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AUMENTANDO CONFIABILIDADE E EFICIÊNCIA OPERACIONAL COM A OTIMIZAÇÃO DOS

ALARMES DO SISTEMA SAGE DA UHE SANTO ANTÔNIO

Abril de 2018

ARGEMIRO FERNANDESDOUGLAS ASSIS MORAIS

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A UHE Santo Antônio, é uma hidrelétrica da Amazônia, localizada no Rio Madeira em Porto Velho, Rondônia. Em 2017, foi a terceira maior geradora de energia elétrica do país, após Itaipu e Tucuruí.

SANTO ANTÔNIO ENERGIA

LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA

PORTO VELHOPORTO VELHO

UHE SANTO ANTÔNIOUHE SANTO ANTÔNIO

BOLBOLÍÍVIAVIA

PERUPERU

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SANTO ANTÔNIO ENERGIA

CONCRETO SUFICIENTEPARA CONSTRUIUR

AÇO SUFUCIENTEPARA CONSTRUIR

ESTÁDIOS DO MARACANÃ TORRES EIFFEL

km²

ÁREA DO RESERVATÓRIO

INCLUINDO A CALHA NATURAL DO RIO, QUE CORRESPONDE A 142 km²

UNIDADES GERADORAS

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TURBINASTIPO BULBO

SANTO ANTÔNIO ENERGIA

MWCAPACIDADE DE GERAÇÃO

2.424MWMÉDIOS

GARANTIA FÍSICA

TURBINA DO TIPO BULBO

CASA DE FORÇA

GALERIA MECÂNICA

GALERIA ELÉTRICA

GALERIA GIS – SUBESTAÇÃO BLINDADA

RIO MADEIRA

3.000 – 58.000m³/sVARIAVARIAÇÇÃO DE AFLUÊNCIAÃO DE AFLUÊNCIA

m³/s

PERU E BOLÍVIAMAIORES TRIBUTMAIORES TRIBUTÁÁRIOS RIOS

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ALGUNS DOS PRINCIPAIS SISTEMAS MONITORADOS

UNIDADES GERADORAS TRANSFORMADORES ELEVADORES

LINHAS DE TRANSMISSÃO SUBESTAÇÕES

525230

kV

kV

PONTOS MONITORADOSPELO SDSC.000

COG

Chefe de Turno

Operador de Sistema Operador de ControleHidráulico

:: Tratativas com ONS

:: Controle de Geração e Tensão

:: Supervisão de Alarmes

:: Tratativas com os demais agentes

:: Controle hidráulico do reservatório

:: Acompanhamento fluviométricoe pluviométrico

:: Controle dos Vertedouros

:: Descarga de troncos

6 Salas de Controle Local

:: Inspeção dos equipamentos

:: Liberação das atividades de manutenção

Casas de forças

operadorespor sala

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COG – CENTRO DE OPERAÇÃO DA GERAÇÃO

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IntroduçãoResumoCaracterísticas do SDSCConceitos e Metodologias do Projeto de Otimização ResultadosDesafios superadosConclusão

SUMÁRIO

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O Sistema de Digital de Supervisão e Controle da UHE Santo Antônio é o SAGE – Sistema Aberto de Gerenciamento de Energia. Este sistema permite ao operador monitorar e controlar todos os sistemas inerentes ao processo de geração de energia.O nosso SAGE foi concebido com os mesmos níveis de supervisão, controle e comando que as IHMs dos painéis locais.

INTRODUÇÃO

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À medida em que eram entregues as unidades geradoras e seus respectivos sistemas auxiliares, a quantidade de equipamentos supervisionados aumentavam, e como consequência, a quantidade de alarmes que atuavam no SAGE também. No segundo semestre de 2016, o projeto de redução de alarmes foi iniciado.

RESUMO DO PROJETO DE OTIMIZAÇÃO DE ALARMES

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Sistema SCADA SAGE

Protocolos de comunicação: IEC61850, IEC80670-5-104, MODBUS, SNMP, NTP, ICCP158 Relés de Proteção (SIEMENS SIPROTEC4)161 UAC's (SIEMENS SICAM 1703)204 switches (Ruggedcom)

Salas Locais aquisição IEC104, IEC61850 distribuição ICCP

COGaquisição ICCPdistribuição ICCP (ONS)

CARACTERÍSTICAS DO SDSC DA UHE

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EQUIPAMENTO x QUANTIDADE PONTOS DIGITAIS

PONTOS ANALÓGICOS

COMANDOS QUANTIDADE

UNIDADE GERADORA – 50 1.187 151 75 70.650

TRANSFORMADOR – 13 282 50 23 4.615

LINHAS DE TRANSMISSÃO 500kV – 06 285 48 30 2.178

LINHAS DE TRANSMISSÃO 230kV – 02 268 45 18 662

SUBESTAÇÃO 500kV – 01 1.665 325 190 2.180

SUBESTAÇÃO 230kV – 01 434 94 54 582

BARRAS DE 500kV E 230kV – 01 727 148 38 913

SERVIÇO AUXILIAR – 07 5.677 799 245 6.671

VERTEDOURO – 01 1140 327 122 1.589

GSC – 01 165 4 0 169

TOTAL 75.800 11.100 6.000 92.900

NÚMEROS DO SDSC

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Alarme de advertência – é a sinalização de que algum equipamento ou sistema não está operando de forma normal, sendo necessária intervenção humana para normalizar o sistema.

LOG de Eventos – são todos os registros do que está ocorrendo na planta, podendo variar da atuação de alarmes, funcionamento automático dos sistemas até uma simples ação do operador em reconhecer um alarme no supervisório

Alarme de urgência – é a sinalização de que os limites operacionais foram extrapolados e que ações devem ser tomadas de imediato. Para os sistemas mais críticos, a proteção é atuada automaticamente de forma a manter a integridade do equipamento e/ou da instalação.

HIERARQUIA DOS ALARMES

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Condicionamento de Alarmes Supressão de Alarmes Criação de pontos de alarmes agrupados Padronização dos textos Adequação dos limites dos pontos analógicos Criação de novo som para alarme Advertência Chamada de Tela a partir do Visor de Alarmes Auto-reconhecimento de Alarmes

Os conceitos de gerenciamento e metodologias aplicadas no projeto de otimização de alarmes foram:

CONCEITOS E METODOLOGIAS

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Consistiu basicamente em intertravar o alarme ao estado operativo do respectivo sistema e em alguns casos, ao estado operativo da unidade geradora.

CONDICIONAMENTO DE ALARMES

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Alarmes que atuavam em condições de operação normal foram transformados em LOG, não subindo mais para o painel de alarmes. Exemplo – em uma comutação de bomba de resfriamento, quando a bomba reserva era desligada, caiam os seguintes alarmes:

SIST RESFR/BB2 CIRC - FLUXO ÁGUA OK N DETECTADO

SIST RESFR/BB2 CIRC - BOMBA LIGADA N DETECTADO

SIST RESFR/BB2 CIRC - CHAVE SELETORA L/R EM REMOTO DETECTADO

SUPRESSÃO DE ALARMES

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CRIAÇÃO DE PONTOS AGRUPADOS

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Não havia uma padronização nos textos dos alarmes, o que dificultava a interpretação da falha que estava ocorrendo, além de aumentar o tempo até a tomada de decisão do operador. Diversos alarmes, eram “negativas em cima de negativas”, vejam o exemplo abaixo:

SIST RESFR/BB1 CIRC - FLUXO ÁGUA NÃO OK N DETECTADOSIST RESFR/BB1 CIRC - BOMBA INDISPONÍVEL N DETECTADO

Após implementação, as “negativas em cima de negativas” deixaram de existir.

SIST RESFR/BB1 CIRC - FLUXO OK N DETECTADOSIST RESFR/BB1 CIRC - BOMBA INDISPONÍVEL DETECTADO

PADRONIZAÇÃO DOS TEXTOS

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Em função das diversas adequações e mudanças de projeto ainda na fase de construção, vários limites estavam parametrizados fora das faixas de trabalho normal dos equipamentos. Exemplo:

Após implementação, os limites foram atualizados.

NOMELimite Inferior

Advertência (LIA)Limite Inferior Urgência (LIU)

Limite Superior Advertência (LSA)

Limite Superior Urgência (LSU)

COMP/ESTADO - POSIÇÃO ATUAL mm

-9999 -9999 15000 16000

NOMELimite Inferior

Advertência (LIA)Limite Inferior Urgência (LIU)

Limite Superior Advertência (LSA)

Limite Superior Urgência (LSU)

COMP/ESTADO - POSIÇÃO ATUAL mm

14150 13950 9999 9999

ADEQUAÇÃO DOS LIMITES ANALÓGICOS

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CRIAÇÃO DE SOM CONTÍNUO PARA ALARME DE ADVERTÊNCIA

CHAMADA DE TELAS A PARTIR DO VISOR DE ALARMES

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AUTO-RECONHECIMENTO DE ALARMES

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de 11.800 alarmes nível 1 (Urgente) para 6.800 de 33.800 alarmes nível 2 (Advertência) para 9.000 de 21.300 alarmes nível 3 (Log) para 50.000 20.000 pontos foram configurados de forma agrupada gerando 2.000 pontos

agrupados.

Redução de aproximadamente 7755% % dos alarmes que atuavam no Visor de Alarmes

RESULTADOS

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Quantidade de pontos e adequações envolvidasNem todas as UG's e auxiliares são iguaisQuantidade de pontos de agrupamentoestouro de tabelas internas do SAGEesquema de cálculos adequado para melhorar o

desempenho geral do sistemaAdequação dos limites de acordo com o realManeira de visualizar os agrupamentosSolução através de tabular ao invés de parcela de

cálculoApoio do CEPEL para diversos desenvolvimentosProblema de quantidade de pontos de cálculo geradosConfiguração de som contínuo também para alarme

Nível 2 (Advertência)

DESAFIOS SUPERADOS

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ID

,5%,5%

TECNOLOGIATECNOLOGIADE PONTADE PONTA

ALIADO

PROJETO DEPROJETO DEOTIMIZAOTIMIZAÇÇÃOÃODE ALARMESDE ALARMES

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O projeto foi desafiador pois os critérios de gerenciamento de alarmes utilizados exigiram da equipe envolvida expertise e conhecimentotécnico aprofundado, tendo em vista que a classificação errônea de alarmes podem gerar sérios danos aos equipamentos e a instalação.

A parceria com as empresas Automalógica e CEPEL foram fundamentais e os ganhos superaram as expectativas.

O projeto de Redução de Alarmes que foi implementado na UHE Santo Antônio foi um divisor de águas e uma segunda etapa deste projeto jáestá em andamento.

CONCLUSÃO

Douglas Assis MoraisSupervisor de Operação douglasmorais@santoantonioenergia.com.br069 9 99745730

PERGUNTAS

Argemiro FernandesCoordenador de Operaçãoargemirofernandes@santoantonioenergia.com.br069 9 99563232