Monitoramento e Diagnóstico

Soluções GE para monitoramento de Transformadores

Felipe BarbosaGerente de VendasM&D

Desafios:

• Energia ininterrupta é vital parasegurança e manutenção dosprocessos produtivos em empresas,indústrias e fábricas.

Porque Transformadores:

• Índice de falhas aumenta com o usodo transformador.

• Nem sempre há transformadorreserva.

• Os tempos para reposição detransformadores são longos.

Porque Monitorar?

Forno da Rio Tinto em Tiwai Point – A queda de energia causada pela falhade um transformador, reduziu em 1/3 a produção de alumínio da planta.“Nos tivemos que desligar uma linha de cubas e estamos atualmente verificando o grau do dano sofrido pelo transformador“

A perda de produção foi estimada em por volta de 8500 toneladas a cada mêsenquanto a linha de cubas estava inoperante. Levou cerca de 4 meses para osfornos estarem operacionais e funcionando com a capacidade plena… Perdas de $450k/dia

Refinaria da ConocoPhillips em Linden-NJ: A refinaria sofreu umblecaute total depois de ter perdido um dos transformadores principais.

Perdas de $1.4MM/dia

A falha de uma unidade causou a falta de energia … perdas de $750k/dia

Refinaria da Murphy em Meraux – O transformador foi reparado e aoperação voltou ao normal.

“Isso não acontece aqui…”

H2Hidrogênio Presente em quase todas as condições de falha,

descargas parciais de baixa energia

CH4Metano Sobre aquecimento do óleo entre 200 e 500º C

C2H6Etano Sobre aquecimento do óleo entre 300 e 500º C

C2H4Etileno Sobre aquecimento do óleo acima de 500ºC, possível

formação de partículas de carbono

C2H2Acetileno Arco de alta energia, sobreaquecimento do óleo acima

de 800º C, Alta formação de partículas de carbono e derretimento de metais.

CO Monóxido de Carbono Sobre aquecimento da Isolação

CO2Dióxido de Carbono Alta oxidação do óleo, degradação do papel isolante

O2Oxigênio Oxidação ou vazamento

Porque DGA do Óleo é importante?

GE Digital EnergyMonitoring & Diagnostics

Single Gas Instruments

Multi Gas Instruments

Portable Solutions

MonitoringSystems

AssetManagement

EngineeringModels

Bushing Monitoring

Hydran M2

Monitoramento online de gases:

� Monitora gases dissolvidos no óleo do transformador.Sensibilidade: Hidrogênio 100%; Monóxido de Carbono 15%; Acetileno 8%;Etileno (C2H4) 1,5%;

� Monitoramento da umidade

� Modelos matemáticos de Engenharia

Modelos Matemáticos:*

• Temperatura do ponto mais quente

• Umidade e formação de bolhas

• Envelhecimento da Isolação

• Controle e eficiência de resfriamento

• Diferencial de temperatura do comutador

• Carregamento dinâmico do transformador

*Limitado em 4 entradas analógicas/Digitais

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Transformer fault

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Transformer fault

Monitoramento online Multigases:

� Espectroscopia Foto-Acústica

� Sistema de analise Multigases:– Hidrogênio, Metano, Etano, Etileno, Acetileno, Monóxido de

Carbono, Dióxido de Carbono, Oxigênio e Nitrogênio.

� Monitoramento de umidade

Transfix

TRANSPORT X

Equipamento Portátil de análise de gases

� Sistema de análise Multigases:– Hidrogênio, Metano, Etano, Etileno, Acetileno,

Monóxido de Carbono e Dióxido de Carbono.

� Análise da umidade e gases combustíveis

� Resultados em campo em 30 minutos.

� Inclui algoritmos de diagnóstico de DGA– Relação de Rogers, Triangulo de Duval e Gases Chave

da IEEE®.

Intellix BMT-300Bushing Monitoring & Partial Discharge

O que é?

É um sistema on-line que monitora continuamente:

• O estado das buchas do transformador• leakage current (Capacitância)• Power Factor

• A presença de atividade de descargas parciais (DP) no transformador

• Monitora as descargas parciais e sua taxa de alteração provendo imformaçõessobre o deterioramento da isolação.

• O sistema também irá detectar qualquer DP da bucha.

Irá alertar condições de falha num estágio inicial e prover informações vitais da condição das buchas e do transformador.

BMT-300 - View of an Installed Unit

IntellixBMT 300

Bushing adaptors tapping point

High frequency current transformer

Top Oil & Bottom Oil temperature sensors Ambient

temperature sensor

Humidity sensor

Sistema de monitoramento online

� Modelos Matemáticos de Engenharia

� Diagnóstico/Prognóstico

� Monitoramento de gases e umidade dissolvidos no óleo

� Processamento local

Modelos Matemáticos :

• Temperatura do ponto mais quente

• Umidade e formação de bolhas

• Envelhecimento da Isolação

• Controle e eficiência de resfriamento

• Diferencial de temperatura do comutador

• Carregamento dinâmico do transformador

Intellix MO150

Sistema de MonitoramentoTransfix Plus e Intellix MO150

Temperatura do topo do óleo

Monitoramento de Buchas e Descargas Parciais

Informação do OLTC

Temperatura inferior do óleo

Corrente de carga

Nível de óleo do Conservador

Analise dos Gases dissolvidos (8 gases)

Gestão com Modelos Matemáticos e Software de Analise

Status e condição da refrigeração

Temperatura Ambiente

Medição direta de temperatura (FO)

Modelos de diagnósticoTransfix Plus e Intellix MO150

Modelo de Carregamento Dinâmico

• Capacidade de carga do transformador

• Capacidade futura x tempo

Modelos p/ Tanque Principal

• Envelhecimento diário e cumulativo

• Potência aparente (MVA)

• Ponto mais quente do Enrolamento

• Controle da ventilação (Backup)

• Eficiência de resfriamento

• Evolução dos gases no óleo

• Análise de gases (Perception)

Modelo de Análise de Umidade

• Análise da umidade no papel

• Temperatura de formação de bolhas

• Margem de segurança para formação de bolhas

Modelo do Comutador

• Modelo de temperatura

• Rastreamento da posição do TAP

• Análise da corrente do motor

Software PerceptionAnalise, Prognóstico e Diagnóstico

• Integração com Hydran, IntellixMO150, Kelman e Transport X

• Controle de acesso e nível de usuário para configuração.

• Versão Commander para Servidor

• Arquitetura OPC-UA

• Arquitetura Cliente/Servidor

O TAS é um serviço de consultores da GE para monitoramento e diagnóstico remoto do transformador

Transformer Analytics ServiceO que é TAS?

É um sistema de Gerenciamento deAtivos, que adquire de dados dotransformador e utiliza softwareprioritário da GE para detecção deanomalias.

� Detecta desenvolvimento de falhasantes dos níveis de alarme seremalcançados.

� Melhoria na antecipação dos problemase alarmes.

� Monitoramento dos equipamentos comemissão de relatório de status e suporte àmanutenção

5.2 dias

GE Proprietary© 2009 General Electric Company. All rights reserved.

• Controle da carga do transformador enquanto se faz a preparação para o transformador reserva.

• Planejamento do tempo e duração da retirada em serviço.• Coordenação com outras atividades de manutenção

preventiva.

A detecção de Anomalia pode aumentar significantemente a

antecipação dos níveis de alarme.

Alarme avançado permite estratégias para proteger os equipamentos e planejamento de desligamento…

TAS – Mais do que Monitoramento Remoto

Além das informações via WEB, o TAS também fornece relatório de status dos equipamentos monitorados

Este é o portal WEB do TAS

Gerenciamento de Equipamentos via Mapa

GE Energy Monitora os ativos dos clientes

Informações e tendências dos ativos

Projeto VALE Onça Puma

Planta Ferro Níquel- SE Principal

- 3 x Transformadores de 120MVA 230kV/ 34.5kV.

- Fabrica duas linhas com Fornos independentes

- 6 transformadores de forno de 40MVA, sem reserva.

- Forno de refinos LMF de 13MVA

Capacidade da planta: 52mil tons/ano de ferro-níquel

Principais Clientes no Brasil

Clientes Finais

VALE – Onça Puma*VALE – Tubarão*VALE – Itabira*PETROBRAS – COMPERJ*PETROBRASUSIMINASBRASKENCOSANGERDAUArcelor MittalIraniEKA Chemicals

Concessionarias:

CHESFCOPELFurnas*CEMIGCEEE*CESPISA – CTEEPAESCEPELCELPEAmazonas Energia

Geração:

ITAIPUCHESFEletronuclear BrasilFurnas*TractebelDuke Energy

Perguntas?