Controle e proteção de turbogeradores em indústrias sucroenergéticas

Abstract

No presente trabalho, foi realizado uma análise do funcionamento da cogeração no setor sucroenergético, trazendo a evolução histórica do setor, projeções de crescimento até 2030 e uma revisão do processo industrial, desde a entrada de cana de açúcar até o produto final, sendo etanol e açúcar, para que sejam interligados os conceitos de manutenção elétricos, mecânicos e de instrumentação, com os associados a produção a fim de compreender os aspectos que estão em torno da tomada de decisão dos operadores de campo no setor de geração de energia e como o sistema de controle atua para estabilizar os turbogeradores com o surgimento de distúrbios elétricos e variações no processo. Através deste conteúdo, a planta industrial considerada foi a unidade Conquista do Pontal do grupo Atvos Bioenergia, que contém três turbogeradores, sendo dois de contrapressão e um de condensação, sendo respectivamente de 50MVA, 62,5MVA e 25MVA e durante o trabalho, foi realizado análise de falha referente a uma ocasião de desarme dos geradores. Com a metodologia de estudo definida internamente, com diagramas de Ishikawa, “5W2H”, matriz dos porquês e a matriz de priorização “GUT”, foi possível diagnosticar problemas e causas raízes relacionadas e estes resultados ressaltaram na importância do conhecimento das variáveis do processo da planta com questões mecânicas, elétricas, de automação, controle e proteção dos turbogeradores.

In this work, an analysis of the functioning of cogeneration in the sugar-energy sector was carried out, bringing the historical evolution of the sector, growth projections until 2030 and a review of the industrial process, from the entry of sugarcane to the final product, being ethanol and sugar, so that the concepts of electrical, mechanical and instrumentation maintenance are interconnected, with those associated with production in order to understand the aspects that surround the decision-making of field operators in the energy generation sector and how the control system acts to stabilize the turbogenerators with the emergence of electrical disturbances and variations in the process. Through this content, the industrial plant considered was the Conquista do Pontal unit of the Atvos Bioenergia group, which contains three turbo generators, two of which are backpressure and one is condensing, with capacities of 50 MVA, 62.5 MVA and 25 MVA respectively. During the work, failure analyses were performed regarding three generator tripping occasions and with the internally defined study methodology, with Ishikawa diagrams, “5W2H”, the why matrix and the “GUT” prioritization matrix, it was possible to diagnose problems and related root causes and these results highlighted the importance of knowledge of the plant process variables with mechanical, electrical, automation, control and protection logic issues.