SISTEMA AUTOMÁTICO PARA MEDIÇÃO DE RENDIMENTO DE GRUPOS HIDRO-GERADORES

APLICADO A PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS - UM ESTUDO DE CASO NA PCH

ERVÁLIA

C. B. Martinez, L. A. Aguirre, J. Nascimento Filho

Escola de Engenharia da UFMG

J. C. Ragone Lopes, A. Albuquerque Filho, S. R. Abreu

Companhia Força e Luz Cataguazes Leopoldina

SUMÁRIO

Objetivos de médio prazoObjetivos de curto prazoComponentes do sistema

Sistema hidráulicoSistema eletrônicoSistema de software

Resultados parciais

OBJETIVOS DE MÉDIO PRAZO

Desenvolvimento de um sistema que permite identificar o rendimento de grupos geradores de PCH’s

Desenvolvimento de um sistema de autodiagnóstico do sistema equipamento

Desenvolvimento de um sistema de detecção de falhas do sistema de adução

OBJETIVOS DE CURTO PRAZO

Desenvolvimento de um sistema para medição de vazão aduzida em grupos hidro-geradores de

baixo custo e com tecnologia própria

Subsistema hidráulicoSubsistema eletrônicoSubsistema de software

•O SISTEMA FOI INSTALADO NA USINA HIDRELÉTRICA DE ERVÁLIA QUE POSSUI AS SEGUINTES CARACTERÍSTICAS :

- POTÊNCIA INSTALADA - 6,9 MW;- GERAÇÃO MÉDIA ANUAL – 30.290 MWH /ANO;-FATOR DE CAPACIDADE – 0,5;-TUBULAÇÃO DE AÇO – 1450 M E DIÂMETRO DE 1,00 M;

- TURBINA TIPO PELTON; - FABRICANTE – ALSTOM; - POTÊNCIA NOMINAL – 6,9 MW; - QUEDA DE PROJETO – 350 M; - VAZÃO NOMINAL – 2,40 M3/S;- GERADOR - TOSHIBA; - POTÊNCIA NOMINAL – 7,5 MW; - FATOR DE POTÊNCIA – 0,8; - TENSÃO NOMINAL – 6,9 KV.

ESQUEMA DA LOCALIZAÇÃO DO PITOT EM RELAÇÃO A BARRAGEM DA USINA DE

ERVÁLIA.

Tubulação forçada

50 m 30m

PitotBarragem

250 m

FIGURA 1 – Vista de um tubo de Pitot montado em uma tubulação de uma instalação hidrelétrica.

PRINCIPAIS COMPONENTES

Sensor de pressão diferencial piezoresistivo

Amplificador de instrumentação

Ajuste de zero (off-set) e ganho

Filtro passa baixas

Transmissor de corrente (4 a 20 mA)

Indicador (display) de cristal líquido

A

Sistema de Software

Aquisição de dados via placa I/O (*)

Cálculo de rendimento

Apresentação de resultados

Criação de arquivos (*)

Resultados Parciais

Rendimento X Potência - UHE ERVÁLIA -19-09-2001

70

7274

7678

80

8284

8688

90

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500

Potência em kW

Re

nd

ime

nto

em

%

Etapas Sendo Executadas

Calibração do Pitot em LaboratórioReprojeto da eletrônica

Trabalhos futuros (curto prazo) análise de incertezas;

influência da temperatura.

AGRADECIMENTOS

À Companhia Força e Luz Cataguazes Leopoldina / Companhia de Eletricidade de Nova Friburgo

À Universidade Federal de Minas Gerais