Grupos Geradores

Ferramenta para dimensionamento de Grupos Geradores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Sat, 22 Sep 2012 19:41:00 +0000

Por muito tempo tenho divulgado uma ferramenta de dimensionamento de grupos geradores muito bom e que vem ajudando muitos engenheiros e eletricistas. O GenSize da Cummins Power Generation foi criado a vários anos atrás e nem por isso deixou de ser útil e atualizado. No entanto, a Cummins lançou a poucas semanas atrás uma super atualização desta ferramenta.
Agora o PowerSuite (nome oficial da ferramenta que incorpora o GenSize, o GenCalc, a Library - Biblioteca Técnica e o GenSpec) tenha uma nova versão, o 5.0.

Totalmente on line e atualizada constantemente, a ferramenta ganhou mais detalhes e está muito mais amigável e acurada. Agora também está disponível em Português!

Aconselho a todos que usam meu blog como referencia que solicitem uma conta e comecem a utilizar imediatamente.

Acessem @ powersuite.cummins.com

Aplicações Oil & Gás da Cummins Power Generation

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Fri, 04 Nov 2011 02:55:00 +0000

Já faz um tempinho que não posto nada por aqui... mas este aqui vai valer a pena.

O pessoal da Cummins agora embalou na utlização de tecnologia digital para demonstrar suas diversas aplicações de grupos geradores. Estou postando aqui uma das mais novas ferramentas. Chamado de Oil & Gás Learning Module (Módulo Educacional de Óleo e Gás) esta demonstração mostra a aplicação de exploração de óleo onshore (fora do mar). Aqui voce pode verificar um modelo completo de uma típica instalação e aonde motores e geradores Cummins podem ser utilizados.

Deem uma olhada e comente se voce gostou ou não.

Clique aqui para acessá-lo.

Caso interativo dos geradores do datacenter do UOL

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Tue, 18 Oct 2011 04:32:00 +0000

Vejam que interessante o caso interativo que a Cummins Power Generation divulgou algumas semanas atras. Trata-se de uma usina de 12,5MVA composta por 4 Grupos Geradores Diesel modelo C2500 D6 com potencia de 3.125 kVA (Emergência) / 2.920 kVA (Prime Power) e sistema de parelelismo.

Interessante a forma como a ferramenta explora videos, animações, musica e fotos. Os detalhes do projeto estão disponíveis e a visualização da instalação e muito original.

Clique aqui para verificar a ferramenta.

Parabéns a Cummins Power Generation pelo trabalho! E parabéns tambem ao UOL (Universo OnLine) pela linda instalação.

Chaves de Transfência para Grupos Geradores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Thu, 17 Feb 2011 05:32:00 +0000

A Cummins Power Generation está inovando na forma de apresentar seus produtos e também na forma como distribui informação. Uma das ferramentas recentemente lançadas é uma animação feita em Flash mostrando como seus diferentes modelos de Chaves de Transferência funcionam e se diferenciam.

Recomendo a todos testarem e mandarem feedback.

Voce pode acessar através do link www.cumminspowerdocs.com/ATS

Parintins sofre cortes no fornecimento de energia elétrica devido ao calor

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Fri, 08 Oct 2010 05:37:00 +0000

MANAUS – Moradores de Parintins, município a 369 quilômetros da capital, tem sofrido com cortes diários no fornecimento de energia elétrica. Além de comerciantes locais que reclamam de transtornos, as interrupções também atingem hospitais e escolas.

O problema estaria acontecendo devido ao alto consumo de equipamentos elétricos durante o período da noite. Com a demanda além do convencional, alguns geradores do Parque Energético da termoelétrica são desligados para não haver colapso.

Para amenizar os prejuízos de estabelecimentos comerciais e não interromper atividades essenciais de hospitais e escolas de Parintins, a população tem recorrido ao uso de grupos geradores. A procura tem aumentado o consumo de diesel e gera longas filas em busca do produto.

Em um dos postos onde o combustível é vendido, o aumento já é sentido pelos administradores e trabalhadores. "Já deu pra perceber que algumas pessoas que não compravam diesel já estão comprando, tudo por causa da falta de energia”, comentou o frentista Keiser Brito.

O verão amazônico deve durar ainda mais dois meses.

Portal Amazônia, com informações da TV Amazonas

Conexões Elétricas em um Grupo Gerador

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Fri, 03 Sep 2010 05:27:00 +0000

Isolamento de Vibrações: Todos os grupos geradores vibram durante o funcionamento normal, um fato simples que deve ser levado em conta. Os grupos geradores são projetados com isoladores integrados ou todo o skid é montado sobre isoladores com molas para permitir os movimentos e isolar as vibrações do edifício ou de outras estruturas. Também podem ocorrer movimentos maiores devido a uma mudança súbita de carga ou a uma falha e durante a partida ou a parada da unidade. Assim, todas as conexões mecânicas e elétricas com o grupo gerador devem ser capazes de absorver os movimentos de vibrações e de partida/parada.

A saída de energia, a função de controle, os alertas e os circuitos acessórios requerem a instalação de cabos de malha e conduítes flexíveis entre o grupo gerador e o edifício, estrutura de montagem, ou fundação.

Grandes cabos rígidos não oferecem capacidade suficiente para instalação em curvas, embora sejam considerados flexíveis. Isto também vale para alguns tipos de conduítes, como conduítes impermeáveis que são praticamente rígidos. Além disso, tenha em mente que cabos ou conduítes não podem ser expandidos ou contraídos ao longo de seu comprimento e, portanto, a flexibilidade em seu eixo longitudinal deve ser obtida com comprimento suficiente, compensações ou curvas.

Também, os pontos de conexão elétrica no grupo gerador – buchas, barramentos, blocos de terminais, etc. – não são projetados para absorver tais movimentos nem tensões associadas. (Novamente, isto é especialmente verdadeiro para os grandes cabos rígidos ou para conduítes “flexíveis” rígidos.) A falta de flexibilidade suficiente resultará em danos a gabinetes, cabos, isolamento ou pontos de conexão.

Nota: Simplesmente acrescentar conduítes ou cabos flexíveis pode não resultar em capacidade suficiente para absorver os movimentos de vibração de um grupo gerador. Os cabos e conduítes flexíveis variam em flexibilidade e não se expandem nem se contraem. Esta condição pode ser evitada incluindo-se pelo menos uma curva entre a saída do gabinete do gerador e a estrutura (piso de cimento, corredor, parede, etc.) para permitir movimentos tridimensionais.

Áreas Sísmicas: Em áreas de risco de abalos sísmicos, são necessárias práticas especiais de instalações elétricas, como a montagem de sismógrafos. Os desenhos descritivos devem indicar a massa, o centro de gravidade e as dimensões de montagem do sismógrafo.

Fiação de Controle: A fiação de controle de CC e CA (para o equipamento de controle remoto e para os avisos remotos) deve ser feita em um conduíte separado dos cabos de força para minimizar a interferência dos circuitos de força no circuito de controle. Devem ser utilizados condutores de malha e seções de conduítes flexíveis para as conexões do grupo gerador.

Circuitos de Ramificação para Acessórios: Devem ser providenciados circuitos de ramificação para todos os equipamentos acessórios necessários para a operação do grupo gerador. Estes circuitos devem ser alimentados pelos terminais de carga de um comutador de transferência automática ou pelos terminais do gerador. São exemplos de acessórios: a bomba de transferência de combustível, as bombas de líquido de arrefecimento para radiadores remotos e defletores motorizados para a ventilação.

Devem ser instalados circuitos de ramificação, alimentados pelo painel de comando da energia normal, para o carregador de bateria e para os aquecedores de líquido de arrefecimento, se utilizados.

Veja abaixo um grafico que representa as conexoes basicas de um Grupo Gerador:

Equipamentos de Comutação de Energia

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Tue, 31 Aug 2010 03:29:00 +0000

Os equipamentos de transferência ou comutação de energia como comutadores de transferência (ATS - Automatic Transfer Switches) ou chaves seletoras de paralelismo são partes essenciais de um sistema de energia standby.
Estou mencionando eles aqui para ressaltar a importância das considerações e decisões sobre esses equipamentos na fase inicial de um projeto. O esquema de comutação de energia para um projeto está diretamente relacionado à classificação do grupo gerador, à configuração de controle aos equipamentos acessórios que possam ser necessários para o grupo gerador.

Dispositivos Necessários para o Paralelismo de Grupos Geradores: Em aplicações de paralelismo, para melhorar seu desempenho e proteger o sistema contra as falhas que geralmente ocorrem, os grupos geradores devem ser equipados com:

• Supressores de paralelismo para proteger o sistema de excitação do gerador dos efeitos de defasagem do paralelismo.

• Perda da proteção do campo que desconecta o grupo gerador do sistema para evitar uma possível falha no sistema.
• Proteção contra realimentação que desconecta o grupo gerador do sistema para que uma falha no motor não provoque uma condição de realimentação que possa danificar o grupo gerador ou desabilitar o restante do sistema.
• Governo eletrônico isocrônico para permitir o uso de sincronizadores ativos e equipamento de compartilhamento de carga isocrônica.
• Equipamento para controlar a energia de saída reativa do grupo gerador e compartilhar a carga corretamente com outros grupos geradores em operação. Isto pode incluir compensação de corrente cruzada ou controle das cortes reativos.
• Controlador Var/FP para controlar a potência de saída reativa do grupo gerador nas aplicações de paralelismo com a rede da fonte de energia principal.

Os controles baseados em relés ou em relés/circuitos integrados requerem equipamento adicional para atender os requisitos mencionados.
Do ponto de vista da conveniência e da confiabilidade, um controle integrado baseado em microprocessador contendo as funções acima (como o sistema PowerCommand™ da Cummins Power Generation) é desejável.

Qualidade do Combustível Gasoso para Grupos Geradores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Tue, 20 Jul 2010 02:53:00 +0000

Os combustíveis gasosos são na verdade uma mistura de vários gases hidrocarbonetos diferentes como metano, etano, propano e butano, outros elementos gasosos como oxigênio e nitrogênio, água vaporizada, vários contaminantes, alguns dos quais são potencialmente danosos ao motor ao longo do tempo. A qualidade do combustível é uma função da quantidade de energia por unidade de volume do combustível e da quantidade de contaminantes no combustível.

Teor Energético: Uma das características mais importantes dos combustíveis gasosos utilizados em um grupo gerador é o valor calorífico do combustível. O valor calorífico de um combustível indica a quantidade de energia existe armazenada em um volume específico do combustível. O combustível gasoso possui um baixo valor calorífico (BVC) e um alto valor calorífico (AVC). O baixo valor calorífico é o calor disponível para o funcionamento do motor após a água no combustível ter sido vaporizada. Se o baixo valor calorífico de um combustível for muito baixo, mesmo que o motor receba um volume suficiente de combustível, o motor não será capaz de manter plena potência de saída, porque não foi disponibilizada a energia suficiente ao mesmo para ser convertida em energia mecânica. Se o BVC for inferior a 905 BTU/pé3 o motor não poderá produzir a potência nominal em condições de temperatura ambiente padrão.
Se o combustível tiver um teor energético superior a 1000 BTU/pé3, os requisitos reais de fluxo em pés3/min serão menores e os requisitos de pressão cairão levemente. Inversamente, se o combustível tiver um teor energético inferior a 1000 BTU/pé3, os requisitos reais de fluxo em pés3/min serão maiores e será necessária uma maior pressão mínima de alimentação para atingir o desempenho indicado para qualquer grupo gerador. Cada motor poderá ter características de desempenho ligeiramente diferentes com base no tipo de combustível fornecido, devido às diferenças na taxa de compressão do motor e se o motor é naturalmente aspirado ou turbocomprimido.

Gás Natural Canalizado: O combustível mais comum para grupos geradores é chamado de “gás natural canalizado”. Nos Estados Unidos, o “gás natural canalizado seco” possui qualidades específicas, com base nas normas federais. Em outros países, o gás canalizado pode variar em teor e, portanto, as características do combustível devem ser verificadas antes de seu uso em um grupo gerador. Nos Estados Unidos, o gás canalizado é uma mistura composta de aproximadamente 98% de metano e etano, com os outros 2% formados por hidrocarbonetos como propano e butano, nitrogênio, dióxido de carbono e vapor de água. “Seco” significa isento de hidrocarbonetos líquidos como a gasolina, porém NÃO isento de vapor de água. Geralmente o gás canalizado SECO possui um BVC de 936 BTU/pé3 e um AVC de 1.038 BTU/pé3.

Gás de Campo: A composição do “gás natural de campo” varia consideravelmente entre regiões e entre continentes. É necessária uma analise cuidadosa antes de se utilizar o gás natural de campo em um motor. O gás natural de campo pode conter gases hidrocarbonetos “mais pesados” como pentano, hexano e heptano, que podem exigir uma redução da potência de saída do motor. Outros contaminantes, como enxofre, também podem estar presentes no combustível. Um gás de campo típico pode ter um BVC de 1.203 BTU/pé3 e um AVC de 1.325 BTU/pé3.

Propano (GLP): O propano encontra-se disponível em dois graus, comercial e trabalhos especiais. O propano comercial é utilizado onde a alta volatilidade é uma exigência. Nem todos os motores de ignição por centelha funcionam de forma aceitável com este combustível devido à sua volatilidade. O propano para trabalhos especiais (também chamado de HD5) é uma mistura de 95% de propano e outros gases, como o butano, que permite um melhor desempenho do motor devido à redução de pré-ignição pela volatilidade reduzida. O gás combustível propano para trabalhos especiais que atende à especificação D-1835 da ASTM D 1835 sobre propano para trabalhos especiais (equivalente ao propano HD5 do Padrão 2140 da Associação dos Produtores de Gás) é adequado para a maioria dos motores. O propano possui um BVC de cerca de 2.353 BTU/pé3 e um AVC de 2.557 BTU/pé3. O maior valor calorífico do combustível requer a mistura de volumes diferentes de ar no sistema de combustível para o propano versus as aplicações de gás natural, de modo que os motores para duplo combustível possuem essencialmente duas disposições de combustível para esta finalidade.

Contaminantes: Os contaminantes mais prejudiciais em combustíveis gasosos são o vapor de água e o enxofre. O vapor de água é prejudicial a um motor porque pode causar uma queima descontrolada, pré-ignição ou outros efeitos que podem danificar o motor. O vapor ou as gotas do líquido devem ser removidas do combustível antes de entrar no motor através de um “filtro seco” que é montado no sistema de combustível antes do regulador principal de pressão do combustível. O ponto de orvalho do gás combustível deve ser pelo menos 11º C (20º F) menor que a temperatura ambiente mínima no local da instalação. O enxofre e os sulfetos de hidrogênio causarão corrosão e sérios danos a um motor em um período relativamente curto. Motores diferentes apresentam níveis diferentes de tolerância à contamin ção por enxofre e alguns motores simplesmente não funcionam com um combustível que contenha um teor significativo de enxofre. Consulte o fabricante do motor para aprovação de motores específicos com combustíveis específicos. Os efeitos do enxofre no combustível podem ser compensados em parte pelo uso de óleos lubrificantes para gás natural com alto teor de cinzas. Em geral, os motores não devem ser operados com combustíveis que contenham mais de 10 partes por milhão (ppm).
Alguns combustíveis, como aqueles derivados de aplicações de aterros, podem ter um teor útil de energia química, porém níveis muito altos de enxofre (>24 ppm). Estes níveis são freqüentemente chamados de “gás ácido”. Se o teor de enxofre de tal combustível for eliminado, o mesmo poderá ser utilizado como um combustível para muitos motores, desde que apresente valor calorífico suficiente em BTU.

Análise do Combustível: O fornecedor do combustível gasoso pode fornecer uma análise de combustível que descreva a composição química do combustível a ser fornecido. Esta análise de combustível pode ser utilizada para se certificar de que o combustível seja adequado para uso em motores específicos propostos para uma aplicação específica, e também para certificar-se de que o teor de BTU do combustível seja suficiente para fornecer a saída necessária em kW da máquina. Os fornecedores de gás podem modificar a composição do gás natural canalizado sem aviso, de modo que não existe uma garantia de longo prazo do desempenho, porém o processo de avaliação do combustível pode ser descrito resumidamente como:
• Relacione a porcentagem de cada gás na composição do combustível.
• Calcule a porcentagem do total do combustível que é inflamável. A porcentagem da porção inflamável do combustível é igual a 100% menos as porcentagens dos componentes inertes. Os componentes inertes incluem oxigênio, dióxido de carbono e vapor de água.
• Calcule a porcentagem de cada componente inflamável do combustível.
• Verifique a aceitabilidade do combustível segundo a porcentagem de cada elemento inflamável versus as recomendações do fabricante do motor.

Por exemplo, para uma análise de gás de:
90% Metano
6% Etano
2% Hidrogênio
1% Pentano Normal
1% Nitrogênio
– Porcentagem total de elementos inertes = 1%.
– Total inflamável =100%-1% = 99%.
– % Metano = 90%/99% = 91%.
– % Etano = 6%/99% = 6.1%.
– % Hidrogênio = 2%/99% = 2%.
– % Pentano Normal = 1%/99% = 1%.
Consulte a Tabela abaixo para uma listagem típica dos Inflamáveis Máximos Permitidos em grupos geradores a gás da Cummins. Note que neste exemplo, o combustível será aceitável para um motor com baixa taxa de compressão (geralmente em torno de 8,5:1), porém não para um motor com uma taxa de compressão mais elevada. Um motor com taxa de compressão mais elevada, terá requisitos mais rigorosos de composição do
combustível, porém poderá funcionar de modo satisfatório reduzindo-se sua potência de saída.

Consulte o fabricante do motor.
• Verifique a classificação do grupo gerador com base no uso do combustível proposto.

O teor total de BTU do combustível determinará a classificação do grupo gerador para um combustível de uma determinada composição. Se qualquer componente do combustível tiver um valor específico maior que o permitido, a redução da potência será necessária. Consulte o fabricante do motor quanto aos requisitos do combustível e as instruções para a redução da potência.
Note que a redução de potência devida ao combustível e a redução de potência devida à altitude/temperatura não são somadas. Apenas o valor máximo da redução de potência devida ao combustível ou da redução de potência devida à altitude/temperatura deverá ser aplicado.
Os motores turbocomprimidos possuem requisitos únicos de composição do combustível devido às pressões mais elevadas nos cilindros. Para evitar problemas com préignição ou detonação, a redução da potência de saída será necessária se o teor de propano e/ou iso-butano exceder as porcentagens.

Grupos Geradores a Gás - Fatores para uma instalação de sucesso.

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Tue, 20 Jul 2010 02:35:00 +0000

Os grupos geradores acionados por combustível gasoso (também chamados de “grupos geradores com ignição por centelha”) podem utilizar gás natural ou gás propano líquido (PL), ou ambos. Sistemas de duplo combustível, com gás natural como combustível principal e propano como reserva, podem ser utilizados em áreas propensas a abalos sísmicos e onde ocorram eventos naturais que possam interromper o sistema de gás da concessionária pública.
Independentemente do combustível utilizado, os principais fatores para o sucesso da instalação e operação de um sistema de combustível gasoso são:

• O gás fornecido ao grupo gerador deve ser de qualidade aceitável, no mínimo.
• O suprimento de gás deve ter pressão suficiente. Devese certificar de que o suprimento de gás no grupo gerador, e não apenas na fonte, tenha pressão correta para seu funcionamento. A pressão especificada deve estar disponível enquanto o grupo gerador é operado sob plena carga.
• O gás deve ser suprido ao grupo gerador em volume suficiente para operar o grupo gerador. Normalmente, isto depende do diâmetro da linha de combustível que deve ser largo o suficiente para transportar o volume necessário de combustível. Para sistemas que utilizamcombustível PL, o tamanho e a temperatura do tanque de combustível também afetam este requisito. O não atendimento dos requisitos mínimos do grupo gerador nestas áreas resultará na impossibilidade de funcionamento do grupo gerador, ou na impossibilidade de suportar a carga nominal, ou ainda em fraco desempenho de transientes.

Radiador Remoto para Grupos Geradores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Fri, 04 Jun 2010 03:36:00 +0000

Sistemas com radiador remoto são geralmente utilizados em aplicações onde o ar é insuficiente para a ventilação do sistema de arrefecimento montado no chassi. Os radiadores remotos não eliminam a necessidade de ventilação para a sala do grupo gerador, mas podem reduzi-la. Se for exigido um sistema de arrefecimento com radiador remoto, o primeiro passo é determinar qual tipo de sistema remoto é necessário. Isto é determinado pelo cálculo da coluna de estática e de fricção que será aplicada no motor com base em sua localização física. Se os cálculos revelarem que o grupo gerador escolhido para a aplicação pode ser conectado a um radiador remoto sem exceder suas limitações de coluna de estática e de fricção, poderá ser utilizado um sistema simples de radiador remoto.

Se a coluna de fricção for excedida, porém não a de estática, poderá ser utilizado um sistema de radiador remoto com uma bomba auxiliar do líquido de arrefecimento.

Se as limitações de coluna de estática e de fricção do motor forem excedidas, será necessário um sistema isolado de arrefecimento para o grupo gerador. Isto pode incluir um radiador remoto com tanque tipo "hot well", ou um sistema baseado em um trocador de calor líquido-a-líquido.

Qualquer que seja o sistema utilizado, a aplicação de um radiador remoto para arrefecer o motor irá requerer um projeto cuidadoso. Em geral, todas as recomendações para radiadores montados no chassi também aplicam-se a radiadores remotos. Para qualquer tipo de sistema de radiador remoto, considere o seguinte:

• Recomenda-se que o radiador e o ventilador sejam dimensionados com base na temperatura máxima de 93ºC do tanque superior do radiador e a 115% da capacidade de arrefecimento para permitir a formação de incrustações. A menor temperatura do tanque superior (menor que a descrita em Arrefecimento do Motor) compensa a perda de calor da saída do motor ao tanque superior do radiador remoto. Consulte o fabricante do motor para informações sobre o calor dissipado do motor para o líquido de arrefecimento e as taxas de fluxo de arrefecimento.

• O tanque superior do radiador (ou um tanque auxiliar) deve ser instalado no ponto mais alto do sistema de arrefecimento. Ele deve ser equipado com: uma tampa apropriada de abastecimento/pressão, uma linha de abastecimento no ponto mais baixo do sistema (para que o sistema possa ser abastecido da base para o topo) e uma linha de ventilação saindo do motor e que não tenha qualquer depressão ou obstrução. (Depressões e voltas sobre o cabeçote podem acumular líquido de arrefecimento e evitar a ventilação do ar quando o sistema é abastecido.) No ponto mais alto do sistema devem ser instalados também os meios para abastecer o sistema e um interruptor de alarme de nível baixo do líquido de arrefecimento.

• A capacidade do tanque superior do radiador (ou do tanque auxiliar) deve ser equivalente a pelo menos 17% do volume total do líquido de arrefecimento do sistema para fornecer uma “capacidade de perda” (11%) ao líquido de arrefecimento e espaço para a expansão térmica (6%). A capacidade de perda é o volume de líquido de arrefecimento que pode ser perdido por vazamentos não detectados e pelo alívio normal da tampa de pressão antes de o ar ser sugado para a bomba do líquido de arrefecimento. O espaço para expansão térmica é criado pelo bocal de abastecimento quando um sistema frio é abastecido.

• Em ambientes com alto grau de contaminantes e para reduzir a formação de incrustações nas aletas do radiador, devem ser utilizados radiadores com um espaçamento maior entre as aletas (nove aletas ou menos por polegada).

• A coluna de fricção do líquido de arrefecimento externa ao motor (perda de pressão devido à fricção nos tubos, nas conexões e no radiador) e a coluna de estática do líquido de arrefecimento (altura da coluna do líquido, medida a partir da linha de centro da árvore de manivelas) não deve exceder os valores máximos recomendados pelo fabricante do motor. Se não puder ser encontrada uma configuração de sistema que permita ao motor operar dentro das limitações da coluna de estática e de fricção, outro tipo de sistema de arrefecimento deverá ser usado.

NOTA: Uma coluna de estática excessiva do líquido de arrefecimento (pressão) pode causar vazamentos no retentor do eixo da bomba do líquido de arrefecimento. A fricção excessiva da coluna do líquido de arrefecimento (perda de pressão) resultará em arrefecimento insuficiente do motor.

• Para o radiador, deve ser utilizada uma mangueira com comprimento de 152 a 457 mm, de acordo com a norma SAE 20R1, ou equivalente, para conectar a tubulação do líquido de arrefecimento com o motor a fim de absorver o movimento e a vibração do grupo gerador.

• É altamente recomendado que as mangueiras do radiador sejam fixadas com 2 abraçadeiras de grau ideal de “torque constante” em cada extremidade para reduzir o risco de perdas súbitas do líquido de arrefecimento do motor em caso de uma mangueira sob pressão soltar-se. Podem ocorrer danos graves a um motor se for operado sem líquido de arrefecimento no bloco, mesmo por alguns segundos.

• Deve ser instalada uma válvula de dreno na parte mais baixa do sistema.

• As válvulas de esferas ou de comportas (as válvulas globo são muito restritivas) são recomendadas para isolar o motor para que todo o sistema não precise ser drenado para algum serviço no motor.

• Lembre-se que o grupo gerador deverá acionar eletricamente o ventilador do radiador remoto, os ventiladores de ventilação, as bombas do líquido de arrefecimento e outros acessórios necessários para a operação em aplicações com arrefecimento remoto. Dessa forma, a capacidade em kW ganha pelo não acionamento mecânico de um ventilador é consumida geralmente pela adição de dispositivos elétricos necessários ao sistema de arrefecimento remoto. Lembre-se de adicionar essas cargas elétricas à carga total do grupo gerador.

Proteção Contra Incêndio - Grupos Geradores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Fri, 07 May 2010 02:57:00 +0000

O projeto, a escolha e a instalação de sistemas de proteção contra incêndio estão além do escopo deste blog devido à ampla gama de fatores a serem considerados, como ocupação do edifício, normas e a eficiência dos vários sistemas de proteção contra incêndio. Entretanto, aí vão algumas dicas gerais:

• O sistema de proteção contra incêndio deve atender as exigências das autoridades locais, como o fiscal de obras, o comandante do corpo de bombeiros ou o agente de seguros.

• Grupos geradores usados para energia de emergência e standby devem ser protegidos contra incêndio pela localização ou pelo uso de uma construção resistente a incêndios na sala do grupo gerador. Em alguns locais, a construção da sala do gerador em instalações consideradas necessárias para a segurança da vida, deve prever uma capacidade de resistência de duas horas a incendios. Alguns locais também exigem um hidrante de proteção contra incêndio. Considere o uso de portas corta-fogo ou anteparos na sala do grupo gerador.

•A sala do grupo gerador deve ser ventilada adequadamente para evitar a concentração de gases do escape ou de gás combustível inflamável.

• A sala do gerador não deve ser usada para fins de armazenamento.

• A sala do gerador não deve ser classificada como local perigoso (conforme definido pela NEC) somente por causa do combustível do motor.

• As autoridades locais geralmente classificam o grupo gerador como uma aplicação de baixo calor quando usado por breves períodos, mesmo que a temperatura dos gases de escape exceda 538ºC. Em locais onde a temperatura dos gases de escape exceda 538ºC, alguns motores diesel e a maioria dos motores a gás podem ser classificados como aplicações de alto calor e podem requerer sistemas de escape classificados para operação a 760ºC. Consulte o fabricante do motor para informações sobre as temperaturas de escape.

• As autoridades locais podem especificar a quantidade, o tipo e os tamanhos de extintores de incêndio portáteis aprovados e exigidos para a sala do gerador.

• Uma estação de parada manual de emergência fora da sala do gerador, ou remota em relação a um grupo gerador num gabinete externo, deverá facilitar o corte do grupo gerador na eventualidade de um incêndio ou de outro tipo de emergência.

• Geralmente, os sistemas de combustível líquido são limitados um edifícios. Entretanto, as autoridades locais podem impor restrições muito mais rigorosas quanto à quantidade de combustível que poderá ser armazenada dentro de um edifício. Além disso, podem ser feitas exceções para permitir o uso de quantidades maiores de combustível na sala do grupo gerador, especialmente se a sala foi projetada adequadamente com sistemas de proteção contra incêndio.

• Os tanques de combustível localizados no interior de edifícios e acima do andar mais baixo ou do porão devem ser protegidos por um dique de acordo com as normas e regulamentações NFPA do meio ambiente.

• O grupo gerador deve ser testado periodicamente conforme recomendado com pelo menos 30% de carga até atingir temperaturas estáveis de operação. Ele também deve ser operado próximo da carga plena pelo menos uma vez por ano para evitar acúmulo de combustível no sistema de escape.

Ruídos do Grupo Gerador

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Fri, 30 Apr 2010 03:48:00 +0000

As aplicações de grupo gerador estão sujeitas a problemas relacionados com ruídos, devido aos altos níveis de ruído produzidos por grupos geradores em funcionamento. Por isso, foram criadas normas e padrões para proteger pessoas e usuários contra esses níveis indesejáveis de ruídos.
Em geral, os níveis de ruído exigidos no perímetro de uma propriedade devem estar entre pouco mais de 50 dB(A) e pouco menos de 60 dB(A) (dependendo da hora do dia), enquanto os níveis de som de um grupo gerador "não tratado" podem chegar a 100 dB(A). O ruído do grupo gerador pode ser amplificado pelas condições do local, ou o nível de ruído existente no local pode impedir que o grupo gerador atinja os níveis requeridos de desempenho de ruído. (Para medir com precisão o nível de ruído de qualquer fonte, esta deverá ser 10 dB(A) maior que o ambiente ao seu redor).

O nível de ruído produzido por um grupo gerador no perímetro de uma propriedade será previsível se o grupo gerador for instalado num ambiente de campo aberto. Em um ambiente de campo aberto, não existem paredes refletoras para amplificar o ruído produzido pelo grupo gerador e o nível de ruído segue a regra de “redução de 6 dB(A) para o dobro da distância”. Se a linha da propriedade estiver dentro do campo vizinho de um grupo gerador, o nível do ruído poderá não ser previsível. Um ambiente de campo vizinho é qualquer medição feita dentro duas vezes a maior dimensão da fonte do ruído.
As paredes refletoras e outras superfícies amplificam o nível do ruído que pode ser percebido por uma pessoa. Por exemplo, se um grupo gerador estiver instalado junto a uma parede com superfície sólida, o nível do ruído perpendicular à parede será aproximadamente duas vezes a intensidade esperada do som do grupo gerador num ambiente de campo aberto (p.ex., um grupo gerador funcionando com nível de ruído de 68 dB(A) deverá indicar 71 dB(A) próximo de uma parede refletora). A instalação do grupo gerador num canto amplifica ainda mais o nível do ruído percebido.
As regulamentações de ruídos geralmente são criadas em função de reclamações, e o alto custo de reforma de um local para reduzir os níveis de ruído incentiva a preocupação com os requisitos de desempenho sonoro no início do ciclo do projeto e a instalação de recursos para atenuação dos níveis de ruídos em termos de custo/benefício.

Redução de Ruídos Transmitidos por Estruturas

Estruturas vibratórias criam ondas de pressão sonora (ruído) no ar ao seu redor. As conexões com um grupo gerador podem causar vibrações na estrutura do edifício, criando ruído. Geralmente, estas incluem as fixações do chassi, o duto de descarga de ar do radiador, a tubulação de escape, a tubulação do líquido de arrefecimento, as linhas de combustível e os conduítes da fiação. Além disso, as paredes do gabinete de um grupo gerador podem vibrar e provocar ruído. A montagem de um grupo gerador sobre isoladores de vibração do tipo mola reduz eficientemente a transmissão de vibrações. A prática de isolamento de vibrações é descrita em Isoladores de Vibração no início deste capítulo. As conexões flexíveis com o tubo de escape, duto de ar, linhas de combustível, tubo do líquido de arrefecimento (sistemas com radiador ou trocador de calor remoto) e conduítes da fiação reduzem eficientemente a transmissão de vibrações. Todas as aplicações de grupo gerador requerem o uso de conexões flexíveis com o grupo gerador.

Redução de Ruídos Produzidos pelo Ar

Os ruídos produzidos pelo ar possuem uma característica direcional e geralmente é mais aparente na extremidade alta da faixa de freqüências.
• O tratamento mais simples é direcionar o ruído, como a saída do radiador ou do escape para longe dos receptores. Por exemplo, dirija o ruído verticalmente de modo que as pessoas no nível do solo não fiquem no caminho do som.
• As barreiras na linha de visão são eficazes no bloqueio de ruídos. As barreiras feitas com materiais de alto teor de massa como concreto, blocos preenchidos com cimento ou tijolos são mais indicadas. Elimine caminhos de som através de rachaduras nos pontos de acesso de portas ou da sala (ou gabinete) do escape, combustível ou fiação elétrica.
• Existem materiais acústicos (que absorvem som) para revestimento de dutos de ar e para cobrir paredes e telhados. Além disso, forçar o ruído a circular em curva de 90 graus num duto reduz os ruídos de alta freqüência. Dirigir o ruído para uma parede revestida com material acústico pode ser muito eficaz. Fibra de vidro ou espuma podem ser adequados em termos de custo, disponibilidade, densidade, retardo de chama, resistência à abrasão, estética e facilidade de limpeza. Deve-se selecionar materiais que resistam
à ação do óleo e outros contaminantes do motor.
• Um compartimento de blocos de concreto é uma barreira excelente para todos os ruídos. Os blocos podem ser preenchidos com areia para aumentar a massa da parede e aumentar a atenuação dos ruídos.
• As disposições de radiadores remotos podem ser usadas para limitar o fluxo de ar e para dirigir a fonte de ruído do ventilador do radiador para um local menos incômodo para as pessoas. As instalações com radiador remoto podem ser equipadas com ventiladores de baixa rotação para minimizar o ruído do conjunto.

Grupos Geradores Resistentes a Terremotos?

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Thu, 22 Apr 2010 02:13:00 +0000

Os grupos geradores da Cummins Power Generation, quando montados e fixados corretamente, são adequados para aplicações em regiões reconhecidas de risco sísmico (sujeitas a Terremotos).
São necessárias considerações especiais de projeto para a montagem e proteção de equipamentos com densidade de massa típica de grupos geradores. O peso do grupo gerador, o centro de gravidade e as localizações dos pontos de montagem estão indicados nos desenhos dos grupos geradores.
Componentes como linhas de distribuição de eletricidade, líquido de arrefecimento e combustível devem ser projetados para suportar um mínimo de danos e para facilitar os reparos no caso de ocorrência de um terremoto. As chaves de transferência, os painéis de distribuição, os disjuntores e os controles associados para aplicações críticas devem ser capazes de executar suas funções pretendidas durante e após os abalos sísmicos, de modo que devem ser consideradas provisões específicas de montagem e de conexões elétricas.

Nos Estados Unidos existe uma legislação específica para este tipo de aplicação, bem como uma rigorosa bateria de testes (Certificação IBC).

Vejam nos videos abaixo como os equipamentos (Grupos Geradores e Chaves de Transferências) são testados:

Apagão provoca caos no centro do Rio de Janeiro

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Fri, 12 Mar 2010 05:31:00 +0000

As filas intermináveis do lado de fora do prédio do Detran Rio traduziam o caos provocado pela falta de luz na região central do Rio de Janeiro, nesta quinta-feira. Por conta disso, pessoas perderam o dia de trabalho aguardando atendimento, enquanto outras passavam mal devido ao forte calor.

No comércio, prejuízos pelo terceiro dia consecutivo e improvisação: um restaurante promoveu um "almoço à luz de velas". É o que mostra a reportagem da TV UOL

Tanques de Combustível para Grupos Geradores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Sun, 07 Mar 2010 21:15:00 +0000

Tanques de Combustível Sob a Base
Quando um grupo gerador é montado sobre um tanque de combustível sob a base, os isoladores de vibração devem ser instalados entre o grupo gerador e o tanque de combustível. O tanque de combustível deve ser capaz de suportar o peso do grupo e resistir às cargas dinâmicas. O tanque deve ser montado de modo que haja um espaço de ar entre a base do tanque e o piso para reduzir a corrosão e permitir inspeções visuais quanto a vazamentos.

Tanques Diários
Quando uma aplicação de Grupos Geradores requer um tanque de combustível diário intermediário, este geralmente é dimensionado para um período de funcionamento de aproximadamente 2 horas com o grupo gerador sob carga plena. (Sujeito às limitações das normas para o combustível na sala do grupo gerador.)
Um único tanque diário pode alimentar vários grupos geradores, porém é preferível que haja um tanque diário para cada grupo gerador, localizado tão perto quanto possível do mesmo. Posicione o tanque para permitir seu abastecimento manual, se necessário.
A altura do tanque diário deve ser suficiente para estabelecer uma coluna positiva com a bomba de combustível do motor. (Nível mínimo no tanque não inferior a 150 mm acima da entrada de combustível do motor.) A altura máxima do combustível no tanque diário não deve ser suficiente para estabelecer uma coluna positiva com as linhas de retorno do combustível no motor.
A localização da linha de retorno do combustível no tanque diário é diferente dependendo do tipo de motor utilizado.
Alguns motores requerem que o combustível seja retornado acima do nível máximo do tanque; outros requerem que o combustível seja retornado para o tanque na base (ou abaixo do nível mínimo do tanque). O fabricante do motor fornece estas especificações.
Os recursos importantes, requeridos ou desejados, dos tanques diários incluem:
• Tanque de ruptura ou lago. (Opcional, porém exigido por lei em muitas regiões.)
• Bóia utilizada no abastecimento do tanque para controlar: uma válvula solenóide, se o tambor de abastecimento estiver acima do tanque diário, ou uma bomba, se o tambor de abastecimento estiver abaixo do tanque diário.
• Tubo de ventilação, de mesmo diâmetro que o de abastecimento, roteado para o ponto mais alto do sistema.

• Válvula de dreno.
• Medidor do nível ou visor de vidro.
• Alarme de nível baixo (opcional).
• Bóia de nível alto para controlar: o solenóide, se o tambor de abastecimento estiver acima do tanque diário, ou o controle da bomba, se o tambor de abastecimento estiver abaixo do tanque diário.
• Refluxo para o tambor de abastecimento caso este esteja abaixo do tanque diário.
Leis e padrões locais, bem como normas federais, freqüentemente controlam a construção de tanques diários, sendo, portanto, essencial consultar as autoridades locais.

Consulte tambem "Considereções na instalação de tubulação do Combustível Diesel".

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Thu, 11 Feb 2010 03:08:00 +0000

Nessas horas é que lembramos como é importante ter um sistema de geração de energia. Veja a noticia vinculada hoje na Folha Online.

"O apagão que atingiu todo o Nordeste brasileiro e dois Estados do Norte na tarde desta quarta-feira durou de dois minutos a duas horas, e afetou pelo menos oito capitais --Fortaleza, Salvador, Recife, Maceió, João Pessoa, Aracaju, Teresina e Palmas.

O ONS (Operador Nacional do Sistema Elétrico) informou que a pane ocorreu na linha de transmissão que interliga o Norte e o Nordeste. O problema provocou o desligamento em cascata do sistema.

A situação foi pior em Estados como Paraíba, que ficou sem energia por duas horas, e Rio Grande do Norte, afetado em quase 90% das cidades --146 das 167. A Cosern (Companhia Energética do Rio Grande do Norte) informou que 597 mil consumidores foram prejudicados. Segundo a Energisa (companhia que atua na Paraíba), o apagão, que começou às 14h53 (horário de Brasília), afetou todo o Estado.

No Piauí, a pane durou mais de uma hora --das 14h52 às 15h59-- nas regiões norte e central, incluindo a periferia da região metropolitana de Teresina.

Já na Bahia, o problema prejudicou a população por menos tempo --das 12h52 às 13h43. A Coelba (Companhia de Eletricidade do Estado da Bahia) informou que 62% dos 417 municípios foram afetados.

Nos demais Estados do Nordeste, a duração do problema variou de 2 (caso do Maranhão) a 40 minutos (Ceará).

Sem precisar o número de cidades, a Ceal (Companhia Energética de Alagoas) informou que todas as regiões do Estado ficaram sem energia, incluindo Maceió.

Em Pernambuco, o apagão começou às 14h52 e afetou alguns bairros da zona leste de Recife. Segundo a Celpe (Companhia Energética de Pernambuco), a pane suspendeu o fornecimento de 18% da demanda de energia no Estado. O sistema foi restabelecido às 15h21.

No Maranhão, o sul do Estado foi a região mais atingida. Segundo a Cemar (Companhia Energética do Maranhão), 13 subestações foram desligadas.

Sergipe e Ceará também foram atingidos pelo apagão. Os cearenses tiveram 40% de sua carga elétrica afetada --foram 1,2 milhão de consumidores prejudicados.

O corte atingiu também dois Estados do Norte. Segundo a Celtins (companhia de energia do Tocantins), cerca de 60 municípios do centro e do sudeste do Estado --incluindo Palmas-- ficaram sem energia.

No Pará, Santarém e outras sete cidades, que somam juntas mais de 500 mil moradores, ficaram sem luz.

O ONS não soube informar a causa do apagão, mas descartou que o problema tenha ocorrido na geração de energia. Segundo o operador, foi interrompida a transmissão de 3,1 megawatts, um terço da demanda regional. Ainda de acordo com o ONS, o sistema foi restabelecido, em média, em 15 minutos.

A Eletronorte informou que um problema ainda não identificado na linha de transmissão Norte-Sul, entre os municípios de Colinas do Tocantins (TO) e Miracema (TO), acionou a proteção do sistema elétrico e desligou algumas subestações.

O superintendente de operações da Chesf (Companhia Hidro Elétrica do São Francisco), João Henrique Franklin Neto, informou que o apagão teve perda de 2.400 MW de carga --25,8% da demanda total de energia da região (9.300 MW).

Segundo ele, com a interrupção da transmissão, o sistema atua automaticamente com um alívio de carga para equilibrar a energia gerada e o consumo. Com isso, foram atingidas todas as distribuidoras da região."

Pré-Aquecimento para Grupos Geradores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Thu, 07 Jan 2010 03:45:00 +0000

Partida a Frio e Aceitação de Carga: Uma consideração crítica do projetista do sistema de geração de energia é o tempo que o sistema de emergência ou standby leva para detectar uma falha de energia, dar a partida no grupo gerador e transferir a carga. Algumas normas e padrões para sistemas de energia de emergência estabelecem que o grupo gerador deve ser capaz de alimentar todas as cargas de emergência em até 10 segundos após a falta de energia. Alguns fabricantes de grupos geradores limitam a classificação do desempenho de partida a frio a uma porcentagem da classificação standby do grupo gerador. Esta prática reconhece que em muitas aplicações, apenas uma parte da carga total conectável é a carga de emergência (as cargas não críticas podem ser conectadas posteriormente), e que é difícil dar a partida e atingir a aceitação de carga total com grupos geradores a diesel.
Os critérios de projeto para partida a frio e aceitação de carga da Cummins Power Generation são que o grupo gerador seja capaz de dar partida e alimentar todas as cargas de emergência em até 10 segundos após a falha de energia. Este nível de desempenho presume que o grupo gerador esteja em um local com temperatura ambiente mínima de 4ºC e que esteja equipado com aquecedores do líquido de arrefecimento. Isto deve ser conseguido instalando-se o grupo gerador em uma sala ou carenagem aquecida.
Carenagens externas, protegidas contra intempéries geralmente não são isoladas, dificultando a manutenção de um grupo gerador aquecido em temperaturas ambiente mais frias.
Se um grupo gerador precisar ser instalado em um gabinete não aquecido num local com baixas temperaturas, o projetista deverá consultar o fabricante. O operador é responsável pela monitoração do funcionamento dos aquecedores do líquido de arrefecimento do grupo gerador (a norma NFPA 110 exige um alarme de baixa temperatura do líquido de arrefecimento para esta finalidade) e pela obtenção de um grau ideal do combustível para as condições ambiente.
Os grupos geradores em aplicações de energia de emergência devem partir e alimentar todas as cargas de emergência em até 10 segundos após a falha de energia. Para atender tais normas, geralmente são necessários aquecedores do líquido de arrefecimento do motor mesmo em ambientes aquecidos, especialmente para grupos geradores a diesel.
A NFPA 110 tem requisitos específicos para os sistemas de Nível 1 (onde uma falha do sistema pode resultar em sérios acidentes ou perdas de vidas):
• Aquecedores do líquido de arrefecimento são necessários a menos que a temperatura ambiente da sala do gerador não seja menor que 21º C.
• Aquecedores do líquido de arrefecimento são necessários para manter a temperatura do bloco do motor acima de 32º C se houver a possibilidade de que a temperatura ambiente da sala do gerador caia até 4º C, porém nunca abaixo deste valor.
O desempenho em temperaturas mais baixa não é definido. (Em temperaturas ambientes mais baixas, o grupo gerador pode não dar a partida, ou pode não alimentar as cargas tão rapidamente. Além disso, os alarmes de baixa temperatura podem indicar problemas se o aquecedor do líquido de arrefecimento não mantiver a temperatura do bloco num nível alto o suficiente para a partida em 10 segundos.)
• Aquecedores de bateria são necessários se houver a possibilidade de que a temperatura ambiente da sala do gerador caia abaixo de 0ºC.
• É necessário um alarme de baixa temperatura do motor.
• Os aquecedores de líquido de arrefecimento e da bateria devem ser alimentados pela fonte normal de energia.

Aquecedores do Líquido de Arrefecimento: Dispositivos de Pré-Aquecimento de Grupos Geradores controlados termostaticamente são necessários para partidas rápidas e boa aceitação de carga em equipamentos utilizados em aplicações de emergência ou standby. É importante entender que os aquecedores de líquido de arrefecimento normalmente são projetados para manter o motor aquecido o suficiente para uma partida rápida e confiável e alimentação da carga, e não para aquecer o ambiente onde se encontra o grupo gerador. Assim, além da operação do aquecedor do líquido de arrefecimento sobre o motor, a temperatura do ar ambiente ao redor do grupo gerador deverá ser mantida a um mínimo de 10º C. Se a área em torno do grupo gerador não for mantido nesta temperatura, deverão ser considerados: o uso de combustível de tipo especial ou aquecimento do combustível (para grupos geradores a diesel), aquecedores de alternador, aquecedores de controle e aquecedores de bateria.
Uma falha no Pré-Aqueciment ou uma redução da temperatura ambiente ao redor do motor não evitará necessariamente a partida do motor, mas afetará o tempo para que o motor parta e quão rapidamente a carga poderá ser conectada ao sistema de geração de energia local.
Funções de alarme de baixa temperatura do motor são geralmente adicionadas aos grupos geradores para alertar os operadores sobre a possibilidade de ocorrência deste problema nos sistemas em funcionamento.
Os disposivos de Pré-Aquecimento são um item de manutenção e, portanto, é de se esperar que o elemento de aquecimento (normalmente uma resistencia) deva ser substituído algumas vezes durante a vida da instalação. Para substituir o elemento do aquecedor sem a drenagem completa do sistema de arrefecimento do motor, devem ser fornecidas válvulas de isolamento (ou outros meios) do Pré-Aquecimento.
Os dispositivos de Pré-Aquecimento podem funcionar em temperaturas consideravelmente mais altas do que a temperatura das linhas do líquido de arrefecimento do motor, razão pela qual devem ser usadas mangueiras de silicone de alta qualidade, ou mangueiras trançadas para evitar falha prematura das mangueiras do líquido de arrefecimento associadas com o Pré-Aquecimento. Deve-se tomar cuidado no projeto de instalação do aquecedor do líquido de arrefecimento para se evitar voltas sobre o cabeçote no roteamento da mangueira que possam resultar em bolsões de ar, causando falha de superaquecimento do sistema.
Os aquecedores do líquido de arrefecimento do motor funcionam normalmente quando o grupo gerador não está em operação, razão pela qual os mesmos são conectados à fonte normal de energia. O aquecedor deverá ser desativado sempre que o grupo gerador estiver funcionando.
Isto pode ser feito de várias maneiras, como um interruptor de pressão de óleo, ou pela lógica de controle do grupo gerador.

Aquecedores de Óleo e de Combustível: Para as aplicações onde o grupo gerador será exposto a baixas temperaturas ambientes (menos de –18ºC), também podem ser necessários aquecedores do óleo lubrificante e das linhas e filtro de combustível para evitar que o combustível se torne pastoso.

Aquecedores Anti-condensação: Para aplicações onde o grupo gerador será exposto a alta umidade ou temperaturas que oscilam em torno do ponto de orvalho, devem ser usados aquecedores para o gerador e uma caixa de controle para evitar a condensação. A condensação na caixa de controle, nos circuitos de controle ou no isolamento dos enrolamentos do gerador pode causar corrosão, deterioração dos circuitos e até mesmo curtos-circuitos e falhas prematuras de isolamento.

Sistemas de Partidas de Motores para Grupos Geradores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Wed, 09 Dec 2009 04:27:00 +0000

Basicamente voce poderá encontrar dois tipos de partida para motores de Grupos Geradores. Partida com Baterias ou Partida a ar. Veja abaixo detalhes de ambos.

Partida com Bateria
Os sistemas de partida com bateria de grupos geradores geralmente usam 12 ou 24 volts. Em geral, os grupos geradores menores utilizam sistemas de 12 volts e as máquinas maiores usam sistemas de 24 volts. A imagem ao lado ilustra as conexões típicas da bateria com o motor de partida. Considere o seguinte ao escolher ou dimensionar as baterias e os equipamentos relacionados:
• As baterias devem ter capacidade suficiente (APF, Ampères de Partida a Frio) para fornecer a corrente para o giro do motor, indicada nas especificações do grupo gerador recomendado. As baterias podem ser tanto de chumbo-ácido quanto de níquel-cádmio. As mesmas devem ter sido projetadas para este uso e ter sido aprovadas pelas autoridades locais.
• Um alternador acionado por motor com regulador de voltagem automático integrado é fornecido normalmente para recarregar as baterias durante o funcionamento. Para a maioria dos sistemas de energia através de grupos geradores, um carregador de bateria, tipo líquida, alimentado pela fonte normal de energia, é desejável ou exigido para manter as baterias plenamente carregadas quando o grupo gerador não estiver funcionando. Os carregadores de bateria líquida são exigidos para sistemas standby de emergência.
• As normas geralmente especificam um tempo máximo de carga da bateria. A seguinte regra prática pode ser utilizada para dimensionar os carregadores de baterias auxiliares:

• As normas locais podem exigir aquecedores para manter uma temperatura mínima da bateria de 10ºC se o grupo gerador estiver sujeito a temperaturas muito baixas.
• Os grupos geradores normalmente incluem cabos de bateria e fornecedores podem também oferecer bandejas apropriadas para instalação das baterias.

Distribuição das Baterias de Partida: Se as baterias forem montadas a uma distância do motor de partida maior que o comprimento normal dos cabos, estes deverão ser projetados de acordo com essa distância. A resistência total dos cabos mais as conexões não deverá resultar em uma queda excessiva de voltagem entre a bateria e o motor de partida. As recomendações para o motor são que a resistência total do circuito de partida mais a dos cabos e conexões não exceda 0,00075 ohms para sistemas de 12 volts e 0,002 ohms para sistemas de 24 volts. Veja o seguinte exemplo de cálculo.

Um grupo gerador possui um sistema de partida de 24 VCC, alimentado por duas baterias de 12 volts em série. O comprimento total dos cabos é de 9,52 m, incluindo o cabo entre as baterias. Existem seis conexões de cabos. Calcule a bitola dos cabos necessários como segue:
1. Assuma uma resistência de 0,0002 ohms para o contato do solenóide do motor de partida (RCONTATO).
2. Assuma uma resistência de 0,00001 ohms para cada conexão de cabo (RCONEXÃO), num total de seis.
3. Com base na fórmula que:
• Resistência Máxima Permitida do Cabo
= 0,002 - RCONEXÃO - RCONTATO
= 0,002 – 0,0002 - (6 x 0,00001)
= 0,00174 ohms
4. Confira na figura abaixo as resistências dos cabos AWG (Bitola Americana de Cabos). Neste exemplo, como mostram as linhas pontilhadas, a menor bitola de cabo que pode ser utilizada é 2 cabos No. 1/0 AWG em paralelo.

Partida com Ar Comprimido
Os sistemas de partida do motor com ar comprimido estão disponíveis para alguns grupos geradores maiores. A partida a ar pode ser indicada para algumas aplicações de energia Prime desde que o ar comprimido esteja prontamente disponível. A Figura abaixo mostra um arranjo típico de tubulação para um sistema de motor de partida a ar.

Considere os itens abaixo para determinar os equipamentos necessários para a instalação de um sistema de partida a ar:
• O fabricante do motor deverá ser consultado quanto à recomendações relativas à bitola da mangueira de ar e o volume mínimo exigido do tanque para cada segundo de partida. O tamanho do tanque dependerá do tempo mínimo de partida necessário.
• Os tanques de ar (receptores) devem ser equipados com uma válvula de dreno do tipo roscada (outros tipos não são recomendados por serem uma fonte comum de vazamentos de ar). A umidade pode danificar os componentes do motor de partida.
• Todas as válvulas e acessórios do sistema devem ser projetados para a partida a ar de motores diesel.
• As conexões de tubos devem ser do tipo de vedação seca e devem ser feitas com selador de rosca. Não é recomendado uso de fita Teflon pois ela não fixa as roscas adequadamente e é uma fonte de resíduos que podem
obstruir as válvulas.

Nota: As baterias, embora de capacidade muito menor, ainda serão necessárias para o controle do motor e para a monitoração dos sistemas quando for utilizada a partida a ar.

Enrolamentos e Conexões de Alternadores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Wed, 09 Dec 2009 03:52:00 +0000

Os alternadores para Grupos Geradores de Energia são fornecidos em várias configurações de enrolamentos e de conexões. Entender a terminologia utilizada ajudará na escolha para uma determinada aplicação de geração de energia.

Reconectável: Muitos alternadores para Grupos Geradores são projetados com cabos individuais de saída dos enrolamentos das fases separadas e que podem ser reconectados em configurações de Estrela ou Triângulo. Estes são chamados comumente de alternadores com 6 cabos. Em geral, alternadores reconectáveis possuem seis enrolamentos separados, dois em cada fase, que podem ser reconectados em série ou em paralelo e em configurações de estrela ou triângulo. Estes são chamados de reconectáveis com 12 cabos. Estes alternadores são produzidos principalmente com fins de flexibilidade e eficiência de fabricação e são conectados e testados pela fábrica na configuração desejada.

Faixa Ampla: Alguns alternadores são projetados para produzir uma ampla faixa de voltagens nominais de saída tais como uma faixa de 208 a 240 ou de 190 a 220 volts com apenas um ajuste do nível de excitação. Quando combinados com o recurso de reconexão, estes são chamados de Reconectáveis de Faixa Ampla.

Faixa Estendida: Este termo refere-se a alternadores para Grupos Geradores projetados para produzir uma faixa de voltagens mais abrangente do que a faixa ampla. Onde uma faixa ampla pode produzir nominalmente 416-480 volts, uma faixa estendida pode produzir 380-480 volts.

Faixa Limitada: Como o próprio nome sugere, os alternadores de faixa limitada possuem um ajuste muito limitado de faixa de voltagem nominal (por exemplo 440-480 volts) ou podem ser projetados para produzir apenas uma voltagem nominal e conexão específicas, como 480 volts em Estrela.

Maior Capacidade de Partida do Motor: Este termo é usado para descrever um alternador maior ou com características de enrolamentos especiais para uma capacidade maior de corrente de partida do motor. Entretanto, como dito anteriormente, uma capacidade maior de partida do motor também pode ser obtida com um alternador de limite mais baixo de elevação de temperatura.

Considereções na instalação de tubulação do Combustível Diesel

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Wed, 25 Nov 2009 06:16:00 +0000

Para a correta instalação de um Grupo Gerador de Energia, a tubulação do combustível diesel devem ser construídas em tubo de ferro preto. Os tubos e conexões de ferro fundido ou de alumínio não devem ser utilizados por serem porosos e podem permitir o vazamento do combustível. As tubulações, conexões e tanques de combustível galvanizados não devem ser utilizados porque a camada de galvanização é atacada pelo ácido sulfúrico que se forma quando o enxofre no combustível reage com a condensação no tanque, resultando em detritos que podem obstruir bombas e filtros de combustível. As tubulações de cobre não devem ser utilizadas porque o combustível polimeriza (torna-se espesso) no tubo de cobre durante longos períodos de inatividade e pode obstruir os injetores de combustível. Além disso, as tubulações de cobre são menos resistentes que o ferro preto e, portanto, mais propensas a danos.

Nota: Nunca use tubulações, conexões ou tanques de combustível galvanizados ou de cobre. A condensação no tanque e nas tubulações reage com o enxofre no combustível diesel e produz ácido sulfúrico. A estrutura molecular das tubulações ou tanques de cobre ou galvanizados reage com o ácido e contamina o combustível.

Para as conexões do motor devem ser utilizadas mangueiras flexíveis certificadas para absorver o movimento e a vibração do grupo gerador. A tubulação do tanque diário para o motor deve estar sempre inclinada para baixo desde o tanque até o motor, sem voltas para cima que possam permitir a entrada de ar no sistema.
A tubulação do sistema de combustível deve ser apoiada corretamente para evitar quebras por vibração. Ela não deve ficar próxima a tubos de aquecimento, fiação elétrica ou componentes do sistema de escape do motor. O projeto do sistema da tubulação deve incluir válvulas em locais apropriados para permitir o isolamento dos componentes do sistema para reparos sem a necessidade de se drenar todo o sistema.

Os sistemas de tubulações devem ser inspecionados regularmente quanto a vazamentos e condições gerais. O sistema da tubulação deve ser escorvado antes do funcionamento do motor para remover a sujeira e outras impurezas que possam danificá-lo. O uso de conexões em “T” em vez de cotovelos permite uma limpeza mais fácil do sistema da tubulação.
Os dados do fabricante do motor indicam as restrições máximas de entrada e de retorno do combustível, o fluxo máximo, a alimentação e o retorno, e o consumo de combustível. A figura acima mostra os tamanhos mínimos de mangueiras e tubos para as conexões com o tanque de suprimento ou com o tanque diário quando se encontram a uma distância de 15 metros do grupo e aproximadamente na mesma altura.
O tamanho das mangueiras e tubos deve basear-se no fluxo máximo de combustível e não no consumo. É altamente recomendado que as restrições à entrada e ao retorno sejam verificadas antes que o grupo gerador seja colocado em serviço.

Governadores Mecanicos e Eletronicos para Grupos Geradores

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Wed, 25 Nov 2009 06:07:00 +0000

Governadores Mecânicos: Os governadores mecânicos, como o nome sugere, controlam o fornecimento de combustível ao motor com base na detecção mecânica da rotação do motor através de contrapesos ou mecanismos similares. Estes sistemas apresentam aproximadamente 3 a 5% de corte de rotação entre uma condição sem carga e com carga plena inerente no projeto. Este tipo de sistema geralmente é o mais barato e adequado para aplicações onde o corte de freqüência não é um problema para as cargas sendo alimentadas. Alguns grupos geradores são fornecidos com o governador mecânico opcional.

Governadores Eletrônicos: Os governadores eletrônicos são usados em aplicações onde é exigido o governo isócrono (queda zero) ou onde são especificados equipamentos de sincronização ativa e paralelismo. A RPM do motor normalmente é detectada por um sensor eletromagnético e o fornecimento de combustível para o motor é controlado por solenóides acionados por circuitos eletrônicos. Estes circuitos, sejam controladores auto-contidos ou parte domicroprocessador controlador do grupo gerador, utilizam algoritmos sofisticados para manter o controle preciso da rotação (e conseqüentemente da freqüência). Com os governadores eletrônicos, a retomada de passos de carga transiente dos grupos geradores é mais rápida do que com os governadores mecânicos. Os governadores eletrônicos devem sempre ser utilizados quando as cargas incluírem equipamento UPS.
Motores modernos, especialmente motores diesel com sistemas eletrônicos de injeção de combustível, são os únicos disponíveis com sistemas eletrônicos de governo. Os requisitos de demanda ou regulagem para atingir o aumento da eficiência do combustível, baixas emissões de escape e outras vantagens requerem o controle preciso oferecido por estes sistemas.

Potencial energético, economia e benfícios ambientais de uma Cogeração.

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Sat, 21 Nov 2009 04:00:00 +0000

Cogeração, também conhecido por "Combinação entre calor e energia" (Combined Heat and Power - CHP), é a produção local de vários tipos de energia - normalmente eletricidade, calor e/ou frio - a partir de uma fonte de combustível. Cogeração normalmente substitui os métodos tradicionais aquisição de energia, tais como compra direto da concessionária ou a queima de gás natural ou óleo em fornos para produzir calor ou vapor. Enquanto o método tradicional de compra de energia elétrica de uma concessionária é muito conveniente e rápido, é muito ineficiente e desperdiça algo em torno de 75% da energia originalmente produzida devido a perdas na transmissão e produção.
Sistemas locais de Cogeração convertem de 70% a 90% da energia queimada pelo combustível em eletricidade ou calor. Dependendo da aplicação, a integração entre energia e produção de calor/frio em sistemas de Cogeração frequentemente oferecem uma economia de até 35% nos gastos em energia. Se sua fábrica é uma grande consumidora de energia, esta economia pode tranquilamente pagar o investimento de volta em cerca de 2 a 3 anos.
Os princípios da Cogeração já é conhecida de longa data e já foi usada de diversas maneiras - do primeiro gerador elétrico inventado por Thomas Edison em 1882 até modernas instalações de processamento químico. No passado, economia de escala favorecia grandes e complexos projetos ou situações especiais. Hoje, no entanto, as avançadas tecnologias de sistemas de Lean-Burn Gas, trocadores de calor e sistemas de controles digitais fazem com que os sistemas de cogeração sejam práticos e economicos para aplicações a partir de 300kW de potencia.
Claro, isto está originando muito mais interesse de pequenas ou grandes empresas, de pelo menos estudar se a Cogeração pode ser uma opção de melhoria, tanto com relação a eficiencia energética, quanto o de reduzir emissões e cortar custos.
O sistema de cogeração normalmente consiste em um motor primário que gira um alternador para produzir energia e um sistema de recuperação de calor do sistema de exaustão e do sistema de refrigeração do motor. O motor primário pode ser um motor a gás por queima Lean-Burn, um motor a diesel, uma turbina a gás, uma microturbina ou uma fonte de célula combustível. Enquanto a relação entre o calor e a eletricidade produzida pode variar entre todas estas opções, até 90% da energia originada pela queima do combustível pode ser convertida em energia em um sistema de Cogeração.
Menos de 10% da eletricidade usada nos Estados Unidos é produzida através de Cogeração, mas o departamento de energia (DOE) estabeleceu uma meta de dobrar a capacidade instalada de geração de energia por Cogeração até 2010. A União Européia já estabeleceu meta similar. A Suécia, onde a Cogeração é responsável pela geração de 77% da eletricidade do país e a Dinamarca (40%) já se encontram muito a frente dos outros países com relação a meta estabelecida.

No Brasil já existem diversas plantas de Cogeração em operção (normalmente entre 1MW a 10MW). Entre os principais candidatos a Cogeração estão Hospitais, Hotéis, Shopping Centers, Instalações do Governo, Faculdades e Universidades, Piscinas, Grandes Fábricas, Plantas de Produtos Químicos, etc.
A tecnologia avançada que possuímos hoje permite que sistamas de Cogeração de Energia sejam possíveis para uma gama muito maior de clientes e aplicações se comparadas com o passado.

Para informações mais detalhadas em ingles, visite www.cogeneration.org

Considerações sobre a Escolha do Combustível de um Grupo Gerador

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Sun, 15 Nov 2009 06:21:00 +0000

A escolha do combustível, seja gás natural, diesel ou GLP, afetará a disponibilidade e o dimensionamento do grupo gerador. Considere o seguinte:

Combustível Diesel

• O combustível diesel é recomendado para aplicações de emergência e standby. Para um bom desempenho de partida e máxima vida útil do motor, recomenda-se o combustível diesel ASTM D975 Grau No. 2. Consulte o distribuidor do fabricante do motor sobre o uso de outros graus de combustível diesel para diversos motores.
• Deve-se projetar o armazenamento do combustível no local, mas o tanque não deve ser muito grande. O combustível diesel pode ser armazenado por um período de até dois anos, assim o tanque de suprimento deve ser dimensionado para permitir o reabastecimento de combustível com base na programação de exercícios e testes nesse período.
Pode ser necessário aplicar um micro-bioinseticidase a freqüência de reabastecimento for baixa, ou se condições de umidade elevada favorecerem o crescimento de micróbios no combustível. Os micróbios podem obstruir os filtros de combustível e afetar o funcionamento do motor ou até mesmo danificá-lo.
• Climas frios – Deve ser usado o combustível Premium de Grau 1-D quando a temperatura ambiente estiver abaixo do ponto de congelamento. Pode ser necessário o aquecimento do combustível para evitar a obstrução dos filtros de combustível quando a temperatura cair abaixo do ponto de névoa do combustível – cerca de –6ºC para combustível de Grau 2-D e –26ºC para Grau 1-D.

Combustível Biodiesel
Combustíveis biodiesel derivam de uma ampla variedade de fontes renováveis como óleos vegetais, gorduras animais e óleos de cozinha. Genericamente, estes combustíveis são chamados Ésteres Metil-Ácido-Graxos (FAME).
Quando usados em motores diesel, normalmente a emissão de fumaça, a potência e a economia de combustível são reduzidas. Embora a fumaça seja reduzida, o efeito em outras emissões varia, com redução de alguns poluentes e aumento de outros. O biodiesel é um combustível alternativo e o desempenho e as emissões do motor não podem ser garantidos se o mesmo utilizar este combustível.
Uma mistura de combustíveis biodiesel e diesel de qualidade na razão de até 20% de concentração de volume não deverá causar problemas graves. Concentrações acima de 20% podem causar vários problemas operacionais.

Gás Natural
• Para a maioria das instalações, o armazenamento deve ser feito fora do local.
• O gás natural pode ser uma opção econômica de combustível quando disponível nas taxas de fluxo e pressão exigidos.
• Um suprimento de reserva de GLP combustível pode ser necessário para sistemas de fornecimento de energia elétrica de emergência. O gás natural pode ser utilizado em campo com certos grupos geradores. Entretanto, devem ser feitas análises do combustível e consultas com o fabricante do motor para se determinar o despotenciamento e também se a composição do combustível acarretará danos ao motor devido à fraca combustão, detonação ou corrosão.
• Poderão ocorrer danos e detonação do motor quando algumas empresas ocasionalmente adicionam butano para manter a pressão da linha. Os motores a gás natural requerem tubulações limpas e secas, gás de qualidade para gerar a potência nominal e assegurar uma vida útil ideal ao motor.
• A estabilidade de freqüência de grupos geradores com motores de ignição por vela pode não ser tão boa quanto a dos grupos geradores com motores diesel. Uma boa estabilidade de freqüência é importante na alimentação de cargas UPS.
• Climas frios – Em temperaturas ambientes abaixo de –7ºC, os motores com ignição por vela geralmente são mais fáceis de partir e aceitam carga mais rapidamente do que os motores diesel.

GLP (Gás Liquefeito de Petróleo)
• A disponibilidade local de GLP deverá ser investigada e confirmada antes de se optar por um grupo gerador com motor a GLP.
• Devem ser providenciados recursos para o armazenamento local de combustível. O GLP pode ser armazenado indefinidamente.
• A estabilidade de freqüência de grupos geradores acionados por motores com ignição por vela pode não ser tão boa quanto a dos grupos geradores com motores a diesel. Esta é uma consideração importante para a alimentação de cargas UPS.
• Climas frios – O tanque de armazenamento de GLP deve ser dimensionado para fornecer a taxa necessária de vaporização na temperatura ambiente mais baixa esperada, ou ser providenciada a retirada de líquido com um aquecedor.

Gasolina

A gasolina não é um combustível adequado para grupos geradores standby estacionários devido à sua volatilidade e prazo de validade.

Combustíveis Alternativos
Em geral, os motores a diesel podem funcionar com combustíveis alternativos com lubricidade aceitável durante os períodos em que o fornecimento do combustível diesel Nº 2-D esteja temporariamente limitado. O uso de combustíveis alternativos pode afetar a cobertura de garantia, o desempenho e as emissões do motor. Os combustíveis alternativos abaixo geralmente estão dentro dos limites prescritos:
• Combustível diesel 1-D e 3-D
• Óleo combustível de Grau 2 (combustível de aquecimento)
• Combustível para turbinas de aviões, Grau Jato A e Jato A-1 (combustível para jatos comerciais)
• Combustível para turbinas a gás para aplicações não aeronáuticas, Grau 1 GT e 2 GT
• Querosene Grau 1-K e 2-K

Lobão: queda de linha em Itaipu provocou apagão

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Wed, 11 Nov 2009 02:55:00 +0000

BRASÍLIA - O ministro de Minas e Energia, Edison Lobão, informou que a queda de uma linha que transmite energia da Hidrelétrica de Itaipu acabou tirando todos os 14 mil megawatts gerados pela usina do sistema elétrico. Foi isso o que provocou o apagão que atingiu boa parte do País.

Segundo Lobão, o problema mais grave foi no Estado Rio de Janeiro, que ficou totalmente sem luz. Além disso, o apagão atingiu partes de São Paulo, Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso do Sul, Paraná, e parte do Paraguai.
Pouco mais de uma hora após o início do apagão, o ministro disse que estava convencido de que a situação seria normalizada durante a madrugada. "Ainda esta noite deveremos ter resolvido isso", disse. Segundo ele, àquela altura a energia já havia começado a ser religada ao sistema.
Além dos 14 mil MW de Itaipu, outros 3 mil MW foram derrubados. A explicação técnica é que, uma vez que uma linha sai fora do sistema, isso acaba gerando o desligamento de outras linhas de transmissão.

LEONARDO GOY E RENATO ANDRADE - Agencia Estado

Apagão atinge várias regiões do País

noreply@blogger.com (Flavio Mello) — Wed, 11 Nov 2009 02:51:00 +0000

Um apagão atinge pelo menos os Estados de São Paulo, Minas Gerais, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Rio de Janeiro, Goiás, Rio Grande do Sul e Espírito Santo. Segundo o ministro de Minas e Energia, Edison Lobão, o problema ocorreu na hidrelétrica de Itaipú devido a uma falha das linhas abastecidas por Furnas.

No Rio de Janeiro, diversos bairros estão sem luz. O Corpo de Bombeiros do Estado informou ter recebido chamados de pessoas presas em elevadores, mas não soube precisar quantas. Vários bairros da capital paulista estão sem luz, a avenida Paulista está às escuras e o blecaute atinge também a região do ABC.
Em São Paulo, as estações de Metrô estão fechadas. Na Vila Mariana, na zona sul da cidade, há muitas pessoas nas ruas aguardando o restabelecimento de energia. Homens da Companhia de Engenharia de Tráfego estão nas ruas para orientar os motoristas.
Em Cuiabá, o centro da cidade ficou completamente apagado por cerca de 15 minutos. A Cemat, que administra a energia elétrica em Mato Grosso, confirmou que o problema ocorreu na saída da energia da hidrelétrica de Itaipú e atingiu 25% da carga do Estado. A energia já foi reestabelecida no Estado.
A Companhia de Energia Elétrica de Minas Gerais (Cemig) informou que alimentadores em cidades do interior do Estado deixaram de fornecer energia elétrica por volta das 17h, após fortes chuvas. A companhia informa que não houve blecaute na capital Belo Horizonte, porém não soube informar em que cidades ou regiões houve falta de luz. A energia, segundo a empresa, já começou a ser reestabelecida.
A cidade de Campo Grande também ficou sem energia elétrica. Em várias partes do Mato Grosso do Sul, somente hospitais e outros locais com gerador funcionam.
No Rio Grande do Sul, a AES Sul registrou falta de energia em cidades da região metropolitana de Porto Alegre. Segundo a concessionária, 70 mil casas ficaram sem energia em Sapucaia do Sul e São Leopoldo por cinco minutos. As outras empresas que administram energia elétrica não registraram problemas.
A Globonews informou que, de acordo com o Operador Nacional do Sistema Elético (ONS), 17 mil megawatts estão fora de operação. Segundo a rádio CBN, a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) disse que o apagão foi causado por um problema ainda não identificado.

Fonte: Terra