DT-EE001 - Componentes do Sistema de Estudo em Geração, Transmissão e Consumo de Energia


DT-EE001.00

Módulo de Controle e Proteção/ Grupo Motor-Gerador Síncrono

Módulo de Controle e Proteção

Para o estudo das máquinas para a geração de energia elétrica e os dispositivos de regulagem e controle. 

O campo de aplicação de tais dispositivos compreende, sejam grandes equipamentos de produção em alta tensão, como pequenos equipamentos autônomos e/ou de co-geração em baixa tensão.

Grupo Motor-Gerador Síncrono

O grupo é composto de uma base e das máquinas elétricas rotantes. Pode ser apoiado sobre o plano de trabalho ou nas imediações do módulo de controle. 

A base é constituída em chapa de aço tratada quimicamente e pintada com várias demãos de verniz epóxi, com pés emborrachados, e permite um acoplamento das máquinas em modo rápido.

Também inclui proteções sobre os acoplamentos para tornar inacessíveis as partes em movimento, e possui um acessório que permite bloquear o eixo da máquina para as provas com o rotor bloqueado (curto-circuito).

As máquinas elétricas rotantes possuem grau de proteção IP 22.

Programa Didático

  1. Determinação da resistência dos bobinados da máquina síncrona
  2. Detecção das perdas mecânicas, perdas no ferro, perdas no cobre, etc.
  3. Determinação do rendimento da máquina síncrona
  4. Características da magnetização ou falta de carga do alternador
  5. Características externas do alternador
  6. Características da regulagem para diferentes fatores de potência
  7. Utilização do motor síncrono como compensador para a correção do fator de potência

DT-EE001.01

Regulador Automático de Tensão

A função deste dispositivo eletrônico é tornar possível a alimentação da excitação dos alternadores, de maneira a manter constante e com grande precisão  a tensão de saída do alternador, sob as seguintes condições:

  • Independente da carga (sem carga, carga total) e, 
  • Prover a excitação durante a partida do alternador.

Esta unidade é utilizada juntamente com o alternador DT-EE001.00,  da seguinte maneira:

  • Conectar os terminais de saída do alternador trifásico como entradas do DT-EE001.01
  • Remover os dois jumpers da excitação do alternador. Conectar a saída do DT-EE001.01  à excitação do alternador

DT-EE001.02

Módulo para Geradores em Paralelo

A formação contempla o estudo da instrumentação e das técnicas para conectar em paralelo, os alternadores à rede. O campo de aplicação de tais dispositivos destina-se aos grandes equipamentos de produção em alta tensão, bem como, pequenos equipamentos autônomos e/ou de co-geração em baixa tensão.

Programa Didático:

  1. Regulagem do motor primário a fim de gerar um terna de tensão compatível com o paralelo e com a rede
  2. Determinação do momento de fechamento do dispositivo de paralelo em modos MANUAL e AUTOMÁTICO
  3. Máquinas síncronas em paralelo entre elas e com a rede
  4. Sobrecarga das máquinas síncronas e perdas do paralelo (desarme)

O modo paralelo MANUAL permite  uma colocação em paralelo totalmente independente (entre geradores ou um gerador e a rede). 

O modo paralelo AUTOMÁTICO trabalha na seguinte sequência:

  1. Tensão nas barras a partir da rede e paralelo automático do alternador
  2. Tensão nas barras a partir do primeiro alternador e paralelo automático do segundo alternador

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DT-EE001.03

Linhas de Transmissões Elétricas

A formação contempla o estudo do transformador trifásico e ao estudo da transmissão de energia em redes de alta tensão.

Programa Didático:

  1. Modelos de linhas de transmissão de potência com parâmetros concentrados
  2. Queda de tensão e perdas das linhas de transmissão de potência
  3. Tipos de linhas (cobre, alumínio)
  4. Paralelo de linhas de transmissão de potência
  5. Transformador ideal, transformador real
  6. Provas sem e com carga e em curto circuito do transformador, rendimento do transformador trifásico
  7. Conexões triângulo, estrela, zig-zag e índice horário de transformadores trifásicos
  8. Dispositivos de proteção do transformador

DT-EE001.04

Transformador Trifásico de Potência  

Utilizado como transformador elevador na saída da central de produção, a sua saída conecta-se às linhas de transmissão de alta tensão.

É utilizado em conjunto com o Painel DT-EE001.03.


DT-EE001.05 / DT-EE001.06 / DT-EE001.07

Cargas RLC (Didatech)

Equipamentos desenvolvidos para a utilização em laboratório, possibilitando a simulação de circuitos equivalentes
em aplicações reais como circuitos de iluminação incandescentes, fluorescentes ou lâmpadas de descarga. Permitem
simular e estudar circuitos de aquecimento com fator de potência unitário ou circuitos com cargas reativas com fator
de potência diferente da unidade, indutivos ou capacitivos, e observar as potências ativas, reativas e aparentes.

DT-EE001.05 - Carga Resistiva

  • Caixa metálica de bancada, com painel de liga de alumínio e representação em silkscreen dos componentes
  • 3 setores ôhmicos independentes por fase
  • Terminais de segurança e proteção com fusíveis
  • Refrigeração forçada por ventoinha
  • Alimentação AC: 220/380 V
  • Alimentação DC: 220 V
  • Potência ativa máxima: 350 W por setor
  • Dimensões: 450 x 440 x 220 mm

DT-EE001.06 - Carga Indutiva

  • Caixa metálica de bancada, com painel de liga de alumínio e representação em silkscreen dos componentes
  • 3 setores indutivos independentes por fase
  • Terminais de segurança e proteção com fusíveis
  • Refrigeração forçada por ventoinha
  • Alimentação AC: 220/380 V 60 Hz
  • Potência reativa máxima: 200 VAr por setor
  • Dimensões: 450 x 440 x 220 mm

DT-EE001.07 - Carga Capacitiva

  • Caixa metálica de bancada, com painel de liga de alumínio e representação em silkscreen dos componentes
  • 3 setores capacitivos independentes por fase
  • Terminais de segurança e proteção com fusíveis
  • Alimentação AC: 220/380 V 60 Hz
  • Potência reativa máxima por setor: 0,84 kVAr @ 220 VAC 60 Hz / 2,5 kVAr @ 380 VA
  • Dimensões: 450 x 440 x 220 mm

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DT-EE001.08

Painel para Ajuste de Fator de Potência

Este sistema permite realizar a compensação da energia reativa indutiva normalmente presente nas cargas de usuário, a fim de otimizar o uso das linhas de distribuição de energia.

Programa Didático:

  1. Medida da energia ativa, reativa e aparente
  2. Instrumentos para medições de diversas formas de energia elétrica
  3. Necessidades e vantagens da correção do cosfi
  4. Correção do cosfi com baterias capacitivas de inserção manual e automática

Para a correção do fator de potência, utilizam-se as cargas RLC DT-EE001.05 / 001.06 / 001.07 / 001.09 / 001.10.


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DT-EE001.09

Carga RLC Mono/Trifásica

  • Caixa metálicao de bancada, com alças laterais
  • Painel frontal de alumínio com diagrama em silkscreen
  • Terminais para plugs de segurança de 4 mm
  • 5 passos de potência ativa mono/trifásica
  • 5 passos de potência reativa indutiva mono/trifásica
  • Com manual e conjunto de 14 cabos com plugs de segurança
  • Dimensões e peso: 530 x 520 x 330 mm – 38 kg
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DT-EE001.10

Carga RL Mono/trifásica

  • Caixa metálica de bancada, com alças laterais
  • Painel frontal de alumínio com diagrama em silkscreen
  • Terminais para plugs de segurança de 4 mm
  • 5 passos de potência ativa mono/trifásica
  • 5 passos de potência reativa indutiva mono/trifásica
  • Com manual e conjunto de 14 cabos com plugs de segurança
  • Dimensões e peso: 530 x 520 x 330 mm – 35 kg

DT-EE001.11

Simulador de Linha de Transmissão de Energia Elétrica

 

Características técnicas

  1. Bancada de chapa de aço tratada quimicamente, pintada com cobertura epóxi.
  2. Alças laterais para facilitar o transporte
  3. Painel frontal de material isolante, com diagrama dos componentes impresso em silkscreen
  4. Todos os terminais são de ø 4 mm

O simulador opera com Un: 3 x 220 V, e reproduz uma linha de transmissão de 130 km de comprimento de 77 kV, com as seguintes características:

  • Tensão nominal: 77 kV
  • Corrente nominal: 100 A
  • Potência nominal: 13 MW
  • Resistência equivalente: 3,5 Ω
  • Capacitância concentrada equivalente: 10 μF
  • Impedância de malha de terra: 0,8 Ω

A linha de transmissão é protegida contra sobrecarga e curto-circuito por fusíveis rápidos.

DT-EE001.12

Conjunto de Relés de Proteção para Redes de Alta e Baixa Tensão

Esse sistema foi projetado para permitir aos estudantes a conexão e aplicação de uma vasta gama de relés de proteção elétricos e eletrônicos, com circuitos de complexidade crescente, além da verificação de suas características.

Principais tópicos abordados:

  1. Estudo das características operacionais de relés de proteção
  2. Aplicações típicas de relés de proteção
  3. Número de identificação da função de proteção
  4. Combinação de um ou mais relés para alcançar objetivos específicos

DT-EE001.13

Relé de Corrente de Tempo Inverso

 

 

Características técnicas

  • A corrente e o tempo de intervenção são controlados no painel frontal por 2 conjuntos de 8 chaves DIP
  • 3 LEDs de indicação de estado: 1 LED verde para linha; 1 LED vermelho indicando intervenção por sobrecarga; 1 LED para memória de sobrecarga
  • Botão de teste: simula a máxima corrente regulada duas vezes para verificar a intervenção do relé
  • Interruptor de bloqueio da intervenção do relé
  • A intervenção do relé pode ser ajustada manualmente por meio do botão do painel frontal, manualmente por meio de um botão remoto que precisa ser conectado aos terminais, ou automaticamente, ligando a função por meio de um jumper
  • Relé com contato NO/NC, corrente nominal de 5 A
  • Entrada de corrente: 1 ou 5 A

DT-EE001.14

Painel de Subestação

Equipamento de bancada móvel, com amplo painel sinótico representando as partes de uma subestação de média tensão. 

Ele usa componentes profissionais para reproduzir as condições operacionais e as regras de segurança, conforme os padrões aplicáveis à tipologia do sistema, em laboratório. 

Programa didático

  1. Rede MV isolada, rede MV compensada
  2. Linhas aéreas, linhas cabeadas, com condutor de proteção
  3. Conexão de um TA e programação dos parâmetros para função 50/51 (máxima corrente)
  4. Conexão de um TA e programação dos parâmetros para função 50N/51N (máxima corrente de terra)
  5. Conexão de um TV e programação dos parâmetros para função 27/59 (mínima e máxima tensão)
  6. Programação dos parâmetros para função 81L/81H (mínima e máxima frequência)
  7. Conexão de TA e TV toroidal e programação dos parâmetros para função 67N (máx. corrente direcional à terra) 
  8. Programação dos parâmetros para proteção contra correntes de tempo inverso
  9. Configuração das saídas de proteção geral para controle de dispositivo geral
  10. Configuração das entradas de proteção geral para controle lógico de dispositivo geral
  11. Seletividade de lógica de fio piloto com outros dispositivos conectados em série
  12. Medida de tensões, correntes e potências
  13. Sequências lógicas simples para validação e inibição condicional 
  14. Sistema de aterramento da subestação, sistema de aterramento global combinado com outros sistemas de aterramento interconectados por meio dos escudos de cabos de MV

DT-EE001.15

Painel de Cabine do Usuário I

Equipamento de bancada móvel, com amplo painel sinótico representando as partes de uma cabine de média tensão. 

Ele usa componentes profissionais para reproduzir as condições operacionais e as regras de segurança, conforme os padrões aplicáveis à tipologia do sistema, em laboratório. 

Programa didático

Este equipamento, incluindo o relé SEPAM S41, permite definir uma instalação elétrica típica de uma cabine de propriedade do consumidor conectada à rede de média tensão. Os tópicos relacionados são:

  1. Conexão de um TA e programação dos parâmetros para função 50/51 (máxima corrente)
  2. Conexão de um TA e programação dos parâmetros para função 50N/51N (máxima corrente de terra)
  3. Conexão de um TV e programação dos parâmetros para função 27/59 (mínima e máxima tensão)
  4. Programação dos parâmetros para função 81L/81H (mínima e máxima frequência)
  5. Conexão de TA e TV toroidal e programação dos parâmetros para função 67N (máx. corrente direcional à terra); são considerados cabos de linha com escudo conectado a sistema de aterramento de cabine
  6. Máxima corrente de sequência inversa função 46
  7. Programação dos parâmetros para proteção contra correntes de tempo inverso
  8. Configuração das saídas de proteção geral para controle de dispositivo geral
  9. Configuração das entradas de proteção geral para controle lógico de dispositivo geral
  10. Seletividade de lógica de fio piloto com outros dispositivos conectados em série
  11. Medida de tensões, correntes e potências
  12. Controle dos retardos para evitar conexões simultâneas de dois ou mais transformadores com potência que exceda 2 x 1600 kVA a 25 kV, ou 2 x 2000 kVA a 20 kV (diretiva DK 5600 ENEL)
  13. Sequências lógicas simples para validação e inibição condicional 
  14. Sistema de aterramento da cabine, sistema de aterramento global combinado com outros sistemas de aterramento interconectados por meio dos escudos de cabos de MV

DT-EE001.16

Painel de Cabine do Usuário II

Equipamento de bancada móvel, com amplo painel sinótico representando as partes de uma cabine de média tensão. 

Ele usa componentes profissionais para reproduzir as condições operacionais e as regras de segurança, conforme os padrões aplicáveis à tipologia do sistema, em laboratório. 

Programa didático

Este equipamento, incluindo o relé SEPAM S20, permite definir uma instalação elétrica típica de uma cabine de propriedade do consumidor conectada à rede de média tensão. Os tópicos relacionados são:

  1. Conexão de um TA e programação dos parâmetros para função 50/51 (máxima corrente)
  2. Conexão de um TA e programação dos parâmetros para função 50N/51N (máxima corrente de terra)
  3. Conexão de TA e TV toroidal e TV 67N (máx. corrente à terra); são considerados cabos de linha com escudo conectado a sistema de aterramento de cabine
  4. Programação dos parâmetros para proteção contra correntes de tempo inverso
  5. Configuração das saídas de proteção geral para controle de dispositivo geral
  6. Configuração das entradas de proteção geral para controle lógico de dispositivo geral
  7. Seletividade de lógica de fio piloto com outros dispositivos conectados em série
  8. Medida de correntes 
  9. Sistema de aterramento da cabine, sistema de aterramento global combinado com outros sistemas de aterramento interconectados por meio dos escudos de cabos de MV

 


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DT-EE001.17

Analisador de Rede Optoisolado

Unidade de bancada projetada especificamente para exibir as formas de onda de saída dos alternadores em um osciloscópio (não incluído).

Esta unidade também pode ser usada, tomadas as devidas precauções, para observar as saídas de um inversor e de um acionamento DC dirigidas aos respectivos motores.

DT-EE001.18

Conjunto de Módulos para Estudo de Relé Distanciométrico

O relé de Impedância/Distância (IR) é usado em linhas de baixa, média e alta tensão, sendo um dos mais importantes dispositivos de proteção contra curtos-circuitos. 

É usado principalmente quando os relés de sobrecarga de corrente não fornecem proteção adequada; os relés de Impedância/Distância podem operar mesmo quando a corrente de curto-circuito é baixa e os relés de sobrecorrente não podem operar livremente. 


DT-EE001.19

Sistema Double Bus Bar

A transmissão e a distribuição de energia elétrica são normalmente feitas por meio de linhas de alta tensão (HV, high voltage) e de média tensão (MV, medium voltage). 

Várias características estão envolvidas na certificação de um sistema elétrico como confiável e eficiente (tanto do ponto de vista técnico quanto do econômico); entre essas características, podemos mencionar a continuidade do serviço, o que significa o número de apagões por ano, e sua duração. Os dois parâmetros estão diretamente relacionados ao conceito de confiabilidade do serviço. 

Para incrementar a continuidade do serviço, os consumidores de energia geralmente são alimentados por duas ou mais linhas (às vezes conectadas a diferentes fontes de energia), para maior confiabilidade do serviço elétrico, mesmo no caso de falhas.

A comutação entre linhas de energia é um processo complexo, que precisa ser executado com precisão, para evitar sérios problemas para a rede elétrica. 

No passado, esses procedimentos eram feitos manualmente, por pessoal altamente qualificado. Atualmente, como as redes são muito complexas, esses processos são executados por sistemas automáticos

DT-EE001.20

Relê de Proteção Diferencial de Terra

Este módulo opcional ETH-R/EV inclui um relê de proteção diferencial de terra para ser usado conjuntamente com os painéis de relê de proteção GCB-3/EV e PGP-1/EV. No último caso, apenas como relê sensitivo de fuga de corrente.

Ele é um relê diferencial tipo A com transformador toroidal para os cabos de força, e limiares de corrente e tempos de disparo ajustáveis. O conjunto inclui também um reostato para simulação de falha do isolamento à terra.

O toroide avalia a soma vetorial das correntes de linha, incluindo um fio neutro, se estiver presente.  

Quando o sistema está operando adequadamente, os efeitos magnéticos das correntes se compensam, de modo que a soma vetorial de todas as correntes é zero.

Quando há uma falha de isolamento à terra, a soma vetorial de todas as correntes não é mais nula, e ocorre a chamada corrente “diferencial” ou “de vazamento”.

A corrente gera um campo magnético proporcional no núcleo do toroide; o campo gera uma tensão elétrica que é processada pela eletrônica do relê, de modo a provocar uma ação mecânica, como a abertura de uma chave automática.


DT-EE001.21

Treinador com Relé Diferencial e Instrumento de Análise Funcional

Este módulo opcional do conjunto mod. SRT-1/EV inclui um relé diferencial com ajuste dos tempos de disparo e correntes, além de um instrumento para análise da operação.

Relê diferencial mod. SR-14/EV
Relé diferencial tipo A, com tempos de disparo e corrente ajustáveis, dotado com transformador toroidal.