MONITORAMENTO E CONTROLE REMOTO DE SUBESTAÇÃO

MONITORAMENTO E CONTROLE REMOTO DE SUBESTAÇÃO

Disciplina : Trabalho de Conclusão de

Curso 2

Engenharia Elétrica

Acadêmicos:

Bruno Soares

Yure Barbosa

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MONITORAMENTO E CONTROLE REMOTO DE SUBESTAÇÃO

Disciplina : Trabalho de Conclusão de

Curso 2

Engenharia Elétrica

Acadêmicos:

Bruno Soares

Yure Barbosa

2

Conteúdo

INTRODUÇÃO

• Objetivos Gerais

• Objetivos Específicos

DESENVOLVIMENTO :

• Software TIA

PORTAL V15.1

• Supervisório da

subestação

• Tela principal

• Seccionamento das

cargas

• Controle de

temperatura

• Transformadores

• Hardware e

comunicação

• Plano preventivo

• Primeiros resultados

FUNDAMENTAÇÃO

• Medidores de

temperatura

• Analisadores de energia

• Supervisórios em

Subestações

• Redes Industriais

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Conteúdo

INTRODUÇÃO



DESENVOLVIMENTO :

• Software TIA

PORTAL V15.1


subestação

• Tela principal


cargas

• Controle de

temperatura

• Transformadores

• Hardware e

comunicação



FUNDAMENTAÇÃO

• Medidores de

temperatura



Subestações


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Objetivos Gerais

Identificar as melhores práticas para o monitoramento das subestações que serão

analisadas, utilizando equipamentos de medições e softwares para a montagem de

supervisórios, a fim de atender os requisitos necessários para a otimização do controle e

monitoramento das subestações e a qualidade de energia dentro da indústria.

• Minimizar o contato direto entre técnico e equipamento;

• Aumento da segurança;

• Monitoramento e controle em tempo real;

• Aumento da confiabilidade das informações do sistema.

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Objetivos Específicos

TCC 1:• Criar um supervisório especifico para a manutenção fazer o controle das subestações envolvidas;

• Realizar medições para melhorar o nível de manutenção no local: temperatura interna e umidade

da subestação.

• Realizar a instalação do CLP S7-1500 para interligar os dados monitorados e o supervisório com a

rede corporativa.

• Realizar a instalação da IHM KTP900 Basic SIEMENS ;

TCC 2:• Melhorias em Relação ao TCC1;

• Realizar medições especificas em cada ponto do qual a subestação está fazendo o respectivo

controle (cargas e transformador).

• Realizar o seccionamento remoto das respectivas cargas da subestação.

• Realizar medições para efetuar o controle das cargas envolvidas: corrente, tensão, fator de

potência, demanda de consumo, etc.

• Criar um plano preventivo com base nas medições para melhorar a atuação da manutenção.

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Conteúdo

INTRODUÇÃO



DESENVOLVIMENTO :

• Software TIA

PORTAL V15.1


subestação

• Tela principal


cargas

• Controle de

temperatura

• Transformadores

• Hardware e

comunicação



FUNDAMENTAÇÃO

• Medidores de

temperatura



Subestações


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Medidor de temperatura PT100

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Esses sensores aumentam a resistência com o aumento da temperatura.

Fonte: MULINA (2011)

ANALISADORES DE ENERGIA CCK

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Quando o assunto é Industria 4.0 a popularização das informações e a acessibilidade delas estão sempre

integradas, ou seja, os dados devem ser compartilhados.

Fonte: Autores (2021)

ANALISADORES DE ENERGIA CCK

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Fonte: (CCK, 2020)

Exemplo do desenho esquemático de funcionamento do gerenciador CCK 6700E, fabricante CCK

SUPERVISÓRIOS EM SUBESTAÇÕES

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A função dos supervisórios é apresentar de forma global e organizada toda a subestação

representada por telas sinóticas, de tal maneira a exibir diagramas unifilares, representações

esquemáticas das unidades monitoradas, alarmes, eventos, relatórios, gráficos e acesso a bancos

de dados (JUNIOR, 2005).

REDES INDUSTRIAIS

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• REDE ETHERNET

• REDE PROFINET

Exemplo de uma rede PROFINET com interligações na rede ETHENERT

Conteúdo

INTRODUÇÃO



DESENVOLVIMENTO :

• Software TIA

PORTAL V15.1


subestação

• Tela principal


cargas

• Controle de

temperatura

• Transformadores

• Hardware e

comunicação



FUNDAMENTAÇÃO

• Medidores de

temperatura



Subestações


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Estudo de caso

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Subestação SCHULZ


A operação de uma subestação é uma tarefa complexa porque são empregadas diversas variáveis distintas e mediante ao

grande grau de incerteza do sistema, não existe hora para o sistema parar ou apresentar qualquer tipo de avaria.

Estudo de caso

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Fonte: Autores (2021) Fonte: Autores (2021)

Atualmente TCC

SOFTWARE TIA PORTAL V15.1

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O TIA PORTAL V15.1 é o mais atual software de programação da SIEMENS que pode ser utilizado para programar

CLP´s e Supervisórios.

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O supervisório irá coletar os dados necessários

desde a subestação compartilhada até a proteção

das especificas cargas da subestação local. Todas

as telas possuem animações e os comandos dos

botões virtuais são TOUCH SCREN.

Supervisório da Subestação


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Supervisório da Subestação


IHM KTP900 Basic SIEMENS

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SCREEN principal do novo supervisório da manutenção

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• A primeira tela do supervisório irá especificar a linha de transmissão 138 KV que a subestação compartilhada recebe,

após essa tensão será rebaixada para 13,8 KV e pôr fim a distribuição chega até o alimentador principal no qual deriva

para as subestações existentes. Através da tela principal é possível navegar para as subestações da Fundição 1 ou

Fundição 2, vai depender do que será inspecionado.

SCREEN - FUNDIÇÃO 1

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SCREEN - Subestação Fundição 1

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SCREEN - Subestação Fundição 2

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Seccionamento das cargas

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Conforme mostra a imagem a seguir, é feito diretamente no local diminuindo a segurança dos

técnicos envolvidos.

Seccionamento local da entrada do transformador (Alta tensão)


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Verifica-se os estados dos disjuntores de alimentação das cargas e também do disjuntor

do alimentador de cada circuito.

Monitoramento e controle de temperatura

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Medidor de temperatura e umidade dos cabos de saída

dos CCM’s

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Responsável por medir a temperatura e umidade dos cabos da subestação (saída das cargas), o grande

problema encontrado está na centralização das informações que apenas algumas pessoas possuem, esse aceso

é limitado dificultando em muito a atuação da manutenção que necessita efetuar inspeções diretamente no local.

PRODIGITAL

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• O controle de temperatura das subestações é feita pelo sistema de refrigeração Water Chiller que auxilia

o controle da temperatura de grandes ambientes, além de circular, renovar e filtrar o ar.

Controle de temperatura interna da sala

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Controle de temperatura interna da sala

• Para melhorar o processo foi instalado um termopar PT100 em um local mais baixo da

sala onde a variação de temperatura é maior.

SCREEN – Status das temperaturas da subestação

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• Visualiza-se todos os dados referentes à temperatura da subestação, ou seja, cada subestação possui uma

refrigeração que é feita pelo Water Chiller.

Transformadores

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Rele de sobrecarga da entrada do transformador

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SCREEN - Transformador e comando do disjuntor de

alta tensão

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• Na tela do transformador realiza-se o seccionamento remoto do disjuntor de alta tensão para uma futura manutenção do

transformador, também é possível verificar o Status do disjuntor e das tensões na fase R, S e T.

Medidor de energia CCK7550S

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Hardware

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CLP – S71500 SIEMENS

• Para realizar todos esses controles e fazer o monitoramento em geral da subestação além do software

(supervisório) será necessário um Hardware para ser incorporado no processo.

Comunicação de Software e Hardware

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Cabo de rede PROFINET SIEMENS

Ligação do CCK em rede

Cabo de rede CCK interligando na rede corporativa

Plano preventivo

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Podem ser:

• Semanal

• Mensal

• Equipamento em funcionamento

• Equipamento parado

Plano preventivo semanal

Plano preventivo

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Podem ser:

• Semanal

• Mensal

• Equipamento em funcionamento

• Equipamento parado

Plano preventivo mensal

Primeiros Resultados

40Fonte: Autores (2021)

IEC 61850

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É uma norma onde encontramos um conjunto de normas e padrões de comunicação entre

dispositivos de um sistema elétrico.

Fonte: Indústria Automática (2015)

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Duvidas?

Documents

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