Quadro de sincronização de grupos geradores

O quadro de sincronização é o quadro de comando e potência que permite a vários grupos geradores funcionar em paralelo entre si ou com a rede. O quadro iguala a tensão, a frequência e o ângulo de fase dos grupos, liga-os a um barramento comum e reparte a carga total entre eles. Assim, em vez de um único grupo gerador de grande potência, vários grupos que entram e saem de serviço conforme a necessidade alimentam a mesma instalação.

Concebemos os quadros de sincronização de acordo com cada projeto, fabricamo-los na nossa unidade na Turquia e ensaiamo-los e colocamo-los em serviço juntamente com os grupos geradores.

Como funciona um quadro de sincronização?

O controlador de cada grupo a ligar em paralelo mede continuamente a tensão e a frequência do barramento. Quando um grupo tem de entrar em serviço, o processo é o seguinte:

1. Arranque e aceleração: O grupo arranca e atinge a velocidade e a tensão nominais.
2. Ajuste: O controlador regula a velocidade do motor e a tensão do alternador para igualar a tensão, a frequência e o ângulo de fase do grupo aos do barramento. A sequência de fases também é verificada.
3. Fecho do disjuntor: Logo que os valores entram nos limites admissíveis, o disjuntor do grupo fecha e o grupo fica ligado ao barramento.
4. Repartição de carga: Os grupos ligados repartem a potência ativa (kW) e a potência reativa (kVAr) proporcionalmente à sua potência.
5. Gestão de carga: Quando a carga aumenta, o grupo seguinte entra automaticamente em serviço; quando a carga diminui, o grupo desnecessário transfere a sua carga, sai de serviço e para após o tempo de arrefecimento.

Todo o processo decorre sem intervenção do operador, através da comunicação entre os controladores. Os pormenores técnicos do funcionamento em paralelo estão no nosso artigo sobre grupos geradores em paralelo (sincronização).

Modos de funcionamento: AMF, ATS e sincronização

Modo de funcionamento	O que faz?	Utilização típica
AMF (falha automática da rede)	Arranca um único grupo quando a rede falha e para-o quando a rede regressa	Socorro com um só grupo
Quadro de transferência ATS	Transfere a carga entre a rede e o grupo; os dois nunca alimentam a carga ao mesmo tempo	Socorro de edifícios e instalações
Sincronização grupo–grupo	Liga vários grupos a um barramento comum e reparte a carga	Grande potência, redundância, carga variável
Funcionamento em paralelo com a rede	Liga o grupo ao mesmo barramento que a rede; retorno sem corte ou produção de potência constante	Indústria, cogeração, gestão de pontas de consumo

Em aplicações com um só grupo, o painel de comando do próprio grupo e um quadro de transferência ATS são suficientes para a supervisão da rede e o arranque automático. Quando vários grupos têm de funcionar em conjunto, ou quando o grupo tem de funcionar em paralelo com a rede, utiliza-se um quadro de sincronização.

Painel de comando normalizado e controladores de sincronização

Nos grupos geradores Terex Diesel, o painel de comando normalizado é definido pela potência indicada no código do modelo:

• Grupos abaixo de 500 kVA: Datakom DKG-309
• Grupos de 500 kVA ou mais: Datakom D-500

Estes controladores asseguram a supervisão da rede, o arranque automático e a proteção do motor de um grupo individual. Nos sistemas que vão funcionar sincronizados utiliza-se um dos controladores de sincronização do nosso catálogo:

• Datakom: D500 MK2, D700
• Deep Sea: 8610, 8620, 8660
• ComAp: InteliCompact NT SPtM, InteliGen BaseBox, InteliGen 200

A escolha do controlador depende do número de grupos, da necessidade de funcionamento em paralelo com a rede e dos requisitos de monitorização remota e de comunicação com o sistema de automação. A comparação das funções de todos os equipamentos está na nossa página de controladores de grupos geradores.

O que inclui o quadro?

Cada quadro de sincronização é configurado de acordo com o projeto. Um quadro típico inclui:

• Disjuntor motorizado e controlador de sincronização para cada grupo
• Barramento comum e, quando necessário, disjuntor de rede
• Transformadores de corrente e de tensão, relés de medida e de proteção
• Repartição de carga e prioridade dos grupos (rotação automática que equilibra as horas de funcionamento)
• Paragem de emergência, sinais de alarme e de aviso
• Ligação para monitorização remota (GSM, Ethernet ou sistema de gestão técnica do edifício)

O invólucro do quadro, as correntes dos disjuntores e as regulações de proteção são escolhidos em função do nível de curto-circuito da instalação e da potência total.

Porquê vários grupos geradores?

• Redundância: Se um dos grupos avariar ou estiver em manutenção, os restantes continuam a alimentar as cargas críticas.
• Funcionamento eficiente com carga reduzida: Quando a carga diminui, funciona apenas um grupo; reduzem-se os problemas e o consumo de combustível causados pelo funcionamento prolongado de um grupo grande com carga reduzida.
• Crescimento faseado: Quando a potência da instalação aumenta, podem ser acrescentados novos grupos ao sistema existente.
• Manutenção mais simples: As horas de funcionamento são repartidas entre os grupos e o planeamento da manutenção torna-se mais fácil.

Para projetos que exigem dois grupos sincronizados no mesmo chassis, dispomos também da solução de grupo gerador duplo; por exemplo, 2 × 1000 kVA num único chassis para uma necessidade de 2000 kVA.

Onde é utilizado?

Os quadros de sincronização são utilizados em projetos que não toleram cortes e que têm necessidades de potência elevadas ou variáveis:

• Centros de dados e infraestruturas de telecomunicações
• Hospitais e campus de saúde
• Instalações industriais e parques industriais
• Centros comerciais, hotéis e grandes edifícios comerciais
• Explorações mineiras e projetos sem ligação à rede
• Sistemas de cogeração e de média tensão

Gamas de potência

Os grupos utilizados em sistemas sincronizados são escolhidos entre os grupos geradores a diesel de 10–4125 kVA do nosso catálogo. Para as potências mais utilizadas em projetos de grande potência, consulte as páginas de grupos geradores de 500 kVA, 1000 kVA, 1500 kVA e 2000 kVA. Os grupos até 1100 kVA são fornecidos com canópia insonorizada e os de potência superior em versão contentor.

Fabrico por projeto e colocação em serviço

Nos projetos de sincronização, o trabalho começa com a definição correta da necessidade. Para a proposta, são úteis as seguintes informações:

• Necessidade total de potência e número de grupos previstos
• Se é necessário o funcionamento em paralelo com a rede ou apenas a sincronização entre grupos
• Tensão e frequência (50 Hz ou 60 Hz)
• Se existirem grupos: marca, modelo e controlador
• Necessidade de monitorização remota ou de integração com a gestão técnica do edifício

O fabrico do quadro, a montagem no local, a cablagem, a integração da automação, os ensaios e a colocação em serviço são realizados pelas nossas equipas. Para acrescentar sincronização a grupos existentes, consulte o nosso serviço de montagem de ATS e sincronização; para a instalação, o serviço de instalação e colocação em serviço. Peça um orçamento para o seu projeto ou fale com a nossa equipa de assistência técnica.