a a a a a a a a a a a a a9 2 0a9 2 0a9 2 0a9 2 0a9 2 17

18 End. 266 Parâmetros SD SD SD SD SD 10 Finalidade Define a função da saída digital (bornes 15-NA 16-C) Define a função da saída digital (bornes 17-NA 18-C) Define a função da saída digital (bornes 19-NA 20-C) Define a função da saída digital (bornes 21-NA 22-C) Define a função da saída digital (bornes 23-NA 24-C) 06 Faixa 0a9 Unid. Form a a a a9 2 1 a a a a a a SA1_LB a a SA1_LA SA2_LB a a SA2_LA SA3_LB a a SA3_LA SA4_LB a a SA4_LA Calibração Tensão 163 Ganho VA Ajusta medida de tensão da fase A 164 Ganho VB Ajusta medida de tensão da fase B 165 Ganho VC Ajusta medida de tensão da fase C Calibração Corrente 166 Ganho IA Ajusta medida de corrente da fase A 167 Ganho IB Ajusta medida de corrente da fase B 168 Ganho IC Ajusta medida de corrente da fase C Calibração Saídas Analógicas SA1 Limite Alto Ajusta a saída de corrente 4 a 20mA, quando a 169 saída estiver em 100 (SA1_LA ) SA1 Limite Baixo Ajusta a saída de corrente 4 a 20mA, quando a 170 saída estiver em 0 ( SA1_LB ) SA2 Limite Alto Ajusta a saída de corrente 4 a 20mA, quando a 171 saída estiver em 100 (SA2_LA ) SA2 Limite Baixo Ajusta a saída de corrente 4 a 20mA, quando a 172 saída estiver em 0 (SA2_LB ) SA3 Limite Alto Ajusta a saída de corrente 4 a 20mA, quando a 173 saída estiver em 100 ( SA3_LA ) SA3 Limite Baixo Ajusta a saída de corrente 4 a 20mA, quando a 174 saída estiver em 0 (SA3_LB) SA4 Limite Alto Ajusta a saída de corrente 4 a 20mA, quando a 175 saída estiver em 100 (SA4_LA ) SA4 Limite Baixo Ajusta a saída de corrente 4 a 20mA, quando a 176 saída estiver em 0 (SA4_LB) Curva Distribuidor x Rotor na Partida (isolado) 177 DI1 Primeiro ponto do distribuidor na curva de partida 178 RI1 Primeiro ponto do rotor na curva de partida 179 DI2 180 RI2 Segundo ponto do distribuidor na curva de partida Segundo ponto do rotor na curva de partida 181 DI3 Terceiro ponto do distribuidor na curva de partida 182 RI3 Terceiro ponto do rotor na curva de partida 183 DI4 Quarto ponto do distribuidor na curva de partida 184 RI4 Quarto ponto do rotor na curva de partida 185 DI5 Quinto ponto do distribuidor na curva de partida 186 RI5 Quinto ponto do rotor na curva de partida 187 DI6 Sexto ponto do distribuidor na curva de partida 188 RI6 Sexto ponto do rotor na curva de partida 189 DI7 Sétimo ponto do distribuidor na curva de partida 190 RI7 Sétimo ponto do rotor na curva de partida 191 DI8 Oitavo ponto do distribuidor na curva de partida 192 RI8 Oitavo ponto do rotor na curva de partida 193 DI9 Nono ponto do distribuidor na curva de partida 18

19 Parâmetros End. 194 RI9 Finalidade Nono ponto do rotor na curva de partida 195 DI10 Décimo ponto do distribuidor na curva de partida 196 RI10 Décimo ponto do rotor na curva de partida Curva A Distribuidor x Rotor 197 DAA1 Primeiro ponto do distribuidor na curva A 198 RAA1 Primeiro ponto do rotor na curva A 199 DAA2 Segundo ponto do distribuidor na curva A 200 RAA2 Segundo ponto do rotor na curva A 201 DAA3 Terceiro ponto do distribuidor na curva A 202 RAA3 Terceiro ponto do rotor na curva A 203 DAA4 Quarto ponto do distribuidor na curva A 204 RAA4 Quarto ponto do rotor na curva A 205 DAA5 Quinto ponto do distribuidor na curva A 206 RAA5 Quinto ponto do rotor na curva A 207 DAA6 Sexto ponto do distribuidor na curva A 208 RAA6 Sexto ponto do rotor na curva A 209 DAA7 Sétimo ponto do distribuidor na curva A 210 RAA7 Sétimo ponto do rotor na curva A 211 DAA8 Oitavo ponto do distribuidor na curva A 212 RAA8 Oitavo ponto do rotor na curva A 213 DAA9 Nono ponto do distribuidor na curva A 214 RAA9 Nono ponto do rotor na curva A 215 DAA10 Décimo ponto do distribuidor na curva A 216 RAA10 Décimo ponto do rotor na curva A Curva B Distribuidor x Rotor 217 DBB1 Primeiro ponto do distribuidor na curva B 218 RBB1 Primeiro ponto do rotor na curva B 219 DBB2 Segundo ponto do distribuidor na curva B 220 RBB2 Segundo ponto do rotor na curva B 221 DBB3 Terceiro ponto do distribuidor na curva B 222 RBB3 Terceiro ponto do rotor na curva B 223 DBB4 Quarto ponto do distribuidor na curva B 224 RBB4 Quarto ponto do rotor na curva B 225 DBB5 Quinto ponto do distribuidor na curva B 226 RBB5 Quinto ponto do rotor na curva B 227 DBB6 Sexto ponto do distribuidor na curva B Faixa Unid. Form 19

20 End. 228 RBB6 Parâmetros Finalidade Sexto ponto do rotor na curva B 229 DBB7 Sétimo ponto do distribuidor na curva B 230 RBB7 Sétimo ponto do rotor na curva B 231 DBB8 Oitavo ponto do distribuidor na curva B 232 RBB8 Oitavo ponto do rotor na curva B 233 DBB9 Nono ponto do distribuidor na curva B 234 RBB9 Nono ponto do rotor na curva B 235 DBB10 Décimo ponto do distribuidor na curva B 236 RBB10 Décimo ponto do rotor na curva B Faixa Unid. Form Define qual curva a ser utilizada com a entrada digital Disjuntor 52G acionada 0a2 6 1 a a 1.00 Curva C Distribuidor x Rotor 237 DCC1 Primeiro ponto do distribuidor na curva C 238 RCC1 Primeiro ponto do rotor na curva C 239 DCC2 Segundo ponto do distribuidor na curva C 240 RCC2 Segundo ponto do rotor na curva C 241 DCC3 Terceiro ponto do distribuidor na curva C 242 RCC3 Terceiro ponto do rotor na curva C 243 DCC4 Quarto ponto do distribuidor na curva C 244 RCC4 Quarto ponto do rotor na curva C 245 DCC5 Quinto ponto do distribuidor na curva C 246 RCC5 Quinto ponto do rotor na curva C 247 DCC6 Sexto ponto do distribuidor na curva C 248 RCC6 Sexto ponto do rotor na curva C 249 DCC7 Sétimo ponto do distribuidor na curva C 250 RCC7 Sétimo ponto do rotor na curva C 251 DCC8 Oitavo ponto do distribuidor na curva C 252 RCC8 Oitavo ponto do rotor na curva C 253 DCC9 Nono ponto do distribuidor na curva C 254 RCC9 Nono ponto do rotor na curva C 255 DCC10 Décimo ponto do distribuidor na curva C 256 RCC10 Décimo ponto do rotor na curva C Ajuste da Curva a ser Usada 257 Escolha a Curva Versão Endereço Equipamento Versão Firmware Valor do endereço modbus da porta 232 Versão do firmware do ARVTi 4097 FP Trifásico Medidas Regulador de Velocidade Leitura do fator de potência trifásico 20

21 End Parâmetros Tensão de Linha Vab 4099 Tensão de Linha Vbc 4100 Tensão de Linha Vca 4101 Tensão da Fase A 4102 Tensão da Fase B 4103 Tensão da Fase C 4104 Corrente da Fase A Finalidade Leitura de tensão RMS entre as fases A e B do estator Leitura de tensão RMS entre as fases B e C do estator Leitura de tensão RMS entre as fases C e A do estator Leitura de tensão RMS da fase A do estator em relação ao neutro Leitura de tensão RMS da fase B do estator em relação ao neutro Leitura de tensão RMS da fase C do estator em relação ao neutro Leitura da corrente RMS da fase A do estator 4105 Corrente da Fase B Leitura da corrente RMS da fase B do estator 4106 Corrente da Fase C Leitura da corrente RMS da fase C do estator 4107 Potência Ativa Leitura de potência ativa trifásica 4108 Potência Aparente Leitura de potência aparente trifásica 4109 Potência Reativa Leitura de potência reativa trifásica 4110 Velocidade Leitura de velocidade 4111 Frequência Leitura de frequência 4112 Posição do Distribuidor Leitura da posição do distribuidor 4113 Posição do Rotor Leitura da posição do rotor 4116 Estado Saídas Digitais Indicação do estado de cada saída digital Estado Entradas Digitais Acionamento Saídas Digitais Estado do ARV 4121 Trips Indicação do estado de cada entrada digital física Acionamento no modo Teste de cada saída digital Indicação do estado em que se encontra o regulador de velocidade do ARVTi Indicação do tipo de proteção atuado EA1 EA2 EA3 EA4 SA1 Valor do AD da entrada analógica 1 Valor do AD da entrada analógica 2 Valor do AD da entrada analógica 3 Valor do AD da entrada analógica 4 Valor percentual da saída analógica SA 2 Valor percentual da saída analógica SA3 Valor percentual da saída analógica SA4 Valor percentual da saída analógica Delta Potência 4131 Delta Velocidade 4133 Velocidade Instantânea Medida atual da referência de potência. Considera o incremento e decremento no seu respectivo setpoint Medida atual da referência de velocidade. Considera o incremento e decremento no seu respectivo setpoint Valor instantâneo da velocidade 4134 Velocidade Máxima Registra a leitura de velocidade máxima ocorrida 4136 Referência Potência 4137 Referência Velocidade 4138 Referência Distribuidor Valor de potência ativa que o controle usa como referência Valor de velocidade que o controle usa como referência Valor de posição de distribuidor que o controle usa como referência 4118 Faixa 0 a Unid. V Form 0 a V 0 a V 0 a V 0 a V 0 a V 0.0 a a a a a a a Tabela de Formatos Tabela de Formatos Tabela de Formatos Tabela de Formatos Tabela de Formatos 0 a a a a a A A A kw kva kvar rpm Hz F7 F6 F7 0 F8 -- kw a rpm 0.0 a a a a rpm rpm kw rpm 21

22 End Parâmetros Referência Rotor 4140 Limite Distribuidor Atual 4141 FP fase A Finalidade Valor de posição de rotor que o controle usa como referência Valor do limite do distribuidor atual, referente ao estado do RV atual. Fator de potência da fase A 4142 Potência Ativa fase A Leitura de potência ativa da fase A 4143 Leitura de potência aparente da fase A 4144 Potência Aparente fase A Potência Reativa fase A 4145 FP fase B Fator de potência da fase B 4146 Potência Ativa fase B Leitura de potência ativa da fase B 4147 Leitura de potência aparente da fase B 4148 Potência Aparente fase B Potência Reativa fase B 4149 FP fase C Fator de potência da fase C 4150 Potência Ativa fase C Leitura de potência ativa da fase C 4151 Leitura de potência aparente da fase C 4152 Potência Aparente fase C Potência Reativa fase C 4176 Tensão média de linha 4177 Corrente média de linha Leitura de tensão de linha RMS média trifásica do estator Leitura da corrente RMS média trifásica do estator Leitura de potência reativa da fase A Leitura de potência reativa da fase B Leitura de potência reativa da fase C Faixa a a a a a a a a a a a a a Unid. Form kw kva kvar kw kva kvar kw kva kvar V 0.0 a A a a F4 0a4 6 0a a Hz V 0 a V 0.1 a a a a V 0.1 a a 50.0 s Parâmetros Regulador de Tensão Calibração Corrente de Campo 8195 Ganho Corrente Campo Ajusta medida de corrente de campo 8196 Ajusta medida de corrente de campo Offset Corrente Campo Controle do RT 8212 Tipo do Controle 52G Aberto 8213 Tipo do Controle 52G Fechado Limitador U/F 8215 U/F Frequência Define qual modo de operação que o RT vai operar, antes de fechar o disjuntor Define qual modo de operação que o RT vai operar, após fechar o disjuntor Define o valor de frequência para que atue o limitador 8216 U/F Relação Tensão Define o delta de tensão a ser decrementado da referência de tensão a cada Hertz que frequência estiver abaixo do nível setado no parâmetro U/F Frequência (8215). Ajustes Tensão do Estator (Entrada Digital) 8217 Controle Externo Taxa Delta de incremento ou decremento de tensão Variação por segundo nas entradas digitais +/Referência RT 8218 Ajuste Tensão Limite Define o percentual máximo que irá decrementar Percentual Inferior a referência de tensão 8219 Ajuste Tensão Limite Define o percentual máximo que ira incrementar Percentual Superior a referência de tensão Controle Modo PWM Constante 8214 Valor Disparo PWM Nível de disparo, ciclo de PWM que as chaves conduzem. Controle Modo Tensão Estator 8230 Controle Tensão Ref Define a tensão(tensão de linha) de referência, no estator no modo Tensão Estator 8231 Controle Tensão Define o tempo que o gerador deve levar para Tempo Rampa atingir sua tensão de referência (8230) 8232 Controle Tensão Droop Define um delta de tensão em percentual, de incremento ou decremento da tensão de referência (8230) em relação ao reativo nominal (8233) 22

23 End Parâmetros Controle Tensão Reativo Nominal Controle Tensão Kp Controle Tensão Ki Controle Tensão Kd 8237 Controle Tensão Kg Controle Modo Corrente Campo 8253 Controle Corrente Campo Ref 8254 Controle Corrente Campo Kp 8255 Controle Corrente Campo Ki 8256 Controle Corrente Campo Kd 8257 Controle Corrente Campo Kg Controle Modo Reativo Cte 8263 Controle Reativo Ref 8264 Controle Reativo Kp 8265 Controle Reativo Ki 8266 Controle Reativo Kd 8267 Controle Reativo Kg Controle Modo FP Cte 8273 Controle Fp Ref 8274 Controle Fp Kp 8275 Controle Fp Ki 8276 Controle Fp Kd 8277 Controle Fp Kg Limitador de Corrente de Campo 8284 Limite Corrente Campo Nível Sup 8287 Limite Corrente Campo Campo Nível Inf 8288 Limite Corrente Campo Campo Kp 8289 Limite Corrente Campo Campo Ki 8290 Limite Corrente Campo Campo Kd 8291 Limite Corrente Campo Campo Kg Curva P&Q 8316 Curva P&Q Potência Ativa Nominal Gerador 8317 Curva P&Q Potência Reativa Nominal Gerador 8318 Curva P&Q Kp 8319 Curva P&Q Ki 8320 Curva P&Q Kd 8321 Curva P&Q Kg 8323 Curva P&Q Limite QP= Curva P&Q Limite QP= Curva P&Q Limite QP= Curva P&Q Limite QP= Curva P&Q Limite QP=80 Finalidade Define o valor da potência reativa nominal do gerador Ganho Proporcional do PID do modo Tensão Estator Ganho Integral do PID do modo Tensão Estator Ganho Derivativo do PID do modo Tensão Estator Ganho Geral do PID do modo Tensão Estator Faixa 0 a 3000,0 Unid. kvar Form 1 a a a a F5 Define a corrente de referência do campo, no modo Corrente Campo Ganho Proporcional do PID do modo Corrente Campo Ganho Integral do PID do modo Corrente Campo 0,00 a 25,00 1 a 3000 A 0 a 3000 Ganho Derivativo do PID do modo Corrente Campo Ganho Geral do PID do modo Corrente Campo 0 a a F5 Define a potência reativa de referência, no modo Reativo Constante Ganho Proporcional do PID do modo Reativo Constante Ganho Integral do PID do modo Reativo Constante Ganho Derivativo do PID do modo Reativo Constante Ganho Geral do PID do modo Reativo Constante 0,0 a 3000,0 1 a 3000 kvar 0 a a a F5 Define o FP de referência, do modo FP Constante Ganho Proporcional do PID do modo FP Constante Ganho Integral do PID do modo FP Constante Ganho Derivativo do PID do modo FP Constante Ganho Geral do PID do modo FP Constante a a a a a F5 Define a corrente de excitação máxima, para que acima do nível da mesma atue o limitador. Define a corrente de excitação mínima, para que abaixo do nível da mesma atue o limitador. Ganho Proporcional do PID do limitador de corrente de campo Ganho Integral do PID do limitador de corrente de campo Ganho Derivativo do PID do limitador de corrente de campo Ganho Geral do PID do limitador de corrente de campo a 3000 A A 0 a a a F5 Valor da potência ativa nominal do gerador, usado na curva P&Q Valor da potência reativa nominal do gerador, usado na curva P&Q 0.0 a a kw kvar Ganho Proporcional do PID da curva P&Q Ganho Integral do PID da curva P&Q Ganho Derivativo do PID da curva P&Q Ganho Geral do PID da curva P&Q Valor do gráfico da curva P&Q do fabricante do gerador para o ponto da potência ativa em 0 Valor do gráfico da curva P&Q do fabricante do gerador, para o ponto da potência ativa em 20 Valor do gráfico da curva P&Q do fabricante do gerador, para o ponto da potência ativa em 40 Valor do gráfico da curva P&Q do fabricante do gerador, para o ponto da potência ativa em 60 Valor do gráfico da curva P&Q do fabricante do gerador, para o ponto da potência ativa em 80 1 a a a a a F5-100 a a a a

24 End Parâmetros Curva P&Q Limite QP=100 Proteções RT 8292 Sobre Tensão 8293 Tempo Sobre Tensão 8294 Sub Tensão 8295 Tempo Sub Tensão 8296 Sobre Freqüência 8297 Tempo Sobre Freqüência 8298 Sub Freqüência 8299 Tempo Sub Freqüência 8300 Sobre Corrente Campo 8301 Tempo Sobre Corrente Campo 8302 Potência Inversa 8303 Tempo Potência Inversa 8304 Falha Realimentação Vmínimo Tempo Falha Realimentação Escorvamento 8307 Tempo Escorvamento Corrente Campo Referência Tensão Estator Referência FP Estado RT Trip RT Status Controle RT Saída Controle RT Finalidade Valor do gráfico da curva P&Q do fabricante do gerador, para o ponto da potência ativa em 100 Faixa -100 a 100 Unid. Form Define o valor da tensão de linha máxima, para que a partir dela ocorra o trip Define o período máximo em que a tensão pode ficar acima do nível, antes que ocorra o trip Define o valor da tensão de linha mínima, para que abaixo dela ocorra o trip Define o período máximo em que a tensão pode ficar abaixo do nível, antes que ocorra o trip Define o valor máximo de frequência, para que a partir dela ocorra o trip Define o período máximo em que a frequência pode ficar acima do nível, antes que ocorra o trip Define o valor mínimo de frequência, para que abaixo dela ocorra o trip Define o período máximo em que a tensão pode ficar abaixo do nível, antes que ocorra o trip Define o valor da corrente de campo máxima, para que a partir dela ocorra o trip Define o período máximo em que a corrente de campo pode ficar acima do nível, antes que ocorra o trip Define o valor da potência mínima, para que a partir dela ocorra o trip Define o período máximo em que a potência pode ficar abaixo do nível, antes que ocorra o trip Define o valor da tensão de linha mínima, para que abaixo dela ocorra o trip Define o período máximo em que a tensão pode ficar abaixo do nível, antes que ocorra o trip Define a tensão do estator que deve atingir com o escorvamento externo Define o tempo em que o escorvamento deve atingir o escorvamento nível (8306) 0 a V 0.0 a s 0 a V 0.0 a s a Hz s ,0 a 100,0 Hz s 0,00 a 25, a A s -200,0 a 200,0 0.0 a kw s 0 a V 0.0 a s 0 a V 0.0 a s a A V -0,99 a 1,00 Tabela de valores Tabela de bits Tabela de bits Medidas Regulador de Tensão Leitura de corrente do campo Leitura da referência da tensão do estator após compensadores (referencia externa, U/F e droop) Leitura da referência do FP Mostra em qual modo está operando o regulador de tensão Mostra qual trip ocorreu Mostra a atuação dos limitadores, escorvamento e rampa Mostra o valor atual do disparo das chaves Tabela 3: Endereços do Protocolo ModBus RTU 24

25 3.3 Descritivo dos Parâmetros RV Sensores Resolução do Enconder: Configura a resolução do encoder pulsos/rotação(p/r). Relação TP: Configura o primário do TP, sendo que o secundário deve sempre ser 115Vca. Exemplo para um TP 380/115 no parâmetro Relação TP escreve-se 380. Relação TC: Configura a relação primário/secundário do TC, sendo que o secundário deve ser sempre 5Aca. O valor deste parâmetro é a divisão do primário pelo secundário. Exemplo para um TC 500/5 no parâmetro Relação TC escreve-se 100,0. As medidas elétricas realizadas pelo ARVTi 2000, são interpretadas a partir das entradas dos sensores, os quais são tratados e adequados para valores de acordo com configurações feitas como relação TP, TC. No entanto o ARVTi 2000 possui um limite para apresentar estes valores de potência nos parâmetros de leitura, sendo o valor máximo 3200,0 kva (Turbinas de 3 MVA). No entanto o ARVTi 2000 pode operar perfeitamente com máquinas acima desta potência, basta que ao desenvolver uma IHM ou supervisório o qual será utilizado para parametrizar o produto, leve-se em consideração alguns detalhes. Para turbinas de potência superior a 3 MVA, deve-se configurar a relação TP e TC, diminuindo-se as unidades até valores passíveis de amostragem. Para que as medidas fiquem de acordo, configura-se a vírgula nas faixas dos parâmetros que estão relacionados a relação TP e TC, assim como as unidades que o representam. Da mesma forma que as medidas os parâmetros de proteção e limitadores devem ser trabalhados. O item 3.5 deste manual traz um exemplo de aplicação com turbinas acima de 3 MVA Calibração Distribuidor Modo de Operação: Define qual o modo em que vai operar o RV. Manual: Modo no qual é possível variar o distribuidor manualmente, através do parâmetro Referência Distribuidor (4138), neste deve-se setar o valor percentual desejado de abertura do distribuidor. Para operar no Modo Manual a entrada digital trip acionada e não houver proteções atuadas. Automático: Modo em que o RV opera de acordo com o controle definido, (Isolado, Base de Carga ou Estatismo). Modo Teste: Modo no qual é possível variar manualmente tanto o Distribuidor quanto o Rotor, através dos 25

26 parâmetros Referência Distribuidor e Rotor. Operando em Modo Teste estarão desabilitadas todas as proteções, e configura-se diretamente os periféricos do ARVTi 2000, (aciona-se ou desaciona-se as saídas digitais, parametriza-se diretamente o valor de corrente na saída analógica). Observação: Para operar no Modo Teste a turbina deve estar no estado parado, entrada digital trip acionada e não houver proteções atuadas. KPD: Define o ganho proporcional do atuador do distribuidor, funciona como um multiplicador. Comp D: O acionamento do distribuidor na turbina é feita através de um atuador hidráulico(pistão hidráulico); este pode ser um modelo, onde a haste transpassa o atuador nos dois lados ou somente em um lado conforme figura (Atuador Transpassado e Não Transpassado). No caso do pistão não transpassado, haverá na parte inferior do mesmo, uma diferença de volume em relação a parte superior, devido a haste estar presente somente na parte superior. Portanto, este parâmetro serve para compensar esta diferença de volume, tornando simétrico o controle da haste. Enquanto que no pistão transpassado não há diferenças no volume. Há também casos em que é colocado um peso no distribuidor para forçar o seu fechamento, caso não haja válvula borboleta a montante da turbina, portanto este peso também influencia na velocidade de abertura e fechamento do distribuidor, neste caso este parâmetro servirá para compensar esta diferença de força exercida pelo pistão, tornando simétrico o controle da haste. Sendo que a faixa de variação vai de 0 a 2004,8 onde 102,4 é centro da escala não havendo compensação. Quando aplicado valores acima de 102,4 diminui o tempo de subida do atuador (pistão hidráulico). Exemplo: configurando o parâmetro com valor 123,0 haverá uma compensação de 20, aumentando assim o tempo de subida do atuador. Quando a compensação for menor que 102,4, haverá um aumento no tempo da subida do atuador. Exemplo: configurando em 92,0 o parâmetro Comp D, seu tempo de subida será 90 do tempo de descida no atuador. A figura (Atuador Transpassado e Não Transpassado), mostra a diferença entre os dois pistões. 26

27 Figura 1: Atuador Transpassado e Não Transpassado Folga DA: Ajusta a área inoperante no momento em que o pistão começa a se mover no sentido de abertura. Folga DF: Ajusta a área inoperante no momento em que o pistão começa a se mover no sentido de fechamento. A Folga DA e DF, são parâmetros que servem para eliminar a chamada zona morta da válvula proporcional. Offset Distribuidor: Considerando o transdutor na posição mínima. Este parâmetro ajusta a leitura da posição do distribuidor em 0, através da entrada analógica. Ganho Distribuidor: Considerando o transdutor na posição máxima. Este parâmetro ajusta a leitura da posição do distribuidor em 100, através da entrada analógica. Entrada Analógica Dist. Inv.: Determina o sentido de leitura da posição do distribuidor: 20 a 4mA invertido, 4 a 20mA não invertido. Saída Analógica Dist. Inv.: Determina o sentido da saída analógica do distribuidor: 20 a 4mA invertido, 4 a 20mA não invertido. SAX do distribuidor: Este parâmetro determina qual a saída analógica utilizada pelo distribuidor, conforme tabela de formatos 8. 27

28 EAX do distribuidor: Este parâmetro determina qual a entrada analógica utilizada pelo distribuidor, conforme tabela de formatos 9. A figura (Função Transferência de Bloco do Distribuidor), apresenta o diagrama de bloco do distribuidor. Figura 2: Função Transferência de Bloco do Distribuidor Calibração Rotor O rotor de pás móveis é uma característica das turbinas modelo Kaplan. Quando o ARVTi 2000 for aplicado a uma turbina Francis, deve-se manter o rotor desabilitado, parâmetro Habilita Rotor. Habilita Rotor: Habilita o ARVTi 2000 a operar com o rotor, considerando assim todos os ajustes do rotor e as curvas de operação. Modo do Rotor: Define o modo de operação do rotor sendo: Manual: Modo no qual é possível variar o rotor manualmente, através do parâmetro Referência Rotor (4139), neste deve-se setar o valor percentual desejado de abertura do rotor. Automático: Modo em que o RV age sobre a abertura do rotor conforme as Curvas Isolado, A, B ou C. KPR: Define o ganho proporcional do atuador do rotor, funciona como um multiplicador. Comp R: Compensa a diferença de áreas, e ou, pesos, no atuador (pistão hidráulico) do rotor, pois, podem ser pistões não transpassados pela haste, como possuírem pesos para fechamento. Sendo que a faixa de variação vai de 0 a 204,8 onde 102,4 é centro da escala não havendo compensação. Quando aplicado valores acima de 100 diminui o tempo de subida do atuador (pistão hidráulico). Exemplo: configurando o parâmetro com valor 122,0 haverá uma compensação de 20, aumentando assim o tempo de subida do atuador. Quando a compensação for menor que 102,4, 28

29 haverá um aumento no tempo da subida do atuador. Exemplo: configurando em 92,0 o parâmetro Comp R, seu tempo de subida será 90 do tempo de descida no atuador. Folga RA: Ajusta a área inoperante no momento em que o pistão começa a se mover no sentido de abertura. Folga RF: Ajusta a área inoperante no momento em que o pistão começa a se mover no sentido de fechamento. Offset Rotor: Considerando o transdutor na posição mínima. Este parâmetro ajusta a leitura da posição do rotor em 0, através da entrada analógica. Ganho Rotor: Considerando o transdutor na posição máxima. Este parâmetro ajusta a leitura da posição do rotor em 100, através da entrada analógica. Entrada Analógica Rotor. Inv.: Determina o sentido de leitura da posição do rotor: 20 a 4mA invertido, 4 a 20mA não invertido. Saída Analógica Rotor. Inv.: Determina o sentido da saída analógica do rotor: 20 a 4mA invertido, 4 a 20mA não invertido. SAX do Rotor: Este parâmetro determina qual a saída analógica utilizada pelo rotor, conforme tabela de formatos 8. EAX do Rotor: Este parâmetro determina qual a entrada analógica utilizada pelo rotor, conforme tabela de formatos 9. A figura (Função Transferência de Bloco Rotor), apresenta o diagrama de blocos do rotor. Figura 3: Função Transferência de Bloco Rotor 29

30 3.3.4 Configuração de Partida Modo de Partida: Define o modo de partida. Partida PID: Neste modo de partida o controlador irá variar a posição do pistão do distribuidor, para que a máquina siga uma rampa de velocidade, que é definida pelos parâmetros Setpoint Velocidade e Tempo Partida, nesta situação o controlador se utilizará do PID do Modo Isolado. Partida por Rampa de Distribuidor: Neste modo de partida o controlador fará com que o pistão de distribuidor abra de forma linear obedecendo uma rampa, definida pelos parâmetros DLIMA e Tempo Partida. Figura 4: Modo Partida Rampa de Distribuidor 30

31 Figura 5: Modo Partida PID Setpoint Velocidade: Define a velocidade desejada de operação. Tempo Partida: Define o tempo mínimo da rampa de partida da turbina, onde a mesma ao final do período deve atingir o valor do Setpoint Velocidade. Tempo Parada: Define o tempo da rampa de parada da turbina, onde a mesma ao final do período atingirá a velocidade de turbina parada. Incremento Velocidade: Valor do incremento ou decremento de velocidade (rpm) a cada segundo. O parâmetro define, o delta de velocidade que será incrementada ou decrementada do valor de referência de velocidade, a cada segundo que as entradas digitais +/- Referência RV forem mantidas acionadas. O valor de atualização é proporcional ao tempo em que a entrada digital estiver acionada. DLIMA: Posição máxima que pode atingir o distribuidor com a entrada digital Disjuntor 52G não acionada. Limita a abertura do distribuidor quando o disjuntor 52G estiver aberto. 31

32 Figura 6: Limitação do DLIMA A figura (Limitação do DLIMA), representa a atuação do limitador DLIMA. Este está limitando a abertura do distribuidor, até que a mesma entre novamente na condição linear (abaixo do limitador). A linha pontilhada expressa onde atingiria o distribuidor caso não houvesse o limitador. Degrau Distribuidor: Este parâmetro somente é valido quando o Modo de Partida estiver configurado em Partida por Rampa de Distribuidor, pois o mesmo define um valor inicial para a rampa, o pistão do distribuidor ficará nesta posição, até que a rampa ultrapasse este valor. Figura 7: Modo Partida Rampa de Distribuidor com Degrau Velocidade Partida Isolada: Parâmetro que define em percentual do Setpoint Velocidade, quando o controlador mudará o estado da partida em rampa para o Modo Isolado de controle. 32

33 3.3.5 Configuração de Potência Setpoint Potência: Define a potência ativa desejada como referência de potência para o regulador, quando operando no modo Base de Carga. Potência Zero: Define o valor de potência ativa que deve ser considerada zero. No caso de uma parada, ao atingir o valor definido, será acionado a saída digital Carga Zerada. Tempo Rampa Potência: Define o tempo mínimo que o regulador deve levar para atingir o valor de potência, definido no Setpoint Potência após habilitar a entrada digital Disjuntor 52G, no modo Base de Carga. Tempo Zera Potência: Define o tempo mínimo que o regulador deve levar para retirar carga até atingir Potência Zero. O processo inicia-se ao ser acionada a entrada digital Zera Carga. Incremento de Potência: Valor do incremento ou decremento de potência a cada segundo. O parâmetro define, qual a potência que será incrementada ou decrementada do valor de referência de potência, a cada segundo que as entradas digitais +/- Referência RV forem mantidas acionadas. O valor de atualização é proporcional ao tempo em que a entrada digital estiver acionada Modo Controle Base de Carga A figura (Função Transferência Modo de Controle Base de Carga), representa a função de transferência do modo de controle Base de Carga, com suas entradas e saídas. Figura 8: Função Transferência Modo de Controle Base de Carga 33

34 KP BC: Ganho proporcional do PID do modo Base de Carga. KI BC: Ganho integral do PID do modo Base de Carga. KD BC: Ganho derivativo do PID do modo Base de Carga. KG BC: Ganho geral do PID do modo Base de Carga. DLIM BC: Posição máxima que pode atingir o distribuidor com a entrada digital Disjuntor 52G acionada e operando no modo Base de Carga. Limita a abertura do distribuidor quando o disjuntor 52G estiver fechado. Figura 9: Limitação do DLIM BC A figura (Limitação do DLIM BC), representa a atuação do limitador DLIM BC. Este está limitando a abertura do distribuidor, até que a mesma entre novamente na condição linear (abaixo do limitador). A linha pontilhada expressa onde atingiria o distribuidor caso não houvesse o limitador. Potência Máxima BC: Potência máxima para o controle em modo Base de Carga. Define um limite máximo de referência de potência ativa, quando o regulador estiver operando no modo Base de Carga. Potência Mínima BC: Potência mínima para o controle em modo Base de Carga. Define um limite mínimo de referência de potência ativa, quando o regulador estiver operando no modo Base de Carga. A potência máxima e mínima farão com que o regulador opere em uma faixa determinada de potência. Estes parâmetros são somente definidos para o modo Base de Carga. A figura ( Limitador de Potência BC), representa a atuação do nível mínimo e máximo de potência. Na mesma, é possível 34

35 observar através das curvas pontilhadas, os valores que atingiriam a potência caso os parâmetros Potência Máxima e Mínima BC estivessem sobre definidos. Obs: Para que o regulador possa trabalhar neste modo, as entradas digitais Disjuntor 52G e Base de Carga devem estar acionadas. Figura 10: Limitador de Potência BC Modo Controle Isolado A figura (Função Transferência Modo de Controle Isolado), representa a função de transferência do modo de controle Isolado, com suas entradas e saídas. Figura 11: Função Transferência Modo de Controle Isolado KP Isolado: Ganho proporcional do PID do modo Isolado. KI Isolado: Ganho integral do PID do modo Isolado. 35

36 KD Isolado: Ganho derivativo do PID do modo Isolado. KG Isolado: Ganho geral do PID do modo Isolado. DLIM Isolado: Posição máxima que pode atingir o distribuidor com a entrada digital Disjuntor 52G acionada e operando no modo Isolado. Limita a abertura do distribuidor quando o disjuntor 52G estiver fechado. Figura 12: Limitação do DLIM Isolado A figura (Limitação do DLIM Isolado), representa a atuação do limitador DLIM Isolado. Este está limitando a abertura do distribuidor, até que a mesma entre novamente na condição linear (abaixo do limitador). A linha pontilhada expressa onde atingiria o distribuidor caso não houvesse o limitador. Obs: Quando a velocidade do gerador/turbina, já estiver atingido o Setpoint Velocidade e a entrada digital Disjuntor 52G, não estiver acionada, o RV trabalhará neste modo de controle. E para que ele continue trabalhando neste modo mesmo com a entrada digital Disjuntor 52G, basta que as entradas digitais Base de Carga e Estatismo não estejam acionadas Modo Controle Estatismo A figura (Função Transferência Modo de Controle Estatismo), representa a função de transferência do modo de controle Estatismo, com suas entradas e saídas. 36

37 Figura 13: Função Transferência Modo de Controle Estatismo KP Estatismo: Ganho proporcional do PID do modo Estatismo. KI Estatismo: Ganho integral do PID do modo Estatismo. KD Estatismo: Ganho derivativo do PID do modo Estatismo. KG Estatismo: Ganho geral do PID do modo Estatismo. Droop: Define o percentual de decremento de velocidade em função da potência ativa, quando operando no modo Estatismo. A figura (Curva Droop Controle de Velocidade), demonstra a curva de droop, sendo que quanto mais próximo de zero estiver a potência ativa menor será a compensação de velocidade. Conforme a figura, quando a potência ativa atingir o valor nominal definido em Potência Nominal, será decrementada no máximo 50 do Setpoint Velocidade, de acordo com valor configurado em Droop. 37

38 Figura 14: Curva Droop Controle de Velocidade Tomando como exemplo Setpoint Velocidade 1000rpm, Droop 5 Potência Nominal 1MW. Ao sincronizar as turbinas no modo Estatismo a carga é zero e a velocidade é nominal; ao entrar as cargas ocorre uma queda na velocidade de acordo com o droop, sendo P1 400kW irá gerar uma referência de velocidade igual a V1 980rpm (2 de droop), P2 600kW gera uma queda V2 3 assim até atingir a potência nominal que irá gerar V4 (5 950rpm) de queda na velocidade. Essa inclinação é válida enquanto Setpoint ou Droop não forem modificados. Assim que um dos parâmetros é alterado o regulador passa a operar de acordo com a nova linha de compensação. Observação: quando é feito um incremento da velocidade através das entradas +/- Referência RV, ocorrerá que a curva da figura anterior se elevará ou diminuirá, mas manterá a inclinação. Potência Nominal: Define o valor de potência ativa da máquina. Este parâmetro serve de referência para curva de droop do controle de velocidade. DLIM Estatismo: Posição máxima que pode atingir o distribuidor com a entrada digital Disjuntor 52G acionada e operando no modo Estatismo. Limita a abertura do distribuidor quando o disjuntor 52G estiver fechado. 38

39 Figura 15: Limitação do DLIM Estatismo A figura (Limitação do DLIM Estatismo), representa a atuação do limitador DLIM Estatismo. Este está limitando a abertura do distribuidor, até que a mesma entre novamente na condição linear (abaixo do limitador). A linha pontilhada expressa onde atingiria o distribuidor caso não houvesse o limitador. Incremento Delta Estatismo: Valor do incremento ou decremento da velocidade a cada segundo. O parâmetro define, qual a velocidade que será incrementada ou decrementada do valor de referência de velocidade, a cada segundo que as entradas digitais +/- Referência RV forem mantidas acionadas. O valor de atualização é proporcional ao tempo em que a entrada digital estiver acionada. Obs: Para que o regulador possa trabalhar neste modo, as entradas digitais Disjuntor 52G e Estatismo devem estar acionadas Proteções RV A figura (Curva Proteção), ilustra a curva de atuação das proteções; na mesma é possível verificar que para ocorrer o trip, a proteção deve atingir o valor configurado em todo período de tempo programado para a mesma. Tomando como exemplo a proteção de Sobre Velocidade; na mesma configura-se o Valor e Tempo. Para a mesma atuar, a velocidade deve permanecer acima do valor em todo período de tempo configurado. Pode ocorrer da mesma estar acima do valor por um tempo inferior ao tempo definido na proteção, portanto não atuando a proteção. 39

40 Figura 16: Curva Proteção Sobre Velocidade: Define o valor de velocidade máxima, para que a partir dela ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 1 da word Trips RV estará com valor 1, conforme tabela F8. Tempo Sobre Velocidade: Define o período máximo em que a velocidade pode ficar acima do valor antes que ocorra o trip. Sub Velocidade: Define o valor de velocidade mínima, para que a partir dela ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 2 da word Trips RV estará com valor 1, conforme tabela F8. Obs: Esta proteção terá validade somente quando a entrada digital Disjuntor 52G estiver habilitada. Tempo Sub Velocidade: Define o período máximo em que a velocidade pode ficar abaixo do valor antes que ocorra o trip. Perda Entrada Analógica Rotor: Define o valor AD da entrada analógica, que se considere menor que 4mA, para que a partir dela ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 4 da word Trips RV estará com valor 1, conforme tabela F8. Tempo Perda Entrada Analógica Rotor: Define o período máximo em que a o valor entrada analógica pode ficar abaixo do valor AD antes que ocorra o trip. Perda Entrada Analógica Distribuidor: Define o valor AD da entrada analógica, que se considere menor que 4mA, para que a partir dela ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 5 da word Trips RV estará com valor 1, conforme tabela F8. 40

41 Tempo Perda Entrada Analógica Distribuidor: Define o período máximo em que a o valor entrada analógica pode ficar abaixo do valor AD antes que ocorra o trip. Aceleração Máxima: (Proteção Perda Encoder). Define a taxa de variação máxima de velocidade por segundo, para que a partir dela ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 3 da word Trips RV estará com valor 1, conforme tabela F8. Tempo Aceleração Máxima: Define o período máximo em que a velocidade por segundo pode ficar acima do valor definido, antes que ocorra o trip. Tempo Partida Excedido: Define o tempo máximo que a velocidade pode ser zero no instante de partida, antes que ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 6 da word Trips RV estará com valor 1, conforme tabela F8. Observação: Para desabilitar uma determinada proteção, deve-se configurar 100.0s no Tempo da mesma. Para por o regulador novamente em operação caso atue alguma proteção, é necessário acionar a entrada digital Reset. Último Trip: Neste parâmetro fica registrado o último trip que aconteceu, ele mudará somente quando acontecer um novo trip. Penúltimo Trip: Neste parâmetro fica registrado o penúltimo trip que aconteceu, ele mudará somente quando acontecer um novo trip, e nele será armazenado o tipo de trip do parâmetro Último Trip. Anti-penúltimo Trip: Neste parâmetro fica registrado o anti-penúltimo trip que aconteceu, ele mudará somente quando acontecer um novo trip, e nele será armazenado o tipo de trip do parâmetro penúltimo Trip. Quarto Trip: Neste parâmetro fica registrado o quarto último trip que aconteceu, ele mudará somente quando acontecer um novo trip, e nele será armazenado o tipo de trip do parâmetro antipenúltimo Trip. Quinto Trip: Neste parâmetro fica registrado o quinto último trip que aconteceu, ele mudará somente quando acontecer um novo trip, e nele será armazenado o tipo de trip do parâmetro Quarto Trip. 41

42 Configuração Saídas Digitais (Níveis de Velocidade) O controle de velocidade do ARVTi 2000 dispõe da programação de 4 velocidades, onde as mesmas, acionam suas respectivas saídas digitais, conforme sua programação. VPROG1: O valor configurado neste parâmetro será usado como referência no acionamento da saída digital VPROG1, quando a velocidade atual for menor ou igual a este parâmetro a saída digital será acionada. A saída digital mantêm-se acionada, enquanto a velocidade for igual ou menor que o valor definido. VPROG2: O valor configurado neste parâmetro será usado como referência no acionamento da saída digital VPROG2, quando a velocidade atual for menor ou igual a este parâmetro a saída digital será acionada. A saída digital mantêm-se acionada, enquanto a velocidade for igual ou menor que o valor definido. VPROG3: O valor configurado neste parâmetro será usado como referência no acionamento da saída digital VPROG3, quando a velocidade atual for maior ou igual a este parâmetro a saída digital será acionada. A saída digital mantêm-se acionada, enquanto a velocidade for igual ou maior que o valor definido. VPROG4: O valor configurado neste parâmetro será usado como referência no acionamento da saída digital VPROG4, quando a velocidade atual for maior ou igual a este parâmetro a saída digital será acionada. A saída digital mantêm-se acionada, enquanto a velocidade for igual ou maior que o valor definido. Velocidade Turbina Parada: Define a velocidade em que a turbina é considerada parada. Quando a velocidade for igual ou menor que a definida, aciona a saída digital Turbina Parada Ajuste Velocidade Distribuidor O ajuste de velocidade distribuidor, na verdade é um limitador para abertura e fechamento do distribuidor, evitando assim o fenômeno transitório golpe de aríete, (varições bruscas de pressão). Tempo1 Abre Distribuidor: Tempo mínimo de abertura do distribuidor de 0 a 100. Este parâmetro define um percentual de variação para o controle do regulador. A partir do tempo definido o controle do regulador cria uma linha de variação em percentual para cada segundo, sendo que ao 42

43 ocorrer variações na abertura do distribuidor, qualquer percentual que exceda a linha de variação será limitado. Este limitador atua independente da posição a que se encontra o regulador, bem como seu modo de operação. Tomando como exemplo e definindo este parâmetro como 10.0s, tem-se que 100 de abertura deve ser dividido igualmente entre os 10s, resultando uma linha de variação de 10 a cada segundo. Qualquer variação do distribuidor que exceda 10 em um segundo será limitada. Para uma variação de 30 à 60 de abertura do distribuidor, o regulador levará no mínimo 3 segundos para realizar a abertura. Tempo1 Fecha Distribuidor: Tempo mínimo de fechamento do distribuidor entre 100 até Posição Fecha Distribuidor. Este parâmetro define um percentual de variação para o controle do regulador. A partir do tempo definido o controle do regulador cria uma linha de variação em percentual para cada segundo, sendo que ao ocorrer variações no fechamento do distribuidor, qualquer percentual que exceda a linha de variação e que esteja entre as posições mencionadas será limitado, independente do seu modo de operação. Tempo2 Fecha Distribuidor: Tempo mínimo de fechamento do distribuidor entre Posição Fecha Distribuidor até 0. A partir do tempo definido o controle do regulador cria uma linha de variação em percentual a cada segundo, sendo que ao ocorrer variações no fechamento do distribuidor, qualquer percentual que exceda a linha de variação e que esteja entre as posições mencionadas será limitado, independente do seu modo de operação. Para o fechamento do distribuidor o regulador apresenta dois tempos, para que possa haver duas linhas de variação. A linhas são separadas pelo valor definido em Posição Fecha Distribuidor, pode-se desta forma definir uma variação de percentual a cada segundo, maior entre uma faixa percentual de fechamento do distribuidor. Posição Fecha Distribuidor: Posição que limita o intervalo das linhas de variação de Tempo1 Fecha Distribuidor e Tempo2 Fecha Distribuidor. Tomando como exemplo; definindo Tempo1 Fecha Distribuidor 10.0s, Tempo2 Fecha Distribuidor 20.0s e Posição Fecha Distribuidor 20, resultando em 80 da abertura do distribuidor para Tempo1 e 20 para Tempo2. A linha do Tempo1, resultará em uma variação de 8 a cada segundo. Já a linha do Tempo2, resultará em uma variação de 1 a cada segundo. Qualquer variação do distribuidor no sentido de fechar, que esteja entre 100 a 21 será limitado de acordo com a linha do Tempo1. Já o percentual restante, será limitado de acordo com a linha do Tempo2. 43

44 Configuração Comunicação Supervisório A comunicação supervisório disponível do conector CE, pode ser configurada de acordo com as necessidades de aplicação. Defini-se um endereço de comunicação através do parâmetro SlaveAdress. A taxa de transmissão e recepção através do parâmetro Baud. Caso o equipamento ou software que irá comunicar com o regulador necessite de paridade, a mesma pode ser definida como par ou ímpar, através do parâmetro Paridade. Pode-se definir um ou dois bits para intervalo entre uma transmissão e outra, através do parâmetro Stop Bit e um atraso de transmissão através do parâmetro Atraso RxeTX. A figura (Frame de Comunicação), representa um frame de comunicação assíncrona, neste frame é possível verificar alguns dos parâmetros configurados na comunicação. Figura 17: Frame de Comunicação Neste frame existe um bit de start, 8 bits de dados, um bit de paridade e um ou dois bit de parada. A paridade será par quando o número de bits de valor '1' for par; caso contrário, será ímpar. Se o número de bits valor '1' for nulo (ou seja, caso se trate do binário '0'), a paridade deste será par. Exemplo: para transmitir, num código de paridade, os seguintes binários: 10, 1101, 11101, 0 e 1. Os dígitos de paridade ímpar seriam, respectivamente, 0, 0, 1, 1 e 0. Assim sendo, num código de paridade ímpar, os mesmos seriam recodificados nos binários 10(0), 1101(0), 11101(1), 0(1) e 1(0). Num código de paridade par, os dígitos seriam inversos: 1, 1, 0, 0 e 1. Por conseguinte, os binários retornados seriam 10(1), 1101(1), 11101(0), 0(0) e 1(1). No processo de transmissão assíncrona, os dispositivos envolvidos na comunicação devem ter a mesma taxa de transmissão e recepção. Para porta de comunicação IHM o endereço é pré-definido 3, timer de resposta 8 ms e baud rate

45 Configuração IO Digitais Neste produto as entradas e saídas digitais são configuráveis, ou seja, pode-se modificar via software ou IHM para assumir qualquer função contida na tabela de formatos 1 e 2. ED Trip: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função de trip; ED Parte/Para: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função de parte e para; ED +Referência RV: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função de + Referência do regulador de velocidade; ED -Referência RV: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função de -Referência do regulador de velocidade; ED Reset: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função de Reset no ARVTi 2000; ED Zera Carga: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função de começar a diminuir a referência de potência; ED Estatismo: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que habilitará o modo estatismo; ED Base de Carga: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que habilitará o modo Base de Carga; ED Disjuntor 52G: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função de monitorar o disjuntor; ED Habilita RT: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função habilitar o regulador de tensão; ED +Referência RT: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função de + Referência do regulador de tensão; ED -Referência RT: Define através da tabela de formatos 1, qual a entrada digital que terá a função de -Referência do regulador de tensão; 45

46 Todas as entradas digitais funcionam no sentido de que para manter determinada função devese mantê-la acionada constantemente. Exemplo, para partir o RV deve-se manter acionada a entrada digital Parte/Para constantemente, ao desacionar a mesma, o RV entrará em modo Parando. SD 01: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir. Esta saída utiliza os bornes 01-NA, 02-C e 03-NF do conector CA. SD 02: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir.. Esta saída utiliza os bornes 04-NA, 05-C e 06-NF do conector CA. SD 03: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir. Esta saída utiliza os bornes 07-NA, 08-C e 09-NF do conector CA. SD 04: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir. Esta saída utiliza os bornes 10-NA, 11-C e 12-NF do conector CA. SD 05: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir. Esta saída utiliza os bornes 13-NA e 14-C do conector CA. SD 06: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir. Esta saída utiliza os bornes 15-NA e 16-C do conector CA. SD 07: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir. Esta saída utiliza os bornes 17-NA e 18-C do conector CA. SD 08: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir. Esta saída utiliza os bornes 19-NA e 20-C do conector CA. SD 09: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir. Esta saída utiliza os bornes 21-NA e 22-C do conector CA. SD 10: Define através da tabela de formatos 2, qual a função que saída digital irá assumir. Esta saída utiliza os bornes 23-NA e 24-C do conector CA Calibração Tensão Ganho VA: Calibra a medida de tensão da fase A do estator do gerador, funciona como um multiplicador. 46

47 Ganho VB: Calibra a medida de tensão da fase B do estator do gerador, funciona como um multiplicador. Ganho VC: Calibra a medida de tensão da fase C do estator do gerador, funciona como um multiplicador. O Ganho deve ser ajustado para apresentar os valores de tensão entre fase e neutro nos parâmetros de leitura Tensão de Fase A, B e C Calibração Corrente Ganho IA: Calibra a medida de corrente da fase A do estator do gerador, funciona como um multiplicador. Ganho IB: Calibra a medida de corrente da fase B do estator do gerador, funciona como um multiplicador. Ganho IC: Calibra a medida de corrente da fase C do estator do gerador, funciona como um multiplicador Calibração Saídas Analógicas Cada uma das 4 saídas analógicas possui os parâmetros Limite Alto e Baixo, para que possa ser ajustado o excursionamento de 4 a 20mA. Para realizar o ajuste, o regulador deve estar operando em modo Teste, sendo que este é definido através do parâmetro Modo de Operação. A entrada digital Trip deve estar acionada. Estando o regulador instalado, é importante garantir que a válvula borboleta esteja fechada por medidas de segurança. Para excursionar a saída analógica de 4 a 20mA, basta selecionar os parâmetros de medida SA1, SA2, SA3 ou SA4 e variar seu valor de Pode ocorrer que ao variar o valor no parâmetro de medida SA1, SA2, SA3 ou SA4, o excursionamento da saída esteja invertido. Isso ocorre porque os parâmetros Saída Analógica Dist. Inv. e Saída Analógica Rotor Inv. estão definidos para operar invertidos. 47

48 Observação: os parâmetros de medida das saídas analógicas só aceitam a imposição de valores quando o RV está operando no modo Teste. SA1 Limite Alto: Ajusta a corrente máxima que será fornecida quando a saída estiver configurada 100,00. SA1 Limite Baixo: Ajusta a corrente mínima que será fornecida quando a saída estiver configurada 0,00. SA2 Limite Alto: Ajusta a corrente máxima que será fornecida quando a saída estiver configurada 100,00. SA2 Limite Baixo: Ajusta a corrente mínima que será fornecida quando a saída estiver configurada 0,00. SA3 Limite Alto: Ajusta a corrente máxima que será fornecida quando a saída estiver configurada 100,00. SA3 Limite Baixo: Ajusta a corrente mínima que será fornecida quando a saída estiver configurada 0,00. SA4 Limite Alto: Ajusta a corrente máxima que será fornecida quando a saída estiver configurada 100,00. SA4 Limite Baixo: Ajusta a corrente mínima que será fornecida quando a saída estiver configurada 0, Curvas Distribuidor x Rotor O regulador dispõe da configuração de quatro curvas de operação do rotor em relação ao distribuidor. Essas curvas são parametrizadas para que haja o melhor rendimento da turbina. Entre as quatro curvas, a Curva Isolado é usada para quando a entrada digital Disjuntor 52G estiver desacionada e as Curvas A, B e C são usadas para quando a entrada digital Disjuntor 52G estiver acionada. A curva de operação é definida através do parâmetro Escolha a Curva. As curvas são valores fornecidos pelo fabricante da turbina de acordo com os testes de desempenho da mesma. 48

49 Observação: As curvas de operação somente são aplicáveis quando operam com distribuidor e rotor (turbina modelo Kaplan). Os parâmetros que tem inicial D são pontos do abertura do distribuidor e parâmetros que iniciam com R são pontos de abertura do rotor. Curva Isolado: Configura-se os parâmetros DI1 a DI10 e RI1 a RI10. O RV sempre que operando em isolado (com a entrada digital Disjuntor 52 desacionada), assume esta curva automaticamente. Curva A: Configura-se os parâmetros DAA1 a DAA10 e RAA1 a RAA10. Curva B: Configura-se os parâmetros DBB1 a DBB10 e RBB1 a RBB10. Curva C: Configura-se os parâmetros DCC1 a DCC10 e RCC1 a RCC10. As Curvas A, B e C são definidas através do parâmetro Escolha a Curva. O exemplo que segue, utiliza a configuração da Curva A. Sendo parametrizado de acordo com valores tabelados; os endereços DAA1 a DAA10 e RAA1 a RAA10, correspondem a dez pontos de abertura do distribuidor e dez pontos de abertura do rotor, onde pode-se a partir dos mesmos, obter o gráfico da curva de operação do conjugado. Pontos Distribuidor() Rotor() DAA RAA Tabela 4: Exemplo Curva Conjugado 49

50 Rotor () Conjugado Distribuidor () Figura 18: Gráfico Exemplo Curva Conjugado Como a abertura ou fechamento do rotor depende do distribuidor, pode-se observar no gráfico (Gráfico Exemplo Curva Conjugado), para cada percentual do distribuidor está relacionado um percentual do rotor. Ao definir os pontos das curvas, o regulador já interpreta automaticamente o quanto será a variação percentual do rotor em cada trecho da curva. De acordo com os valores tabelados no exemplo, entre o ponto 1 e 2 da Curva A a variação do rotor em função do distribuidor será de 0.02 (para cada 1.00 que variar o distribuidor o rotor irá variar 0.02). Já entre os pontos 2 e 3 a variação será de 0.83, isso porque entre os pontos, o distribuidor aumenta 6,00 enquanto o rotor aumenta 5,00, dividindo o rotor pelo distribuidor obtém-se a variação de A implementação de três curvas para o disjuntor fechado, se faz devido a varição de nível d'água. Desta forma pode-se obter o melhor rendimento para cada nível Versão Endereço Equipamento: Este parâmetro faz a leitura do endereço modbus de comunicação da porta RS232 (IHM), indereço fixo. 50

51 Versão Firmware: Este parâmetro faz a leitura da versão de firmware do produto Medidas do RV FP Trifásico: Leitura do fator de potência trifásico. Tensão de Linha Vab, Vbc e Vca: Realizam a leitura RMS da tensão de linha do estator. Tensão da Fase A, B e C: Realizam a leitura RMS da tensão de fase do estator. Corrente da Fase A, B e C: Realiza a leitura RMS da corrente das fases do estator. Potência Ativa: Leitura da potência ativa trifásica. Potência Aparente: Leitura da potência aparente trifásica. Potência Reativa: Leitura da potência reativa trifásica. Velocidade: Leitura de velocidade da turbina. Frequência: Leitura de frequência da tensão do estator. Posição Distribuidor: Informa a posição do distribuidor de acordo com a variação da entrada analógica distribuidor. Posição Rotor: Informa a posição do rotor de acordo com a variação da entrada analógica rotor. Estado Saídas Digitais: Indica quando as saídas digitais (reles) estão acionadas, sendo que nível 1 está acionado, e 0 está desacionado. Estado Entradas Digitais: Indica quando as entradas digitais estão habilitadas, sendo que nível 1 está habilitada e 0 está desabilitada. Acionamento Saídas Digitais: Permite o acionamento das saídas digitais, com o RV operando em modo Teste. Estado do RV: Informa os estágios e o modo de operação do RV. 51

52 Trips: Informa os eventos de trip's do RV. EA1: Valor do AD da entrada analógica 1. EA2: Valor do AD da entrada analógica 2. EA3: Valor do AD da entrada analógica 3. EA4: Valor do AD da entrada analógica 4. SA1: Valor percentual da saída analógica 1, quando operando em modo Teste, pode-se variar este parâmetro de 0 a 100 afim de ajustar a corrente de saída de 4 a 20mA. SA2: Valor percentual da saída analógica 2, quando operando em modo Teste, pode-se variar este parâmetro de 0 a 100 afim de ajustar a corrente de saída de 4 a 20mA. SA3: Valor percentual da saída analógica 3, quando operando em modo Teste, pode-se variar este parâmetro de 0 a 100 afim de ajustar a corrente de saída de 4 a 20mA. SA4: Valor percentual da saída analógica 4, quando operando em modo Teste, pode-se variar este parâmetro de 0 a 100 afim de ajustar a corrente de saída de 4 a 20mA. Delta Potência: Medida atual da referência de potência. Considera o incremento e decremento no setpoint. Delta Velocidade: Medida atual da referência de velocidade. Considera o incremento e decremento no setpoint. Velocidade Instantânea: Valor instantâneo de velocidade. Velocidade Máxima: Registra a leitura máxima de velocidade ocorrida. Este valor é salvo em memória Ram, sendo que ao retirar alimentação do RV este valor é zerado. Referência Potência: Valor de potência, que o controle usa como referência. Pode-se variar este parâmetro quando operando no modo Teste. Referência Velocidade: Valor de velocidade, que o controle usa como referência. Pode-se variar este parâmetro quando operando no modo Teste. Referência Distribuidor: Valor de posição do distribuidor, que o controle usa como referência. Pode-se variar este parâmetro quando operando no modo Teste. 52

53 Referência Rotor: Valor de posição do rotor, que o controle usa como referência. Pode-se variar este parâmetro quando operando no modo Teste. Limite Distribuidor Atual: Valor do limite do distribuidor atual, aquele que está sendo usado como limitador no momento em relação ao seu estado. FP fase A, B e C: Leitura do fator de potência referentes as fases A, B e C. Potência Ativa fase A, B e C: Leitura da potência ativa referentes as fases A, B e C. Potência Aparente fase A, B e C: Leitura da potência aparente referentes as fases A, B e C. Potência Reativa fase A, B e C: Leitura da potência reativa referentes as fases A, B e C. Tensão Média de Linha: É a média das tensões Vab, Vbc e Vca. Corrente Média de Linha: É a média das correntes Ia, Ib e Ic. 3.4 Descritivo dos Parâmetros RT Calibração Corrente de Campo Ganho Corrente Campo: Usado para calibrar a escala de corrente medida no sistema de excitação do gerador, sendo sempre um valor positivo, funciona como um multiplicador. Offset Corrente Campo: Usado para ajustar o valor de corrente zero medido no sistema de excitação do gerador, podendo ser um valor negativo ou positivo Controle RT Tipo do Controle 52G Aberto: Define o modo de controle que o RT usará enquanto que a entrada digital Disjuntor 52G estiver desacionada. Este parâmetro utiliza a tabela de formatos 3. 53

54 Tipo do Controle 52G Fechado: Define o modo de controle que o RT usará enquanto que a entrada digital Disjuntor 52G estiver acionada. Este parâmetro utiliza a tabela de formatos Limitador U/F U/F Frequência: Configura o valor de frequência, para que a partir de valores abaixo dele, atue o limitador. U/F Relação Tensão: Configura a relação de tensão que decrementa da referência de tensão do controle atual do RT, a cada valor inteiro de frequência que estiver abaixo do parâmetro U/F Frequência. A figura abaixo representa a área de atuação do limitador, tomando como exemplo: Un (tensão nominal)=1000vca, freqüência nominal = 60,00Hz, U/F Freqüência= 58,00Hz e U/F Relação Tensão= 100V. No momento em que a freqüência atingir 58Hz começa a atuar o Limitador, sendo que a cada 1,00Hz de queda será decrementado 100V da referência de tensão do controle do RT. Figura 19: Limitador U/F 54

55 3.4.4 Ajustes Tensão do Estator (Entrada Digital) Ajuste Tensão Taxa Variação: O parâmetro define, qual o valor de tensão que será incrementada ou decrementada do valor de referência de tensão, a cada segundo que as entradas digitais +/- Referência RT forem mantidas acionadas. O valor de atualização é proporcional ao tempo em que a entrada digital estiver acionada. Este parâmetro serve para o Modo Tensão(Droop) somente. Ajuste Tensão Limite Percentual Inferior: Define o valor mínimo em percentual que se pode abaixar a a referência de tensão em relação ao valor do Controle Tensão Ref (8230). Ajuste Tensão Limite Percentual Superior: Define o valor máximo em percentual que se pode abaixar a referência de tensão em relação ao valor do Controle Tensão Ref (8230). Exemplo: Se o parâmetro Controle Tensão Ref estiver com o valor de 380, o parâmetro Ajuste Tensão Limite Percentual Inferior estiver com o valor de 10,0 e o parâmetro Ajuste Tensão Limite Percentual Inferior estiver com o valor de 8,0. Mesmo mantendo acionada a entrada digital + Referência RT ou - Referência RT, a referência de tensão não ultrapassará os limites de 410.4V (8,0) e 342V (10,0) Controle Modo PWM Constante Valor Disparo PWM: Define um valor em percentual, onde basicamente é a taxa de transferência da tensão de entrada para a saída, ou seja, se a alimentação da potência for 100Vcc e o Valor Disparo PWM for 13107, na saída da potência terá 40 da entrada (40Vcc) Controle Modo Tensão Estator Controle Tensão Ref: Define o valor inicial da referência de tensão para o modo de controle Tensão Estator ou Droop, normalmente é o valor de placa do gerador, e deve ser considerado como tensão de linha. 55

56 Controle Tensão Tempo Rampa: Define o tempo mínimo que o gerador deve levar para atingir o valor do parâmetro Controle Tensão Ref (8230), nos terminais de seu estator, suavizando assim a energização do gerador. Controle Tensão Droop: Define o percentual de decremento da referência de tensão em função da potência reativa, quando operando no modo Tensão Estator (Droop). Controle Tensão Reativo Nominal: Define o valor da potência reativa do gerador, que será utilizado no cálculo da referência de tensão no modo Droop. Controle Tensão Kp: Ganho proporcional do PID do modo Tensão Estator. Controle Tensão Ki: Ganho integral do PID do modo Tensão Estator. Controle Tensão Kd: Ganho derivativo do PID do modo Tensão Estator. Controle Tensão Kg: Ganho geral do PID do modo Tensão Estator. Abaixo na figura (Modo Controle Tensão Estator); temos a atuação de cada elemento na malha de controle, sendo: a Referência Tensão Estator(12293), a Tensão Média Estator(4176) e o limitador de corrente de campo, como entradas, neste caso o controle secundário e a saída (Saída Controle Tensão Estator), posteriormente sendo levada ao controle dos IGBT s. Figura 20: Modo Controle Tensão Estator O modo de Controle Droop na verdade é um controle secundário, que atua na referência de tensão, e funciona de acordo com a malha de controle representada na figura (Modo Controle Droop). A saída deste controle entra no modo controle Tensão Estator. 56

57 Figura 21: Modo Controle Droop A curva de droop, funciona conforme a figura(curva Droop Tensão), sendo que quanto mais próximo de zero estiver a potência reativa, menor será a compensação na referência de tensão. Apesar dos ajustes nos parâmetros serem aplicados ao lado positivo os mesmos são espelhados para o lado negativo. Sendo que quando ajustados os valores de Droop(8232) e Controle Tensão Reativo Nominal(8233) no modo Controle Droop, os mesmos são espelhados para uma curva negativa. Conforme é demonstrado na figura, quando a potência reativa atingir o valor nominal setado em Controle Tensão Reativo Nominal(8233) a tensão irá variar no máximo 50 da tensão de referência de acordo com valor setado em Controle Tensão Droop. Figura 22: Curva Droop Tensão 57

58 3.4.7 Controle Modo Corrente Campo Controle Corrente Campo Ref: Define o valor da referência de tensão de campo para o modo de controle Corrente Campo. Controle Corrente Campo Kp: Ganho proporcional do PID do modo Corrente Campo. Controle Corrente Campo Ki: Ganho integral do PID do modo Corrente Campo. Controle Corrente Campo Kd: Ganho derivativo do PID do modo Corrente Campo. Controle Corrente Campo Kg: Ganho geral do PID do modo Corrente Campo. Abaixo na figura (Modo Controle Corrente Campo); temos a atuação de cada elemento na malha de controle, sendo: a Controle Corrente Campo Ref.(8243) e o valor da Corrente de Campo(12290) como entradas e a saída (Saída Controle Tensão Campo), posteriormente sendo levada ao controle dos IGBT s. Figura 23: Modo Controle Corrente Campo Controle Modo Reativo Cte Controle Reativo Ref: Define o valor da referência de tensão de campo para o modo de controle Reativo Cte. Controle Reativo Kp: Ganho proporcional do PID do modo Reativo Cte. Controle Reativo Ki: Ganho integral do PID do modo Reativo Cte. 58

59 Controle Reativo Kd: Ganho derivativo do PID do modo Reativo Cte. Controle Reativo Kg: Ganho geral do PID do modo Reativo Cte. O modo de Controle Reativo Cte na verdade é um controle secundário, que atua na referência de tensão, e funciona de acordo com a malha de controle representada na figura (Modo Controle Reativo Constante). Usa como entradas a leitura de potência reativa trifásica(4109) e o parâmetro Controle Reativo Ref.(8263). A saída deste controle entra no modo controle Tensão Estator. Figura 24: Modo Controle Reativo Constante Controle Modo FP Cte Controle FP Ref: Define o valor da referência de tensão de campo para o modo de controle FP Cte. Controle FP Kp: Ganho proporcional do PID do modo FP Cte. Controle FP Ki: Ganho integral do PID do modo FP Cte. Controle FP Kd: Ganho derivativo do PID do modo FP Cte. Controle FP Kg: Ganho geral do PID do modo FP Cte. O modo de Controle FP Cte na verdade é um controle secundário, que atua na referência de tensão, e funciona de acordo com a malha de controle representada na figura (Modo Controle FP Constante). Usa como entradas a leitura de FP trifásica(4097) e o parâmetro Controle Fp Ref. (8273). A saída deste controle entra no modo controle Tensão Estator. 59

60 Figura 25: Modo Controle FP Constante Limitador de Corrente de Campo Limite Corrente Campo Nível Sup: Define o nível máximo instantâneo que pode atingir a corrente de campo, sendo que neste valor será limitado a mesma. Limite Corrente Campo Nível Inf: Define o nível mínimo instantâneo que pode atingir a corrente de campo, sendo que neste valor será limitado a mesma. Este limite será somente habilitado se a entrada digital Disjuntor 52G estiver acionada e se este parâmetro for de valor zero o limitador de corrente será feito pela curva P&Q. Limite Corrente Campo Kp: Ganho proporcional do PID do limitador de corrente de campo. Limite Corrente Campo Ki: Ganho integral do PID do limitador de corrente de campo. Limite Corrente Campo Kd: Ganho derivativo do PID do limitador de corrente de campo. Limite Corrente Campo Kg: Ganho geral do PID do limitador de corrente de campo Curva P&Q Como foi dito anteriormente, para que o RT obedeça a curva de capabilidade, o valor do Limite Corrente Campo Nível Inf deve ser zero. Os valores destes parâmetros buscam ser práticos para poderem ser facilmente tirados do gráfico da curva de capabilidade do fabricante do gerador. 60

61 Curva P&Q Potência Ativa Nominal Gerador: Define o valor de potência ativa do gerador. Este parâmetro serve de referência para a Curva P&Q. Curva P&Q Potência Reativa Nominal Gerador: Define o valor de potência reativa do gerador. Este parâmetro serve de referência para a Curva P&Q. Curva P&Q Kp: Ganho proporcional do PID da curva P&Q. Curva P&Q Ki: Ganho integral do PID da curva P&Q. Curva P&Q Kd: Ganho derivativo do PID da curva P&Q. Curva P&Q Kg: Ganho geral do PID da curva P&Q. Curva P&Q Limite Q-P=00: Define o valor em percentual da potência reativa em ralação ao ponto de potência ativa igual a zero, conforme a curva propriamente dita na figura (Curva P&Q). Curva P&Q Limite Q-P=20: Define o valor em percentual da potência reativa em ralação ao ponto de potência ativa igual a 20, conforme a curva propriamente dita na figura (Curva P&Q). Curva P&Q Limite Q-P=40: Define o valor em percentual da potência reativa em ralação ao ponto de potência ativa igual a 40, conforme a curva propriamente dita na figura (Curva P&Q). Curva P&Q Limite Q-P=60: Define o valor em percentual da potência reativa em ralação ao ponto de potência ativa igual a 60, conforme a curva propriamente dita na figura (Curva P&Q). Curva P&Q Limite Q-P=80: Define o valor em percentual da potência reativa em ralação ao ponto de potência ativa igual a 80, conforme a curva propriamente dita na figura (Curva P&Q). Curva P&Q Limite Q-P=100: Define o valor em percentual da potência reativa em ralação ao ponto de potência ativa igual a 100, conforme a curva propriamente dita na figura (Curva P&Q). Exemplo: Um gerador com dados de placa 1000kVA e FP de 0,8 possui a mesma curva de capabilidade que a da figura abaixo (Curva Capabilidade). Portanto, os valores dos parâmetros serão os seguintes: Curva P&Q Potência Ativa Nominal Gerador: 1000,0kW; Curva P&Q Potência Reativa Nominal Gerador: 1000,0kVAr; Curva P&Q Limite Q-P=00: -76; 61

62 Curva P&Q Limite Q-P=20: -98; Curva P&Q Limite Q-P=40: -90; Curva P&Q Limite Q-P=60: -80; Curva P&Q Limite Q-P=80: -60 Curva P&Q Limite Q-P=100: -6 Figura 26: Curva Capabilidade Proteções RT A figura (Curva Proteção RT), ilustra a curva de atuação das proteções, na mesma é possível verificar que para ocorrer o trip, a proteção deve atingir o valor configurado em todo período de tempo programado para mesma. Tomando como exemplo a proteção de Sobre Tensão; na mesma configura-se o Valor e Tempo. Para a mesma atuar, a tensão deve permanecer acima do valor em todo período de tempo configurado. Pode ocorrer da mesma estar acima do valor por um tempo inferior ao tempo definido na proteção, portanto não atuando a proteção. 62

63 Figura 27: Curva Proteção RT Sobre Tensão: Define o valor de tensão máxima, para que a partir dele ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 1 da word Trips RT estará com valor 1, conforme tabela 5. Tempo Sobre Tensão: Define período máximo em que a tensão pode ficar acima do valor antes que ocorra o trip. Sub Tensão: Define o valor de tensão mínima, para que a partir dele ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 2 da word Trips RT estará com valor 1, conforme tabela 5. Obs: Esta proteção terá validade somente quando a entrada digital Disjuntor 52G estiver habilitada. Tempo Sub Tensão: Define período máximo em que a tensão pode ficar abaixo do valor antes que ocorra o trip. Sobre Frequência: Define o valor de frequência máxima, para que a partir dele ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 3 da word Trips RT estará com valor 1, conforme tabela 5. Tempo Sobre Frequência: Define período máximo em que a frequência pode ficar acima do valor antes que ocorra o trip. Sub Frequência: Define o valor de frequência mínima, para que a partir dele ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 4 da word Trips RT estará com valor 1, conforme tabela 5. Obs: Esta proteção terá validade somente quando a entrada digital Disjuntor 52G estiver habilitada. Tempo Sub Frequência: Define período máximo em que a frequência pode ficar abaixo do valor antes que ocorra o trip. 63

64 Falha Realimentação VMínimo: Define a tensão mínima de fase lida pelos Tp s. Esta proteção pode ser atuada de duas formas, uma sendo por desbalanceamento de fase e outra se houver Sobre Corrente de Campo e alguma das tensões de fase estiver abaixo do valor deste parâmetro. Se atuada esta proteção, o bit 5 da word Trips RT estará com valor 1, conforme tabela 5. Exemplo: Um gerador de 380Vca, ou seja, tensões lidas em torno 220Vca, com 10,00Acc como limite de corrente de campo e o Falha Realimentação VMínimo de 200V. O desbalanceamento será considerado se houver alguma tensão abaixo 200V e outra acima 12,5(225V) do valor de 200V, a outra condição acontecerá se a corrente for maior que 10,00Acc no campo e alguma das tensões de fase for menor que 200V. Tempo Falha Realimentação VMínimo: Define período máximo em que ocorra uma das duas situações sitadas acima, antes que ocorra o trip. Sobre Corrente Campo: Define o valor de corrente máxima, para que a partir dele ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 6 da word Trips RT estará com valor 1, conforme tabela 5. Tempo Sobre Corrente Campo: Define período máximo em que a corrente de campo pode ficar acima do valor antes que ocorra o trip. Escorvamento: Define a tensão que deve atingir o estator ao final do período de escorvamento caso a mesma não atinja atua a proteção. Se atuada esta proteção, o bit 10 da word Trips RT estará com valor 1, conforme tabela 5. Tempo Escorvamento: Define o período máximo em que a regulador pode ficar escorvando, se dentro deste período a tensão de fase não for alcançada irá ocorrer o trip. Potência Inversa: Define o valor de potência ativa trifásica mínima, para que a partir dele ocorra o trip. Se atuada esta proteção, o bit 12 da word Trips RT estará com valor 1, conforme tabela 5. Tempo Potência Inversa: Define período máximo em que a potência ativa trifásica pode ficar abaixo do valor medido, antes que ocorra o trip. Ainda temos o bit 11 de falha de IGBt. Se este bit estiver acionado, quer dizer que algum dos IGBt's está com problema. Observação: Para desabilitar uma determinada proteção, deve-se configurar 100.0s no Tempo da mesma. 64

65 Para por o regulador novamente em operação caso atue alguma proteção, é necessário acionar a entrada digital Reset Medidas do Regulador de Tensão Corrente Campo: Leitura da corrente que flui nos terminais F+ e F- do conector CG no regulador. Referência Tensão Estator: Este é o valor que o RT tomará como referência para ajuste de tensão nas leituras de TP s. Referência FP: Este é o valor que o RT tomará como referência para ajuste do FP. Estado RT: Este valor sinaliza em qual modo está operando o RT, através do formato 3. Trip RT: Este valor sinaliza qual tipo de trip ocorreu no RT, através do formato 5. Se por ventura desligar e ligar novamente o regulador e se não possuir nenhum problema este valor irá voltar zero, não guardando qual foi tipo de trip que atuou. Status Controle RT: Este valor sinaliza a atuação dos limitadores no RT, através do formato 4. Saída Controle RT: Este valor sinaliza a taxa de transferência da tensão de entrada para a saída. 3.5 Ajuste em IHM para Turbinas Acima de 3 MVA Um grupo, gerador / turbina de 6,35 MVA, FP=0,92, que forneça 530 Amperes e 6900 Volts de linha. Neste caso é necessário ajustar alguns parâmetros, que estão na tabela (Endereços do Protocolo Modbus RTU), para que se possa realizar a amostragem de medidas e configurar corretamente os mesmos. 65

66 A tabela (Ajuste de Endereços para Turbinas Acima de 3 MVA), mostra quais são as alterações mais práticas, a serem realizadas para o caso exemplificado. Na mesma estão descritos apenas os endereços que sofrem mudanças. Observação: Vale lembrar que esta será uma adequação específica para o exemplo citado, sendo que podem haver várias outras possibilidades de acordo com cada condição de instalação, e assim pode-se notar que muda também a coluna Form, pois foi mudada a visualização destas medidas e parâmetros. No exemplo está sendo considerado o TC como 600/5, e o TP com o valor de 690, um zero a menos que o original (6900). Ou seja, todos os parâmetros que se relacionam a tensão serão lidos em kv com duas casas decimais, e a potências perdem seus décimos, exemplo: End. Parâmetros Sensores 1 Relação TP 2 Relação TC Configuração de Potência 63 Setpoint Potência 64 Potência Zero 67 Incrementa Delta potência 78 Potência Máxima 79 Potência Mínima 92 Potência Nominal Finalidade Parâmetros RV Valor Unid. Form Define o primário do TP Define a relação primário/secundário TC 6, kv A Referência de potência para o regulador, quando em Modo Base de Carga Abaixo desta potência habilita a saída digital Digital potência ZERO Valor do incremento ou decremento de potência a cada segundo das Entradas Digitais +/- Referência A RV Potência máxima para o controle em Modo Base de Carga Potência mínima para o controle em Modo Base de Carga Potência Nominal do gerador (FP=0,92) 150 kw kw 100 kw kw kw (FP=0,92) kw 0,10 kv 0,10 kv 6,90 kv kvar kw kvar 7,60 kv Parâmetros RT Limitadores 8216 U/F Relação Tensão Define o valor de tensão para que seja decrementado da referência de tensão a partir do momento que a medida de frequência esteja abaixo do parâmetro U/F frequência (8215) Ajustes Tensão do Estator (Entrada Digital) 8217 Controle Externo Taxa Valor do incremento ou decremento de tensão Variação a segundo nas entradas digitais +/- Referência RT Controle Modo Tensão Estator 8230 Controle Tensão Ref Define a tensão(tensão de linha) de referência, no estator no modo Tensão Estator 8233 Controle Tensão Reativo Define o valor da potência reativa nominal do Nominal gerador Curva P&Q 8316 Curva P&Q Potência Valor da potência ativa nominal do gerador Ativa Nominal Gerador usado na curva P&Q 8317 Curva P&Q Potência Valor da potência reativa nominal do gerador Reativa Nominal Gerador usado na curva P&Q Proteções RT 8292 Sobre tensão Define o valor de tensão máxima, para que a partir dele se temporize o trip 66

67 End Parâmetros Sub tensão 8302 Potência Inversa 8304 Falha Realimentação Vmínimo Escorvamento 8306 Finalidade Define o valor de tensão mínima, para que a partir dele se temporize o trip Define o valor de potência mínima, para que abaixo dele se temporize o trip Define o valor da tensão de linha mínima, para que abaixo dela ocorra o trip Define a tensão do estator que deve atingir com o escorvamento externo Valor 6,20 Unid. kv Form -50 kw 3,60 kv 3,00 kv Tabela 5: Ajuste de Endereços para Turbinas Acima de 3 MVA 67

68 4 Conexões 4.1 Alimentação do ARVTi 2000 O regulador pode ser alimentado com 125 Vcc, no conector CC borne 1 e 3. Sendo que a alimentação deve ser definida no pedido de compra. Conectando-se +Vcc no borne 1 e 0Vcc no borne3. O borne2 do conector CC vai ligado ao terra. O consumo máximo do regulador é 65W. 4.2 Válvula e Sensor Distribuidor e Rotor No ARVTi 2000 as entradas e saídas analógicas, estão definidas como 4 a 20mA, devido a isso também as válvulas assim como os sensores devem preferencialmente ser de 4 a 20mA afim de não necessitar de conversores. Para entradas ou saídas analógicas com sinais diferentes ao disponível atualmente em hardware, deve-se consultar a quanto a possibilidade do uso de tais. 4.3 Entradas Digitais Exceto as entradas digitais fast e sinal velocidade, para acionar uma entrada digital é necessário manter 15Vcc durante o período desejado. Para isso o regulador já dispõe de 15Vcc ISO no conector CF bornes 5, 6, 7 e 8. Nas aplicações onde a fonte de alimentação 15Vcc não for proveniente do próprio regulador, deve-se conectar o GND da fonte a ser aplicada ao GND ISO do regulador conetor CF bornes 1, 2, 3 e 4. 68

69 4.4 Saídas Digitais As saídas digitais são reles de contato seco, podem ser utilizados para acionar: 120Vca 15A, 24Vcc 15A, 250Vca 10A. Os valores definidos são considerados para cargas resistivas. 4.5 Comunicação IHM A comunicação IHM dispõe de uma saída RS232/485 com endereço pré-definido 3. As saídas encontram-se dispostas em dois conectores, RS485 no conector CE e RS232 no conector DB9. Ao optar pela utilização da saída de comunicação IHM deve-se ter cuidado para utilizar apenas uma das opções, jamais aplicando equipamentos para comunicar em ambas saídas de comunicação IHM. 4.6 Cabos com Malha Indica-se realizar a conexão da comunicação e entradas analógicas utilizando cabos com malha de terra, tomando-se o cuidado de aterrar sempre os mesmos somente em uma das extremidades. 69

70 5 Diagrama de Conexão 5.1 Tabela de Bornes Na tabela a seguir (Tabela de Bornes), estão descritas as conexões e finalidade dos bornes de cada conector. Conector Borne Descrição 2 RS232 - RX 3 Conector DB9 macho utilizado para comunicação 5 RS232 IHM RS232 - RT RS232/IHM Conector CA Saída Digital RS232 - GND_COM Borne 1 NA 2 C 3 NF 4 NA 5 C 6 NF 7 NA 8 C 9 NF 10 NA 11 C 12 NF 13 NA 14 C 15 NA 16 C 17 NA 18 C 19 NA 20 C 21 NA 22 C 23 NA 24 Conector CB Descrição SD 01 SD 02 SD 03 SD 04 SD 05 SD 06 SD 07 SD 08 SD 09 SD 10 C Borne Descrição 1 Entrada de Tensão do Gerador Fase R TP/115V 2 Entrada de Tensão do Gerador Fase S TP/115V 70

71 Entrada Analógica 3 Realimentação 4 Tensão TP's Conector CC Alimentação Eletrônica Entrada de Tensão do Gerador Fase T TP/115V Entrada de Tensão do Gerador Neutro Borne Descrição Vcc 2 Terra 3 Conector 0 Vcc Borne Descrição 1 S1 Entrada de Corrente do Gerador - Fase R TC/5 A Entrada analógica 2 de corrente TC's 3 S2 Entrada de Corrente do Gerador - Fase R TC/5 A 4 S2 Entrada de Corrente do Gerador - Fase S TC/5 A 5 S1 Entrada de Corrente do Gerador - Fase T TC/5 A CD S1 Entrada de Corrente do Gerador - Fase S TC/5 A 6 Conector Entradas Analógicas 4 a 20ma CE S2 Entrada de Corrente do Gerador - Fase T TC/5 A Borne 1 Descrição (+) Entrada Analógica 01 (4-20mA) 2 (-) Entrada Analógica 01 (4-20mA) 3 (+) Entrada Analógica 02 (4-20mA) 4 (-) Entrada Analógica 02 (4-20mA) 5 (+) Entrada Analógica 03 (4-20mA) 6 (-) Entrada Analógica 03 (4-20mA) 7 (+) Entrada Analógica 04 (4-20mA) 8 (-) Entrada Analógica 04 (4-20mA) 9 (+) Saída Analógica 01 (4-20mA) Saída Analógica 4 10 a 20ma 11 (+) Saída Analógica 02 (4-20mA) 12 (-) Saída Analógica 02 (4-20mA) 13 (+) Saída Analógica 03 (4-20mA) 14 (-) Saída Analógica 03 (4-20mA) 15 (+) Saída Analógica 04 (4-20mA) 16 (-) Saída Analógica 04 (4-20mA) 17 Sinal B - RS-485 Comunicação com Supervisório Comunicação RS485 (-) Saída Analógica 01 (4-20mA) 18 Sinal A - RS-485 Comunicação com Supervisório 19 Terminação RS-485 Comunicação com Supervisório 20 GND Comunicação com Supervisório 21 Sinal B - RS-485 Comunicação EXTERNA - IHM 22 Sinal A - RS-485 Comunicação EXTERNA - IHM 23 Terminação RS-485 Comunicação EXTERNA IHM 24 Conector CF Entrada Digital GND Comunicação EXTERNA IHM Borne Descrição 1 GND - Alimentação de circuitos externos 2 GND - Alimentação de circuitos externos 3 GND - Alimentação de circuitos externos 4 GND - Alimentação de circuitos externos 5 +15V - Alimentação de circuitos externos 6 +15V - Alimentação de circuitos externos 7 +15V - Alimentação de circuitos externos 71

72 8 +15V - Alimentação de circuitos externos 9 Reserva-fast 10 Reserva-fast 11 Entrada Sinal de Velocidade Encoder 12 Reserva-fast 13 Entrada Entrada Entrada Entrada Entrada Entrada Entrada Entrada Entrada Entrada Entrada Entrada 00 Conector CG Alimentação da Potência & Saída de Campo Borne Descrição 1 F+ - Saída Positiva para o Sistema de excitação (Campo) 2 F - Saída Positiva para o Sistema de excitação (Campo) 3 VA Alimentação da potência até 180 Vca/Vcc, 0 a 400Hz 4 VB Alimentação da potência até 180 Vca/Vcc, 0 a 400Hz 5 VC Alimentação da potência até 180 Vca/Vcc, 0 a 400Hz Tabela 6: Tabela de Bornes 5.2 Localização dos Conectores As figuras (Vista Lateral Esquerda e Vista Lateral Direta),representam as vistas laterais da caixa do produto, apresentando a nomenclatura e localização de cada conector. 72

73 Figura 28: Vista Lateral Esquerda Figura 29: Vista Lateral Direita 73

74 6 Dimensões Físicas. Todas as dimensões do equipamento estão em mm. Figura 30: Dimensões Físicas ARVTi

75 6.1 Diagrama Unifilar 3 5 1a TPT 2 TPS 1 Ent. Analógica Tensão Fase R (TP / 115) TPR Ent. Dig Ent. Dig A CD CF Ent. Analógica Corrente Fase S (TC/5A) TCS A Ent. Analógica Corrente Fase T (TC/5A) Ent. Dig Alim. Entrada Digital 15Vcc ISO Ent. Dig. 00 Alim. Entrada Digital GND ISO 1 R 2 S 1 CAMPO F- CG F+ 1a4 T Ent. Dig. 01 V 24 5a8 CF Ent. Dig. Sinal de Velocidade Encoder Ent. Dig. 02 TCT Ent. Dig N ENCODER Ent. Dig Ent. Dig. 07 Ent. Dig TCR Ent. Analógica Corrente Fase R (TC/5A) Ent. Dig. 08 A Ent. Analógica Tensão Fase T (TP / 115) Ent. Analógica Tensão Fase S (TP / 115) Ent. Dig V Alim. Entrada Digital 15Vcc ISO Ent. Analógica Tensão Neutro CB V 5a8 Alim. Entrada Digital GND ISO Alimentação da Potencia até 180Vca ou Vcc e 0 a 400Hz 52G 3 4 V V Alimentação da Potencia do ARVTi 2000 Alimentação ARVTi 2000 CG 2 CC Alimentação do ARVTi a 240Vca ou 125Vcc 1 Saída Dig CE Saída Dig Saída Analógica 4 a 20mA 01 Saída Dig A 7 A 4 Ent. Analógica 4 a 20mA A Saída Analógica 4 a 20mA 04 Entradas e Saídas 4 a 20mA Ent. Analógica 4 a 20mA A 24 Saída Dig. 10 Con. DB9 23 CE Saída Dig Saída Analógica 4 a 20mA 03 A 21 Ent. Analógica 4 a 20mA 03 A 20 Comunicação RS485 Supervisório Saída Dig. 08 Comunicação RS232 / 485 IHM Saída Dig Saída Dig ROTOR Saída Analógica 4 a 20mA 02 A 15 Saída Dig. 05 CA CE 12 A Ent. Analógica 4 a 20mA 02 DISTRIBUIDOR Saída Dig CE 17 a a 24 Figura 31: Diagrama Unifilar 75

76 7 IHM Externa A IHM é um opcional do regulador. Porém visando aplicações onde o cliente deseje adquirir a IHM para o produto, a realiza a venda bem como o desenvolvimento do programa de tal, contendo todos os parâmetros e medidas necessárias para operar e configurar o produto, separando por menus e submenus. A IHM que segue refere-se a um modelo da DELTA, sendo que é possível utilizar outros modelos de mercado que possui compatibilidade. Características: Alimentação 24Vcc; Tecnologia touchscreen; Comunicação RS485/232, Protocolo Modbus RTU; Display LCD 3.8, 256 cores, definição 320x240 pixel; Dimensões 140,8 x 104,8 x 44,8; Figura 32: IHM 76