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Regulador Digital de Tensão DIGUREG®
Totalmente digital. Software para parametrização e diagnósticos extremamente amigável. Operação simples e confiável. Ideal para máquinas de pequena a média potência. Unidade compacta integrando a regulação e a potência.
1) Introdução
Digureg® é a nova
geração de reguladores de tensão da Siemens. Ela compreende um regulador de tensão integrado a uma seção de potência formando uma unidade compacta. Este equipamento é destinado a geradores síncronos sem escovas (“brushless”) ou com excitatriz de corrente contínua. O Digureg é adequado não só a turbogeradores a vapor ou gás, em plantas industriais, como também em hidroelétricas. Por causa da extrema flexibilidade da entrada de potência, a energia necessária para o sistema de excitação pode vir de uma excitatriz auxiliar
(PMG), dos terminais do próprio gerador (através de um transformador de excitação) ou de uma fonte de corrente contínua (baterias da planta). É possível o emprego de duas fontes de alimentação simultaneamente (redundância), para garantir a sustentação da excitação do gerador mesmo no caso de falhas no suprimento de energia (p.ex. devido a curtocircuito). Graças ao seu desenho compacto e à simples parametrização, o Digureg é apropriado não só a plantas novas como também à modernização de sistemas de excitação existentes. No Digureg os componentes principais estão acomodados numa caixa compacta com as dimensões 425 x 260 x 180 mm (A x P x L). Assim, ele pode ser alojado facilmente em cubículos de controle existentes. Além disso, o invólucro tem proteção contra toque, de forma que o Digureg pode ser montado também
numa parede, num painel sinótico ou numa chapa exposta.
Figura 1: Aspecto do Digureg.
2) Funções O Digureg oferece os seguintes modos de operação: - Regulação automática de tensão (Canal Automático ou AVR) - Regulação da corrente de campo (Canal Manual) - Regulação da potência reativa (MVAr) do gerador
- Regulação do fator de potência (Cos φ) do gerador - Regulação da potência reativa (MVAr) do ponto de acoplamento à concessionária - Regulação do fator de potência (Cos φ) do ponto de acoplamento à concessionária
- Monitoração dos diodos rotativos de excitatrizes sem escovas - Estabilizador do sistema de potência (PSS) - Sincronizador automático (substitui um relé de sincronismo)
Estão incluídos os seguintes limitadores:
3) Comando e Controle
- Sobreexcitação - Subexcitação - Corrente de teto (Field Forcing Limiter) - Corrente estatórica - Tensão/ Freqüência (V/Hz)
A troca de sinais com o comando e controle da planta é realizada por meio de uma interface PROFIBUS DP ou, alternativamente, ModBUS.
As seguintes funções adicionais fazem parte do equipamento padrão:
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Adicionalmente aos sinais de controle, são transmitidas serialmente não somente mensagens operacionais e de alarme, como também valores reais das grandezas do gerador e excitação e setpoints. Está prevista também interface convencional, através de um nível de 24 VDC do lado de entrada, contatos livres de potencial do lado da saída e sinais analógicos de 4 a 20 mA. A figura 2 mostra esquematicamente as funções e interfaces do Digureg.
5 U1
80 a 230 V AC / DC mono ou trifásico 0 a 500 Hz
10
11
80 a 230 V AC / DC monofásico 0, 50, 60 Hz
U2
V1
W2
W1
B6
Saída para o enrolamento de campo
C D
3
6 X9: 1
9
24 V DC
2 X101: 5
7
6
100, 110 ou 120 V
7
I/O
2
BUS
1
8
AVR X100: 1 2
8 1 ou 5 A
4
3 4 5 6
DIGUREG
1) Comunicação serial: alternativamente ModBus ou Profibus DP
6) Capacitor do link DC (circuito intermediário de tensão contínua)
2) Interfaces de hardware (entradas e saídas) 12 saídas de relé 16 entradas opticamente desacopladas 4 entradas analógicas (4 a 20 mA) 8 saídas analógicas (4 a 20 mA)
7) Entradas de transformadores de potencial (TPs) 3 TPs para o regulador de tensão 2 TPs para a função de sincronização 8) Entradas de transformadores de corrente (TCs) 3 TCs para o regulador de tensão
3) Descarga de campo 9) Alimentação da eletrônica em 24 VDC 4) Regulador de tensão 10) Alimentação principal de potência (trafo de excitação, PMG ou bateria)
5) Ventilador
11) Alimentação de potência redundante (opcional)
Figura 2: Diagrama geral do Digureg, mostrando as interfaces e conexões
4) Parametrização O software de parametrização DIGUREGPAR para Windows® é muito fácil de se usar e permite a parametrização simples do Digureg.
O comissionamento do equipamento pode ser executado, portanto, sem qualquer dificuldade por pessoas com conhecimento em sistemas de excitação, mesmo que não tenham experiência com o Digureg. 4
Por meio de um menu em árvore os parâmetros que podem ser alterados são selecionados e facilmente modificados. Esta operação pode ser feita on line, isto é, com a excitação ligada, para
mudança imediata do parâmetro, ou off line, para alteração do arquivo de dados e carregamento posterior dos parâmetros. Um conjunto de parâmetros criado off line pode ser armazenado no aparelho e ativado a qualquer momento que se queira. O conjunto atual de parâmetros, por sua vez, pode também ser exportado do aparelho para um arquivo no PC.
Um menu operacional do DIGUREGPAR permite operação local durante o comissionamento via PC. Aqui, o usuário pode definir todos os comandos de controle e exibir mensagens dos estados operacionais.
Assim, não é mais necessária a comunicação entre o pessoal de comissionamento e os operadores na sala de comando, que, muitas vezes, é muito difícil devido à distância e ao ambiente ruidoso.
Figura 3: Uma das telas do software de parametrização e controle DIGUREGPAR, fornecido gratuitamente com o equipamento.
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5) TRACE A função TRACE é uma função adicional do software DIGUREGPAR, que permite a visualização de dados gravados. Este recurso pode também armazenar dados exportados pelo aparelho, para que possam ser visualizados ou analisados posteriormente.
É possível também exportar os arquivos para programas de processamento de texto e planilhas, como p.ex. WORD® e EXCEL®.
Este recurso adiciona grande versatilidade ao DIGUREGPAR e confere grande valor a esta ferramenta na análise de defeitos.
Esta função adicional do software permite oscilografar sinais digitais e/ou analógicos, com possibilidade de definir o evento de trigger para início do armazenamento de dados (registros).
Figura 4: A função de oscilografia de sinais em tempo real TRACE é muito útil na análise da causa de falhas. Esta função é um recurso integrado no software de parametrização e controle DIGUREGPAR.
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Características gerais do regulador digital de tensão DIGUREG Máxima corrente permanente de saída
Disponível em duas versões: 18 A DC e 30 A DC.
Máxima tensão de teto
275 V DC (valores mais altos sob consulta)
Alimentação principal de potência
80 a 230 V AC/DC, mono ou trifásico. Freqüência da tensão de alimentação: 0 Hz (DC) a 500 Hz
Alimentação auxiliar (opcional) para redundância
80 a 230 V AC/DC; monofásico.
Alimentação da eletrônica
24 V DC
Freqüência: 0 Hz (DC), 50 Hz ou 60 Hz Consumo: 25 W mais carga conectada às saídas digitais.
Ligação a transformadores de potencial
3 x TPs com secundário de 100 a 120 V (consumo de 10 VA por fase. Caso se use a função adicional de sincronismo, há necessidade de mais 2 TPs.
Ligação a transformadores de corrente
3 x TCs com secundário de 5 ou 1 A; consumo de 10 VA por fase.
Limitadores
• Corrente de teto (limitador rápido da corrente de excitação ou field forcing limiter) • Sobreexcitação (ação de tempo inverso) • Subexcitação • Corrente estatórica (ação de tempo inverso) • Tensão/Freqüência
Funções adicionais integradas no aparelho • PSS (estabilizador do sistema de potência) • Regulador de fator de potência ou de potência reativa (gerador ou rede) • Supervisão de falhas em diodos rotativos • Sincronização automática (substitui um relé de sincronismo) Parte de potência
Chopper a transistores
Dimensões do aparelho
135 x 260 x 425 mm (L x P x A) para a versão de 18 A 180 x 260 x 425 mm (L x P x A) para a versão de 30 A
Peso aproximado
11 kg para a versão de 18 A 15 kg para a versão de 30 A
Grau de proteção Interfaces com o comando e controle
IP 20 (conforme EN60529) •
Convencional, por contatos livres de potencial.
•
Em rede, nos protocolos PROFIBUS DP ou ModBUS
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Edição: Junho de 2007
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