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SIMULADOR INTERATIVO DE USINAS TERMELÉTRICAS DE CICLO COMBINADO PARA TREINAMENTO DE

OPERADORES E MANTENEDORES

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• José Almeida do Nascimento• Luiz Henrique Silva Colado Barreto • Tomaz Nunes Cavalcante Neto • Emannuel Julião Fernandes

Universidade Federal do Ceará

• Marcio Bandeira NascimentoENDESA Fortaleza• Paulo Roberto MaisonnaveENDESA Geração Brasil

Parceiro:• Vitoria Agra• Fábio dos SantosOSIsoft do Brasil

SIMULADOR INTERATIVO DE UTCC

• USINA TERMELÉTRICA DE CICLO COMBINADO

• OSISOFT PI SYSTEM

• O SIMULADOR DE TREINAMENTO

• CONCLUSÕES

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SIMULADOR INTERATIVO DE UTCC

• Motivador– Necessidade de um sistema voltado para o

treinamento dos operadores da Usina com simulação de operação normal e em situações especiais (Faltas, eventos ou manobras)

• Desafios– Plataforma de desenvolvimento

– Procedimentos operacionais– Metodologia pedagógica

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INTRODUÇÃO

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INTRODUÇÃO

• Central Termelétrica ENDESA Fortaleza– Parte da infra-estrutura do Complexo Industrial e

Portuário do Pecém, Caucaia – CE

– Faz parte do Programa Prioritário de Termoeletricidade (PPT) do Governo Federal

– Responsável pelo fornecimento de um terço das necessidades de energia elétrica do Ceará

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INTRODUÇÃO

• Central Termelétrica ENDESA Fortaleza– Potência instalada de 310,7 MW

– Dois turbogeradores a gás ABB GT11N2– Um turbogerador a vapor FUJI

– Duas caldeiras de recuperação de calor KAWASAKI

– Linha de transmissão em circuito duplo para Interligação a SE Cauípe do sistema CHESF

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OSISOFT PI SYSTEM

• Sistema de Gerenciamento de Informações de Processo (Plant Information Managment System)

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OSISOFT PI SYSTEM

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OSISOFT PI SYSTEM

Nó de Interface

Ferramentas de Análise- ACE- Sigmafine

Estações Cliente- ProcessBook- Datalink- RtPortal

Fonte de Dados(ABB/Baileysem, DCS, PLC, etc)

Outros Sistemas- ERP- Manutenção- Lims

PI Universal

Data Server

Estações Cliente- Profile- BatchView- SQC

Nó de Interface

Fonte de Dados (ABB/Baileysem, DCS, PLC, etc)10

OSISOFT PI SYSTEM

PI Data Archive

Um Ponto para cada Variável, e cada ponto tem aproximadamente 50 atributos.

Interface (nóde coletas de dados)

Servidor do PI

Algoritmo compressão

do PI

PIArchivesSnapshot

Valor Novo

(baseado em scan ou

exceção)

Exceção

Exceção Compressão

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Arquitetura Básica

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Cliente

PI ProcessBook:PI ProcessBook:PI ProcessBook:PI ProcessBook: Ferramenta que disponibiliza graficamente as formações de planta armazenadas no sistema de archive do PI e outras fontes de dados.

PI DataLink:PI DataLink:PI DataLink:PI DataLink: Permite o acesso ao Banco de Dados do PI diretamente de programas para desenvolvimento de planilhas que rodem sobre plataforma Windows, tais como Microsoft Excel ou Lotus 1-2-3

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Projeto do Simulador Interativo

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Sistema ENDESA Fortaleza

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Proposta pedagógicaPLANO DE UNIDADE

Objetivo

Geral:

No final deste

treinamento o

treinando deverá ser

capaz de:

Saber, passo a passo, como identificar e solucionar uma eventual falha nas

bombas de make-up da torre de resfriamento, da competência de cada

profissional envolvido na tarefa, a ordem ideal dos passos e a maneira

correta para se executá-los.

Duração provável do procedimento na

prática:

Identificação do alarme da “falha da bomba de make-up” 05 minutos.

Fechar purga das torres e informar ao químico 05 minutos.

Acionar a manutenção 05 minutos.

-Verificar barra de alimentação elétrica no DCS (tensão,

disjuntores, trafos, etc...);

-Verificar no DCS se há falha do “Function Group” de

“make-up;

-Verificar no local integridade do painel elétrico e da

motobomba;

15 minutos.

Em caso de avaliação crítica da MANUTENÇÃO-

OPERAÇÃO, Informar o ONS e reduzir a carga das TGs e

conseqüentemente da TV para diminuir a produção de vapor

nas caldeiras com a finalidade de reduzir a evaporação da

água da torre até que tenha sido solucionado o problema

15 minutos.

Tirar a TV de operação e desligar 4 ventiladores da torre

inicialmente e passar as TGs para ciclo simples quando o

nível atingir o nível crítico de 4100 mm e elevar a carga das

TGs novamente se houver previsão de solução do problema.

25 minutos.

tempo total da tarefa: 70 minutos

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Sistema Treinamento

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Proposta pedagógica

UNIDADE 1 Assunto Principal: Falha nas bombas de make-up da torre de resfriamento

OBJETIVO CRONO-GRAMACONTEÚ

DOPROCEDIMENTO (TEXTOS CORRESPONDENTES)

No final desta Unidade o treinando deverá ser capaz de saber o procedimento correto para:

Introdução

→

Riscos -> diminuição no nível da torre por falta de reposição de água

Competência -> Operador e equipe de manutenção.

1.Diminuição no nível da torre por falta de reposição de água

Passo 01 Procedimentos gerais iniciais.

Diminui ção no nível da torre por falta de reposição de água:→ Identificar o alarme na tela do aplicativo.

1.Fechar purga das torres e informar ao químico

Passo 02 Atuação na purga da torre

Fechar purga das torres:1)Identificar o comando de fechamento/abertura da purga das torres;2)Acionar o comando para o fechamento da purga da torre;3)Verificar o fechamento.Informar ao qu ímico:1)Telefonar ao químico de plantão informando o fechamento da purga!

1.Acionar a manutenção e avaliar a dimensão do problema

Passo 03 Acionamento da equipe de manutenção e avaliação do problema

Acionamento da equipe de manutenção:1)Telefonar para a equipe de manutenção em plantão!2)Solicitar a presença da equipe na planta!Avaliar o problema com a ajuda da equipe de manutenção:1)Verificar barra de alimentação elétrica no DCS (tensão, disjuntores, trafos, etc...);2)Verificar no DCS se há falha do “Function Group” de “make-up;3)Verificar no local integridade do painel elétrico e da motobomba4)Em caso de avaliação crítica da MANUTENÇÃO-OPERAÇÃO, Informar o ONS e reduzir a carga das TGs e conseqüentemente da TV para diminuir a produção de vapor nas caldeiras com a finalidade de reduzir a evaporação da água da torre até que tenha sido solucionado o problema!5)Tirar a TV de operação e desligar 4 ventiladores da torre inicialmente e passar as TGs para ciclo simples quando o nível atingir o nível crítico de 4100 mm e elevar a carga das TGs novamente se houver previsão de solução do problema!

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Proposta pedagógica

UNIDADE 2 Assunto Principal: Variação instantânea para baixo, no DCS, da indicação do nível de água da torre de resfriamento.

OBJETIVO

CRONO-

GRAMA

CONTEÚDO

PROCEDIMENTO (TEXTOS CORRESPONDENTES)

No final desta Unidade o treinando deverá ser capaz de saber o procedimento correto para:

Introdução

→

Risco -> Perda imediata da geração da turbina a vapor

Competência -> Operador.

1.Diminuição instantânea do nível da torre

Passo 01 Procedimentos gerais iniciais.

Diminui ção no nível da torre:→ Identificar a queda no nível de água da torre abruptamente.

1.Passar o comando da bomba de resfriamento principal para PAINEL (L)

Passo 02 Atuação no comando da bomba de resfriamento principal

Passar o comando da bomba de resfriamento principal 6.6kV do DCS para PAINEL (L) e acionar as bombas caso estejam paradas:1)Identificar o comando da bomba de resfriamento principal;2)Acionar o comando para colocar a bomba em PAINEL;3)Acionar as bombas, caso elas estejam paradas.

1.Manter um operador verificando o nível da torre “in loco”

Passo 03 Verificar o nível da torre no mostrador em campo

Manter um operador verificando o nível da torre “ in loco” :1)Identificar o mostrador do nível de água da torre em campo;2)Manter um operador verificando ente nível para comparar com a leitura do DCS.

1.Atuar manualmente na válvula de controle para manter o nível da torre estável

Passo 04 Atuação manual na válvula de controle

Atuar manualmente na válvula de controle:1)Identificar a válvula de controle;2)Manobrar a válvula para manter o nível da torre estável, observando a escala local.

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Considerações Finais

• O simulador interativo para treinamento éuma ferramenta desenvolvida com uma tecnologia de treinamento dinâmica do funcionamento, das contingências e dos defeitos da UTCC, emulando o tempo real.

• A utilização do PI Sistem da OSISoft, sistema já utilizado por todo o grupo ENDESA, representa economia para a empresa e garantia de boa aceitação pelos administradores.

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Considerações Finais

• Apresenta também grande possibilidade de ser uma ferramenta que além de melhor habilitar o pessoal das Usina, sirva para capacitar jovens da região (operadores e mantenedores).

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SIMULADOR INTERATIVO DE USINAS TERMELÉTRICAS DE CICLO COMBINADO PARA TREINAMENTO DE

OPERADORES E MANTENEDORES

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Luiz Henrique Silva Colado Barretolbarreto@dee.ufc.br

OBRIGADO!!