Manual controladora ST2130, Esquemas de Eletricidade Básica

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MANUAL DE OPERAÇÃO

CONTROLADOR ST

Sumário

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Sumário

1. Introdução

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1. Introdução

O Controlador ST2130, integrante da Série OEM-S, constitui uma solução dedicada e completa para controle e proteção de grupos geradores de energia elétrica singelos. Este Controlador permite comando manual, através de IHM integrada, comando automático ou remoto através de interfaceserial. Além disso, possui capacidade para comandar as chaves de transferência do sistema.

Estes equipamentos atendem o mercado das aplicações onde a exigência de lógicas elétricas não são complexas, mas necessitam de confiabilidade e segurança para o sistema a ser supervisionado. Nestes sistemas, a facilidade de operação e controle do grupo gerador e rede concessionária também são indispensáveis. A grande integração de funções neste Controlador simplifica o sistema, reduzindo a quantidade de elementos externos. O sistema de medição próprio de grandezas elétricas dispensa medidores dedicados, atendendo às necessidades deste tipo de aplicação com excelente relação de custo e benefícios.

Figura 1–1: Controlador ST

Documentos Relacionados a este Manual

Para obter informações adicionais sobre a Série OEM-S podem ser consultados outros documentos (manuais e características técnicas) além deste. Aconselha-se os seguintes documentos como fonte de informação adicional: Características Técnicas do Controlador ST Características Técnicas do OM Características Técnicas do Software GenTool - OM

1. Introdução

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Inspeção Visual

Antes de proceder à instalação, é recomendável fazer uma inspeção visual cuidadosa dos equipamentos, verificando se não há danos causados pelo transporte. Verifique se todos os componentes de seu pedido estão em perfeito estado. Em caso de defeitos, informe a companhia transportadora e o representante ou distribuidor Altus mais próximo.

CUIDADO:

Antes de retirar os módulos da embalagem, é importante descarregar eventuais potenciais estáticos acumulados no corpo. Para isso, toque (com as mãos nuas) em uma superfície metálica aterrada qualquer antes de manipular os módulos. Tal procedimento garante que os níveis de eletricidade estática suportados pelo módulo não serão ultrapassados.

É importante registrar o número de série de cada equipamento recebido, bem como as revisões de software, caso existentes. Essas informações serão necessárias caso se necessite contatar o Suporte Técnico da Altus.

Mensagens de Advertência Utilizadas neste Manual

Neste manual, as mensagens de advertência apresentarão os seguintes formatos e significados:

PERIGO:

Relatam causas potenciais, que se não observadas, levam a danos à integridade física e saúde, patrimônio, meio ambiente e perda da produção.

CUIDADO:

Relatam detalhes de configuração, aplicação e instalação que devem ser seguidos para evitar condições que possam levar a falha do sistema e suas conseqüências relacionadas.

ATENÇÃO:

Indicam detalhes importantes de configuração, aplicação ou instalação para obtenção da máxima performance operacional do sistema.

2. DESCRIÇÃO TÉCNICA..................................................................................................................................

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Identificação e Descrição dos LEDs

LED “CRD” (1) - Chave de Transferência de Rede

LED CRD Estado Descrição Ligado Fechada A Chave de Transferência de Rede está fechada Desligado Aberta A Chave de Transferência de Rede está aberta Tabela 2–1: Comportamento do LED CRD

LED “CGR” (2) - Chave de Transferência de Grupo

LED CGR Estado Descrição Ligado Fechada A Chave de Transferência de Grupo está fechada Desligado Aberta A Chave de Transferência de Grupo está aberta

Tabela 2–2: Comportamento do LED CGR

LED “GMG” (3) - Estado do Grupo Motor-Gerador

LED GMG Estado Descrição Desligado Parado O GMG está parado Piscando Partindo O GMG está partindo e a supervisão está inativa Ligado Funcionando O GMG está em funcionamento e a supervisão está ativa

Tabela 2–3: Comportamento do LED GMG

LED “MANUAL” (4) - Modo de Operação Manual LED “AUTO” (5) - Modo de Operação Automático

Os LEDs “MANUAL” e “AUTO” indicam o modo de operação do Controlador. Os modos de operação são descritos no Capítulo 5 - Lógica de Funcionamento. LED AUTO LED MANUAL Modo Ligado Desligado Automático Desligado Ligado Manual Desligado Desligado Teste Desligado Piscando Remoto Piscando Desligado Partida remota assumindo carga

Tabela 2–4: Indicação do Modo de Operação pelos LEDs AUTO e MANUAL

Identificação das Teclas

As teclas no painel frontal podem ser divididas em dois grupos: Teclas de Operação e Teclas de Navegação.

Teclas de Operação São usadas para comandar ações manualmente e para alternar entre os modos de operação. TECLA “ABRIR / FECHAR” – CRD (6) TECLA “ABRIR / FECHAR” – CGR (7) TECLA “PARTIR / PARAR” – GMG (8) TECLA “AUTO” - Modo de Operação Automático (9) TECLA “MANUAL” - Modo de Operação Manual (10)

2. Descrição Técnica

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Teclas de Navegação São usadas para navegar nos menus visualizáveis no visor. TECLA “UP” (11) TECLA “DOWN” (12) TECLA “MENU” (13) TECLA “ESC” (14)

Visor LCD (15)

O Visor de Cristal Líquido (LCD) possui 16 colunas e 2 linhas de formato alfanumérico. No visor são mostradas as telas de medição e configuração. É a principal forma do Controlador passar informações sobre o seu funcionamento para o operador.

Descrição das Conexões

As conexões de alimentação, entradas e saídas digitais, entradas analógicas e comunicação são realizadas na parte traseira do Controlador. A posição dos conectores é mostrada na figura a seguir. A pinagem dos conectores é apresentada no Capítulo 4 - Instalação.

Figura 2–2: Vista Traseira dos Controlador ST

Interface Descrição X1.1 Entrada de alimentação X2.1 Saídas digitais X3.1 (^) Entradas digitais X4.1 Entradas de tensão VCA do gerador X4.2 Entradas de Corrente ICA do gerador X4.3 Entradas de tensão VCA da rede X5.1 Entradas analógicas resistivas X7.1 Porta serial TTL X7.2 Não utilizado

Tabela 2–5: Interfaces de Conexão do ST

2. Descrição Técnica

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Fonte de Alimentação

ST Tensão de alimentação 8 a 30 Vdc Transitórios de alimentação 6 a 36 Vdc por 200 ms Potência máxima 3 W Configuração do borne (^) 2 bornes para interligação da bateria (+Vdc e 0Vdc) 1 borne para interligação do aterramento (GNDC) Tabela 2–8: Fonte de Alimentação

Saídas Digitais a Relé

ST Tipo Saídas digitais isoladas com relé, normalmente aberto Corrente máxima por ponto 3 A Corrente máxima do grupo 8 A Tensão máxima 36 Vdc Resistência máxima de contato 100 m

Ω Carga mínima 10 mA @ 5 Vdc Vida útil esperada (^) 10 x 10^5 ciclos (com carga nominal) Tempos máximos de comutação (^) 10 ms (fechamento), 10 ms (abertura) Configuração do borne Grupo de relés de contato molhado: 1 borne para cada ponto 1 borne comum para todos os pontos (0 Vdc) Grupo de relés de contato seco: 2 bornes para cada ponto Isolação com circuito lógico 1500 Vac (por 1 minuto)

Tabela 2–9: Saídas Digitais a Relé

Notas:

Tipo: Existem duas configurações de saídas digitais, as quais constituem dois grupos: relés de contato molhado e relés de contato seco. A identificação destes grupos está no diagrama de instalação elétrica.

Entradas Digitais

ST Tipo Entradas digitais isoladas, tipo “sink” Tipo de entrada Tipo 1, para chaves e sensores com 2 fios Tensão de entrada 12 ou 24 Vdc (nominal) 5,6 a 36 Vdc (estado lógico 1) 0 a 2,4 Vdc (estado lógico 0) Corrente de entrada 4,6 mA @ 24 Vdc Impedância de entrada 4,3 KΩ Tempo de transição 2 ms @ 24 Vdc Configuração do borne 1 borne para cada ponto 1 borne comum para todos os pontos (+ Vdc) Isolação com circuito lógico 1500 Vac (por 1 minuto)

Tabela 2–10: Entradas Digitais

2. Descrição Técnica

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Entradas de Tensão (VCA)

ST Tipo Senoidal Resolução 12 bits Precisão 1% do fundo de escala Drift térmico máximo 170 ppm/ºC Tensão nominal máxima (^) 277 Vca (fase), 480 Vca (linha) Tensão nominal mínima 20 Vca (gerador) e 45 Vca (rede) Tensão transitória máxima 20% (por 500 ms) Impedância de entrada 8 MΩ Freqüência nominal 50 a 60 Hz Configuração do borne 1 borne para cada fase 1 borne para interligação do neutro

Tabela 2–11: Entradas de Tensão VCA

Entradas de Corrente (ICA) ST Tipo Senoidal Resolução 12 bits Precisão 1% do fundo de escala Drift térmico máximo 380 ppm/ºC Corrente nominal máxima 6 A Corrente nominal mínima 60 mA Corrente transitória máxima (^) 16,5 A (por 500 ms) Impedância de entrada (^) 0,03 Ω Freqüência nominal 50 a 60 Hz Configuração do borne 1 borne para cada fase 1 borne para interligação do comum

Tabela 2–12: Entradas de Corrente ICA

Entradas Analógicas Resistivas

ST Resolução 12 bits Precisão 0,2% do fundo de escala Drift térmico máximo 250 ppm/ºC Resistência máxima 550 Ω Resistência mínima 5 Ω Corrente de excitação 833 uA Configuração do borne 2 bornes para cada sensor

Tabela 2–13: Entradas Analógicas Resistivas

2. Descrição Técnica

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Proteções

ST Subtensão Gerador (27)  Sobretensão Gerador (59)  Subfreqüência Gerador (81)  Sobrefreqüência Gerador (81)  Subcarga Gerador (37)  Sobrecarga Gerador (32)  Sobrecorrente Inst. Gerador (50) Sobrecorrente Temp. Gerador (51) Corrente Seq. Neg. Gerador (46) Subtensão Rede (27)  Sobretensão Rede (59)  Subfreqüência Rede (81)  Sobrefreqüência Rede (81)  Alta temperatura Gerador (26)  Baixa temperatura Gerador (26)  Nível de combustível baixo  Subtensão da bateria Sobretensão da bateria Baixa pressão do óleo 

Tabela 2–16: Proteções

Características Ambientais

Na tabela a seguir, são mostradas as condições ambientais para operação e transporte.

Operação Transporte Temperatura 0 a 60 °C -20 a 70 °C Umidade Relativa do Ar 5 a 95 % não condensante 5 a 95 % não condensante Altitude 2000 m 3000 m

Tabela 2–17: Características Ambientais

2. Descrição Técnica

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Dimensões Físicas

Dimensões em mm.

Figura 2–3: Dimensões do Controlador ST

3. OPERAÇÃO ....................................................................................................................................................

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Telas Básicas

Estas telas são a raiz da estrutura de menus. Elas são mostradas no Visor LCD quando não se está operando a IHM. Indicam estados e medições. Pressionando a tecla ENTER, entra-se no menu, onde estão os outros três grupos apresentados posteriormente. Esta tela informa a tensão do GMG e sua freqüência instantânea. A linha inferior mostra a situação atual do sistema conforme descrito na tabela de status.

Esta tela é chamada quando: houver operações básicas de navegação no teclado para este fim;

• O Controlador for inicializado;
• O SETUP estiver inativo durante 3 minutos;
• Ocorrer um evento de quitação de falhas estando em qualquer tela com exceção das telas de SETUP onde não serão permitidos eventos de reconhecimento e/ou quitação de alarmes;
• (^) Ocorrer qualquer um dos itens da tabela de status, estando fora do SETUP ou estando na tela de alarme(s) ativo(s) e nenhum dos alarmes estiver ativo ou estando nas demais telas. Para o campo tensão, é mostrada a tensão de fase monofásica. É aplicada uma rolagem automática para a linha de status. Esta rolagem mostra os status que estarão ativos e os demais serão suprimidos da rolagem. O intervalo de rolagem entre as mensagens da linha de status é de 1,3 segundos. A rolagem é cíclica, onde, ao chegar na última mensagem ativa a próxima será a primeira mensagem ativa da tabela. Quando houver uma chamada da tela por algum status da tabela o Controlador mostrará a mensagem de status que ativou e após 3 segundos o Controlador retornará para a tela anterior que efetuou a chamada. Para os outros eventos que chamam esta tela, não é aplicado um retorno automático

permanecendo então nesta tela. Item Descrição (^1) Alarme Ativo (^2) GMG Partindo (^3) GMG Funcionando 4 GMG Resfriando 5 GMG Parando 6 GMG Parado 7 GMG Indisponível 8 REDE Normal 9 REDE Anormal 10 REDE Estabilizando 11 Retardo na Partida 12 Intervalo entre Partidas 13 Modo Teste 14 Comando de Fechamento de CGR 15 Comando de Fechamento de CRD 16 Comando de Abertura de CGR (^17) Comando de Abertura de CRD 18 Parada Remota (^19) Partida por Relógio

Tabela 3–1: Tabela de Status

GMG 000V 00,0Hz AAAAAAAAAAAAAAAA

Tela 1.0.00.00.

3. Operação

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Medições Básicas As telas a seguir são apresentadas a partir da tela básica, quando são pressionadas as teclas UP, ou DOWN.

• Tela 1.0.00.00. Dia da Semana por extenso, hora e minuto do relógio interno.
• Tela 1.0.00.00. Potência ativa e aparente do GMG.
• (^) Tela 1.0.00.00. Temperatura d’água de arrefecimento do motor.
• Tela 1.0.00.00. Visualização da medição da entrada analógica configurável conforme configurada no SETUP respectivo.
• Tela 1.0.00.00. Tensão e freqüência da REDE.

Para acessar a navegação entre as telas de menu do Controlador basta pressionar a tecla MENUestando em qualquer uma das telas básicas.

Ao pressionar a tecla MENU em qualquer uma das telas básicas, será mostrado o menu de acesso que possibilitará entrar nos grupos de MEDIÇÕES, ALARMES/EVENTOS e SETUP. Para retornar a tela anterior basta pressionar a tecla ESC.

Telas de Medição

Nestas telas são mostradas todas as informações medidas e calculadas pelo Controlador. São informações sobre o GMG e sobre a REDE. Também estão disponíveis dados sobre a USCA e telas de diagnóstico.

GMG 000V 00,0Hz LLLLLLL HH:MM:SS

Tela 1.0.00.00.

GMG 000V 00,0Hz 0000kW 0000kVA

Tela 1.0.00.00.

GMG 000V 00,0Hz Temp. Agua 000°C

Tela 1.0.00.00.

GMG 000V 00,0Hz LLLLLLLLL0000LLL

Tela 1.0.00.00.

GMG 000V 00,0Hz REDE 000V 00,0Hz

Tela 1.0.00.00.