A Nam Theun 2 Power Company Limited opera uma usina hidrelétrica de grande porte no Laos, onde quatro turbinas geram, juntas, aproximadamente 1.000 MW de energia elétrica. Cada turbina é um componente essencial no processo de produção de energia e deve ser protegida contra condições operacionais inseguras, como sobre-velocidade.
Um sistema de detecção de sobre-velocidade funciona como uma camada de segurança dedicada dentro de equipamentos rotativos. Ele monitora continuamente a velocidade de rotação e inicia um desligamento quando limites predefinidos são excedidos, evitando danos mecânicos e situações de risco.
Desafio: substituição do sistema de detecção de sobre-velocidade Jaquet T401
O sistema de detecção de sobre-velocidade existente na usina era baseado na plataforma Jaquet T401. Com o passar do tempo, o sistema tornou-se obsoleto, tornando a manutenção e o diagnóstico de falhas cada vez mais difíceis. A disponibilidade de peças de reposição e a flexibilidade do sistema eram limitadas, o que reduzia a capacidade de adaptá-lo aos requisitos operacionais atuais.
A complexidade do projeto aumentou devido à configuração da usina. Cada uma das quatro turbinas exigia seu próprio sistema independente de proteção contra sobre-velocidade, com uma estrutura de votação 2oo3. Esse tipo de configuração conta com três canais de medição independentes para garantir uma detecção confiável e um comportamento seguro de desligamento.
Além dos desafios técnicos, a substituição precisava ser realizada sem interromper as operações em andamento da usina. O novo sistema precisava se integrar aos ambientes SCADA e EWS existentes, mantendo total visibilidade dos alarmes, sinais de desligamento e status do sistema.
Solução: uso do SpeedSys® 200 para proteção contra sobre-velocidade em turbinas
A TriSystems projetou e forneceu um novo painel do Sistema de Detecção de Sobre-velocidade para substituir a instalação existente. A solução foi baseada no Sistema de Detecção de Sobre-velocidade SpeedSys® 200, com a Istec fornecendo o hardware e o suporte técnico durante o projeto.
Para cada turbina, foi implementada uma estrutura de votação 2oo3 dedicada, utilizando três módulos SpeedSys® 200 independentes. No total, doze módulos foram instalados nas quatro turbinas. Essa configuração garante que um desligamento por sobre-velocidade só seja acionado quando pelo menos dois dos três canais detectarem um evento de sobre-velocidade, proporcionando um mecanismo de proteção robusto e tolerante a falhas.
O design modular do SpeedSys® permite arquiteturas de sistema escaláveis e possibilita instalações de retrofit com baixo impacto. Isso torna possível integrar o sistema à infraestrutura existente sem grandes modificações, mantendo a compatibilidade com diferentes tipos de sensores e sistemas de controle.
Execução do projeto de retrofit do ODS em múltiplas turbinas
O projeto foi executado pela TriSystems, responsável pela engenharia, instalação, configuração e comissionamento dos novos painéis ODS. A Istec apoiou o projeto por meio do fornecimento de módulos SpeedSys® 200 e da orientação técnica durante o projeto e a validação do sistema.
Durante a instalação, cada sistema de turbina foi configurado individualmente, incluindo sua lógica de votação, processamento de sinais e saídas de desligamento. Os sistemas foram integrados ao ambiente SCADA e EWS existente para garantir total visibilidade e controle operacional.
A validação do sistema foi realizada por meio de um processo estruturado de Testes de Aceitação no Local. Foram simuladas condições de sobre-velocidade para verificar o comportamento da lógica de detecção e a ativação correta dos sinais de desligamento da turbina. Esses testes baseados em simulação são essenciais, pois permitem a verificação completa do sistema sem expor a turbina a condições reais de sobre-velocidade.
Principais entregas
- Projeto e fornecimento de novos painéis ODS para quatro turbinas
- Fornecimento de doze módulos SpeedSys® 200
- Implementação de quatro estruturas de votação 2oo3 independentes
- Integração com os sistemas SCADA e EWS existentes
- Configuração, testes e comissionamento de todo o sistema
Resultados da atualização do sistema de detecção de sobre-velocidade
Após o comissionamento, o novo sistema de detecção de sobre-velocidade está totalmente operacional nas quatro turbinas. Cada turbina opera agora com um sistema de proteção independente e consistente, baseado em uma arquitetura padronizada.
Os testes de aceitação no local foram concluídos com sucesso, confirmando a detecção precisa da velocidade e a ativação confiável dos mecanismos de desligamento da turbina em condições simuladas. O sistema foi aceito pelo cliente sem questões críticas pendentes, demonstrando que a implementação atendeu a todos os requisitos funcionais e de segurança.
A transição para um sistema modular melhora a facilidade de manutenção e permite modificações futuras mais simples. A padronização em todas as turbinas simplifica o gerenciamento do sistema e reduz a complexidade da infraestrutura de proteção da usina.
Conclusão
Este projeto demonstra a substituição de um sistema obsoleto de detecção de sobre-velocidade em várias turbinas, utilizando uma abordagem estruturada e escalável. Ao combinar os recursos de engenharia e execução da TriSystems com a plataforma SpeedSys® 200 e o suporte técnico da Istec, foi implementado um sistema de proteção consistente e confiável.
O resultado é uma solução de proteção contra sobre-velocidade fácil de manter e claramente estruturada, que se integra à infraestrutura existente da usina e garante uma operação segura a longo prazo.
