Proteção e operação do grupo gerador de 10MVA para testes de transformadores

Abstract

Este Trabalho de Graduação tem como objetivo apresentar a modernização do sistema de proteção e operação do grupo gerador de 10 MVA utilizado para testes em transformadores. O sistema é composto por um motor de corrente contínua de 1800 kW que aciona um gerador síncrono com tensão nominal de 6,6 kV, operando em frequências de 50 e 60 Hz. A excitação do gerador principal é realizada por meio de um gerador CC auxiliar, cuja corrente de campo é controlada por circuitos Chopper comandados por um Controlador Lógico Programável (CLP). O projeto abordou a substituição dos cubículos de média tensão de alimentação, saída e neutro, bem como a atualização dos painéis de controle e automação, com foco na integração do CLP e da Interface Homem-Máquina (IHM). A metodologia envolveu o desenvolvimento da lógica de controle do sistema, configuração dos relés de proteção e implementação de uma interface supervisória para operação segura e eficiente. O sistema foi submetido a testes a frio, a quente e sob operação com carga, incluindo ensaios a vazio e de curto-circuito, demonstrando conformidade com os parâmetros esperados e eficácia das proteções implementadas. Este trabalho contribui para o aumento da confiabilidade e disponibilidade do grupo gerador, garantindo a integridade dos equipamentos durante os ensaios laboratoriais de transformadores.

This Graduation Project aims to present the modernization of the protection and operation system of a 10 MVA generator set used for transformer testing. The system consists of a 1800 kW DC motor that drives a synchronous generator with a nominal voltage of 6.6 kV, operating at both 50 and 60 Hz. The excitation of the main generator is provided by an auxiliary DC generator, whose field current is controlled by Chopper circuits governed by a Programmable Logic Controller (PLC). The project encompassed the replacement of medium-voltage feeder, output, and neutral cubicles, as well as the upgrade of control and automation panels, emphasizing the integration of the PLC and Human-Machine Interface (HMI). The methodology involved the development of the control logic, configuration of protection relays, and implementation of a supervisory interface to ensure safe and efficient operation. The system underwent.de-energized, energized, and loaded tests, including open-circuit and short-circuit trials, demonstrating compliance with expected parameters and the effectiveness of the implemented protections. This work contributes to enhancing the reliability and availability of the generator set, ensuring equipment integrity during laboratory transformer tests.