Excitação - Thyricon

Excitação - Thyricon

A família de excitação Thyricon representa a vasta experiência e conhecimento da Voith como um dos maiores fabricantes de hidrogeradores. Nossa linha de produtos de excitação oferece a melhor tecnologia da categoria para alimentar os enrolamentos de campo de hidrogeradores, bem como para controlar a tensão e potência reativa do gerador de forma inteligente e confiável.

O Thyricon é um produto altamente flexível, adaptável e fácil de implementar. Com uma faixa de aplicação de correntes nominais de até 4.000 Ampères em 50 ou 60 Hz, ele cumpre todos os requisitos de proteção e de controle.

Benefícios e recursos

O Thyricon oferece inúmeros benefícios para todos os tipos de projetos do mundo hidrelétrico. Esses benefícios se aplicam a novas instalações, projetos de modernização e de reabilitação. Nosso desejo é superar os padrões já existentes na área de sistemas de excitação de hidrogeradores por meio da melhoria contínua.

O Thyricon dispõe de inúmeras configurações, incluindo reguladores redundantes e pontes de tiristores redundantes ou com redundância “n+1”. O abrangente software do controlador inclui recursos especiais, como a função de tendências, além de módulos especiais para dar suporte à equipe de assistência técnica e de comissionamento. 

  • Tecnologia e engenharia confiáveis
  • Ampla faixa de correntes de excitação
  • Atende às exigências de resposta rápida à rede e estabilidade
  • Fácil integração a estações de energia e sistemas de controle existentes

Produtos 

Regulador de tensão digital

Tal como o nome indica, a principal tarefa do regulador de tensão digital é manter a tensão nos terminais do gerador em um nível constante. No entanto, o regulador de tensão digital também deve manter o gerador dentro dos seus limites de capacidade, além de contribuir para o amortecimento das oscilações de baixa frequência no sistema elétrico.

O Thyricon usa controladores lógicos programáveis industriais de última geração para realizar as tarefas de regulagem da tensão digital, as funções de limitação do estator e rotor, a estabilização do sistema elétrico e a interface com outros sistemas da usina. O software de regulagem e de controle foi projetado de acordo com os padrões do IEEE, assegurando o melhor comportamento do sistema, bem como uma operação confiável e segura dentro dos limites do gerador.

A interação com o regulador de tensão digital é realizada por meio de uma Interface Homem-Máquina fácil de utilizar. Esse painel de operação inclui uma tela LCD e um teclado para facilitar a operação. Tanto os estados operacionais bem como os alarmes do sistema podem ser monitorados remota ou localmente. Como recurso adicional, são fornecidos displays de tendência no painel do operador. Todos esses recursos fazem desta IHM uma excelente ferramenta de diagnóstico para acelerar o comissionamento e a manutenção do sistema de excitação Thyricon da Voith.

 

Benefícios e recursos

Os controladores se baseiam em componentes e peças eletrônicas padronizadas da Siemens. A linguagem de programação dos controladores do Thyricon é idêntica à da linha de produtos de automação da Siemens, o que facilita o manuseio do sistema de excitação. Por isso, o treinamento e a manutenção se tornam mais fáceis e rápidos. A programação do software, bem como as ferramentas de comissionamento, manutenção e de relatórios são disponibilizadas em computadores pessoais.

Principais funções de comando e regulagem

  • Regulador de tensão automático
  • Controlador de potência reativa e de fator de potência
  • Estabilizador do sistema de potência em conformidade com a norma IEEE 421.5 PSS 2B
  • Regulador de corrente de campo e de tensão de campo
  • Supervisão e controle de escorvamento de campo
  • Desexcitação rápida do campo do gerador por meio da inversão da tensão de excitação
  • Transições suaves devido ao acompanhamento automático entre os modos de controle, bem como aos canais redundantes

Funções adicionais

  • Interface fácil de usar pela equipe de operação e de manutenção, incluindo a troca de parâmetros que pode ser acessada a partir do painel do operador
  • Comunicação com os outros sistemas da usina
  • Descarga da potência reativa antes de desconectar a máquina da rede
  • Poderosas ferramentas de teste e de manutenção integradas ao painel do operador
  • Monitoramento da temperatura dos componentes elétricos e do fluxo de ar dos ventiladores de resfriamento
  • Supervisão e proteção dos principais componentes do equipamento
  • Funções de tendência

 

Sistema de excitação estática

Exigências superiores em relação a características de controle dinâmico e à necessidade de aprimorar a estabilidade da rede são claros critérios de decisão a favor de um sistema de excitação estático pertencente à família Thyricon da Voith.

Nos sistemas de excitação estática Thyricon, o enrolamento de campo do gerador é alimentado diretamente por uma ponte retificadora de tiristores completamente controlada. O acesso direto ao enrolamento do rotor é o motivo das características dinâmicas superiores desses sistemas. Geralmente, a fonte de alimentação da ponte retificadora provém do próprio estator do gerador, também designado como auto-excitado. A eletrônica de última geração aplicada à eletricidade, combinada com uma configuração auto-excitada, aprimoram a confiabilidade do sistema de excitação estática, uma vez que a sua parte elétrica é independente do resto da usina. A elevada capacidade de tensão, além da vasta faixa de tensões de operação da ponte de retificadores, garantem que o Thyricon continue operando mesmo durante severas quedas de tensão no sistema elétrico.

Benefícios

  • Características superiores de controle dinâmico
  • Capacidade para correntes de excitação negativa
  • Estimativa da temperatura do rotor (tensão e corrente de campo)
  • Peça elétrica estática, não sendo necessárias máquinas rotativas

Proteções e supervisão comuns disponíveis

  • Sobrecorrente/curto-circuito no transformador de excitação
  • Aumentos de temperatura no transformador de excitação
  • Falha no aterramento do rotor
  • Sobrecarga no circuito de campo
  • Derivação do tiristor não condutora
  • Falha do ventilador

Sistema de excitação brushless

Em sistemas geradores de menor potência, em vez de uma excitação estática utiliza-se uma máquina de excitação de CA diretamente acionada com o retificador montado no eixo de gerador. A principal vantagem dessa solução comparada com a excitação de CC é que os problemas associados ao comutador e às escovas podem ser completamente eliminados. O sistema brushless elimina os anéis deslizantes e, consequentemente, todas as escovas condutoras. O sistema de excitação brushless é usado para máquinas síncronas com eixo horizontal de alta velocidade, bem como para hidrogeradores.

Proteções e supervisão comuns disponíveis

  • Detecção de falhas de diodo no retificador rotativo do excitador principal
  • Proteção contra sobrecarga no enrolamento de campo do excitador
  • Proteção contra falha no aterramento. Deverá ser conectado a um anel deslizante auxiliar no campo
  • Falha no conversor do tiristor