AUMENTANDO CONFIABILIDADE E EFICIÊNCIA OPERACIONAL COM A OTIMIZAÇÃO DOS ALARMES DO SISTEMA SAGE DA UHE SANTO ANTÔNIO

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1 AUMENTANDO CONFIABILIDADE E EFICIÊNCIA OPERACIONAL COM A OTIMIZAÇÃO DOS ALARMES DO SISTEMA SAGE DA UHE SANTO ANTÔNIO ARGEMIRO FERNANDES DOUGLAS ASSIS MORAIS Abril de

2 SANTO ANTÔNIO ENERGIA A UHE Santo Antônio, é uma hidrelétrica da Amazônia, localizada no Rio Madeira em Porto Velho, Rondônia. Em 2017, foi a terceira maior geradora de energia elétrica do país, após Itaipu e Tucuruí. 2

3 LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA PORTO VELHO UHE SANTO ANTÔNIO PERU BOLÍVIA

4 SANTO ANTÔNIO ENERGIA CONCRETO SUFICIENTE PARA CONSTRUIUR AÇO SUFUCIENTE PARA CONSTRUIR ESTÁDIOS DO MARACANÃ TORRES EIFFEL ÁREA DO RESERVATÓRIO km² INCLUINDO A CALHA NATURAL DO RIO, QUE CORRESPONDE A 142 km² 4

5 SANTO ANTÔNIO ENERGIA UNIDADES GERADORAS TURBINAS TIPO BULBO CAPACIDADE DE GERAÇÃO MW GARANTIA FÍSICA MW MÉDIOS 5

6 TURBINA DO TIPO BULBO

7 CASA DE FORÇA

8 GALERIA MECÂNICA

9 GALERIA ELÉTRICA

10 GALERIA GIS SUBESTAÇÃO BLINDADA

11 RIO MADEIRA VARIAÇÃO DE AFLUÊNCIA m³/s m³/s MAIORES TRIBUTÁRIOS RIOS PERU E BOLÍVIA

12 ALGUNS DOS PRINCIPAIS SISTEMAS MONITORADOS UNIDADES GERADORAS TRANSFORMADORES ELEVADORES LINHAS DE TRANSMISSÃO SUBESTAÇÕES kv kv PONTOS MONITORADOS.000 PELO SDSC 12

13 COG Operador de Sistema Chefe de Turno Casas de forças 6 Salas de Controle Local operadores por sala :: Inspeção dos equipamentos :: Liberação das atividades de manutenção Operador de Controle Hidráulico :: Tratativas com ONS :: Controle de Geração e Tensão :: Supervisão de Alarmes :: Tratativas com os demais agentes :: Controle hidráulico do reservatório :: Acompanhamento fluviométrico e pluviométrico :: Controle dos Vertedouros :: Descarga de troncos

14 COG CENTRO DE OPERAÇÃO DA GERAÇÃO 14

15 SUMÁRIO Introdução Resumo Características do SDSC Conceitos e Metodologias do Projeto de Otimização Resultados Desafios superados Conclusão 15

16 INTRODUÇÃO O Sistema de Digital de Supervisão e Controle da UHE Santo Antônio é o SAGE Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia. Este sistema permite ao operador monitorar e controlar todos os sistemas inerentes ao processo de geração de energia. O nosso SAGE foi concebido com os mesmos níveis de supervisão, controle e comando que as IHMs dos painéis locais. 16

17 RESUMO DO PROJETO DE OTIMIZAÇÃO DE ALARMES À medida em que eram entregues as unidades geradoras e seus respectivos sistemas auxiliares, a quantidade de equipamentos supervisionados aumentavam, e como consequência, a quantidade de alarmes que atuavam no SAGE também. No segundo semestre de 2016, o projeto de redução de alarmes foi iniciado. 17

18 CARACTERÍSTICAS DO SDSC DA UHE Sistema SCADA SAGE Protocolos de comunicação: IEC61850, IEC , MODBUS, SNMP, NTP, ICCP 158 Relés de Proteção (SIEMENS SIPROTEC4) 161 UAC's (SIEMENS SICAM 1703) 204 switches (Ruggedcom) Salas Locais aquisição IEC104, IEC61850 distribuição ICCP COG aquisição ICCP distribuição ICCP (ONS) 18

19 NÚMEROS DO SDSC EQUIPAMENTO x QUANTIDADE PONTOS DIGITAIS PONTOS ANALÓGICOS COMANDOS QUANTIDADE UNIDADE GERADORA TRANSFORMADOR LINHAS DE TRANSMISSÃO 500kV LINHAS DE TRANSMISSÃO 230kV SUBESTAÇÃO 500kV SUBESTAÇÃO 230kV BARRAS DE 500kV E 230kV SERVIÇO AUXILIAR VERTEDOURO GSC TOTAL

20 HIERARQUIA DOS ALARMES Alarme de advertência é a sinalização de que algum equipamento ou sistema não está operando de forma normal, sendo necessária intervenção humana para normalizar o sistema. Alarme de urgência é a sinalização de que os limites operacionais foram extrapolados e que ações devem ser tomadas de imediato. Para os sistemas mais críticos, a proteção é atuada automaticamente de forma a manter a integridade do equipamento e/ou da instalação. LOG de Eventos são todos os registros do que está ocorrendo na planta, podendo variar da atuação de alarmes, funcionamento automático dos sistemas até uma simples ação do operador em reconhecer um alarme no supervisório 20

21 CONCEITOS E METODOLOGIAS Os conceitos de gerenciamento e metodologias aplicadas no projeto de otimização de alarmes foram: Condicionamento de Alarmes Supressão de Alarmes Criação de pontos de alarmes agrupados Padronização dos textos Adequação dos limites dos pontos analógicos Criação de novo som para alarme Advertência Chamada de Tela a partir do Visor de Alarmes Auto-reconhecimento de Alarmes 21

22 CONDICIONAMENTO DE ALARMES Consistiu basicamente em intertravar o alarme ao estado operativo do respectivo sistema e em alguns casos, ao estado operativo da unidade geradora. 22

23 SUPRESSÃO DE ALARMES Alarmes que atuavam em condições de operação normal foram transformados em LOG, não subindo mais para o painel de alarmes. Exemplo em uma comutação de bomba de resfriamento, quando a bomba reserva era desligada, caiam os seguintes alarmes: SIST RESFR/BB2 CIRC - FLUXO ÁGUA OK N DETECTADO SIST RESFR/BB2 CIRC - BOMBA LIGADA N DETECTADO SIST RESFR/BB2 CIRC - CHAVE SELETORA L/R EM REMOTO DETECTADO 23

24 CRIAÇÃO DE PONTOS AGRUPADOS 24

25 PADRONIZAÇÃO DOS TEXTOS Não havia uma padronização nos textos dos alarmes, o que dificultava a interpretação da falha que estava ocorrendo, além de aumentar o tempo até a tomada de decisão do operador. Diversos alarmes, eram negativas em cima de negativas, vejam o exemplo abaixo: SIST RESFR/BB1 CIRC - FLUXO ÁGUA NÃO OK SIST RESFR/BB1 CIRC - BOMBA INDISPONÍVEL N DETECTADO N DETECTADO Após implementação, as negativas em cima de negativas deixaram de existir. SIST RESFR/BB1 CIRC - FLUXO OK SIST RESFR/BB1 CIRC - BOMBA INDISPONÍVEL N DETECTADO DETECTADO 25

26 ADEQUAÇÃO DOS LIMITES ANALÓGICOS Em função das diversas adequações e mudanças de projeto ainda na fase de construção, vários limites estavam parametrizados fora das faixas de trabalho normal dos equipamentos. Exemplo: NOME COMP/ESTADO - POSIÇÃO ATUAL mm Limite Inferior Advertência (LIA) Limite Inferior Urgência (LIU) Limite Superior Limite Superior Advertência (LSA) Urgência (LSU) Após implementação, os limites foram atualizados. NOME COMP/ESTADO - POSIÇÃO ATUAL mm Limite Inferior Advertência (LIA) Limite Inferior Urgência (LIU) Limite Superior Limite Superior Advertência (LSA) Urgência (LSU)

27 CRIAÇÃO DE SOM CONTÍNUO PARA ALARME DE ADVERTÊNCIA CHAMADA DE TELAS A PARTIR DO VISOR DE ALARMES 27

28 AUTO-RECONHECIMENTO DE ALARMES 28

29 RESULTADOS de alarmes nível 1 (Urgente) para de alarmes nível 2 (Advertência) para de alarmes nível 3 (Log) para pontos foram configurados de forma agrupada gerando pontos agrupados. Redução de aproximadamente 75% dos alarmes que atuavam no Visor de Alarmes 29

30 DESAFIOS SUPERADOS Quantidade de pontos e adequações envolvidas Nem todas as UG's e auxiliares são iguais Quantidade de pontos de agrupamento estouro de tabelas internas do SAGE esquema de cálculos adequado para melhorar o desempenho geral do sistema Adequação dos limites de acordo com o real Maneira de visualizar os agrupamentos Solução através de tabular ao invés de parcela de cálculo Apoio do CEPEL para diversos desenvolvimentos Problema de quantidade de pontos de cálculo gerados Configuração de som contínuo também para alarme Nível 2 (Advertência) 30

31 ID,5% 31

32 TECNOLOGIA DE PONTA ALIADO PROJETO DE OTIMIZAÇÃO DE ALARMES

33 CONCLUSÃO O projeto foi desafiador pois os critérios de gerenciamento de alarmes utilizados exigiram da equipe envolvida expertise e conhecimento técnico aprofundado, tendo em vista que a classificação errônea de alarmes podem gerar sérios danos aos equipamentos e a instalação. A parceria com as empresas Automalógica e CEPEL foram fundamentais e os ganhos superaram as expectativas. O projeto de Redução de Alarmes que foi implementado na UHE Santo Antônio foi um divisor de águas e uma segunda etapa deste projeto já está em andamento. 33

34 PERGUNTAS Argemiro Fernandes Coordenador de Operação Douglas Assis Morais Supervisor de Operação douglasmorais@santoantonioenergia.com.br