AMPERIS E3 Power Transformer Monitor

Monitorização, controlo e comunicação de todo o transformador num sistema modular

Dynamic Ratings E3

Monitorização de transformadores

DYNAMIC RATINGS

E3

Monitor de transformadores de potência

A deteção precoce dos problemas eleva a fiabilidade, reduz a manutenção e liberta a capacidade real do transformador.

Porquê monitorizar transformadores de potência

Os dados de condição em linha geram alarmes quando os problemas mal começam, para que se atue antes de uma falha escalar; a analítica integrada filtra os dados e orienta as equipas de manutenção diretamente para os pontos que requerem atenção; e a medição em tempo real dos parâmetros de operação estabelece a capacidade dinâmica do transformador, libertando uma capacidade que as classificações estáticas deixam por usar.

Um sistema modular concebido à medida

O E3 configura-se à medida com módulos em calha DIN: o CPU e a fonte universal combinam-se com até doze módulos de entradas e saídas digitais e analógicas e um módulo multiporta de comunicações, pelo que a mesma plataforma cobre desde a monitorização térmica essencial até à supervisão completa de OLTC, buchas e descargas parciais.

Capacidades de monitorização

• Térmica: óleo superior, medição direta do enrolamento por fibra e envelhecimento
• Buchas: fator de potência, capacitância e deteção de descargas parciais
• OLTC: contadores por tomada, desgaste de contactos, falha do motor, Delta T e respirador
• Refrigeração: correntes de ventiladores e bombas, contactores, eficiência, horas de marcha
• Núcleo, enrolamentos e DETC: DGA, humidade e descargas parciais
• Óleo e conservador: níveis, fugas, membrana, respiradores e pressão de azoto
• Defeitos passantes: contagem e magnitude; GIC: correntes CC no neutro e harmónicos
• Impacto de renováveis: harmónicos, perfil de carga, fator de potência e nível de tensão
• Sistema de controlo: aquecedores, auxiliares, disparos, porta aberta e «fora de automático»

Deteção e diagnóstico de problemas em buchas, enrolamentos, OLTC, refrigeração e isolamento de transformadores de potência.

Deteção e diagnóstico

Monitor de descargas parciais

O monitor adquire 15 canais de DP simultâneos; ligado aos taps capacitivos das buchas vê até ao interior dos enrolamentos, e o cancelamento de ruído distingue as descargas internas das interferências externas. Cada canal é totalmente configurável, com dois níveis de alarme em mV ou pC; regista magnitudes de impulso, contagens e dados resolvidos em fase e armazena até 2 anos de histórico. Os sensores — de tap capacitivo, RFCT e bobinas de Rogowski — instalam-se no exterior, e um módulo de DP acústica pode combinar-se com o monitor elétrico.

Monitor de saúde das buchas

Até 12 sensores instalados nos taps capacitivos medem a capacitância e o fator de potência de cada bucha, com três níveis de proteção que incluem um circuito à prova de falhas. A soma das correntes de tap dá a severidade do defeito e o seu vetor indica qual bucha se está a deteriorar; o sistema aprende o comportamento com a carga, a humidade e a temperatura durante o comissionamento e alarma perante qualquer desvio, e os mesmos sensores fornecem ainda os sinais de descargas parciais.

Medição de temperatura por fibra ótica

As sondas de fibra ótica medem diretamente o ponto quente do enrolamento: 4 sondas por módulo e até 3 módulos (12 sondas), de -30 a +200 °C com exatidão de ±2 °C ou 1 % do fundo de escala e gama de operação de -40 a +70 °C. Os seus dados precisos refinam o modelo de ponto quente, que pode copiar-se para os duplicados térmicos da frota.

Gases dissolvidos e humidade

Os analisadores DGA multigás e os sensores de humidade no óleo integram-se por ligações série que conservam a precisão digital das leituras. Toda a informação se consolida num único arquivo, num único ecrã e num único ficheiro SCADA, e um modelo de lógica difusa avalia a humidade ativa do papel isolante com um estado tipo semáforo e um nível de confiança.

Toda a informação do transformador num ecrã gráfico, num servidor web e num único enlace SCADA.

Interface de utilizador e comunicações

Interface local de utilizador

• Ecrã gráfico com tendências históricas, tamanho de letra ajustável, LED de estado, teclado numérico completo com confirmação audível e teclas de menu inteligentes com oito favoritos definíveis.
• Montagem em painel basculante resistente à intempérie; o ecrã opera de -20 a +70 °C e suporta de -40 a +85 °C.
• Gestão de palavras-passe multinível por grupos de utilizadores; ações recomendadas ao operador com avisos de segurança e passos de resolução.
• Ecrã remoto opcional para a sala de controlo, sem sistema operativo de PC; versão LCD dobrável quando falta espaço no bastidor.

Alarmes e registo de dados

Um cartão flash industrial de 1 GB armazena os dados a intervalos definidos pelo utilizador — por defeito, um ano a intervalos de 1 minuto com até 200 pontos de dados por minuto, e até cinco anos — em formato CSV, juntamente com um histórico de alarmes com selo temporal e registos de eventos configuráveis; um relógio autónomo sincronizável por NTP, DNP ou Modbus data cada registo. Os alarmes consolidam-se em grupos comum, maior e menor ou em grupos ilimitados de utilizador, com diagnóstico de ocorrências e duração, e um relé de estado sinaliza a perda de alimentação ou a falha do sistema.

Comunicações e integração

• Protocolos simultâneos mestre/escravo: IEC 61850, DNP 3.0, Modbus e TCP/IP (HTTPS, SFTP, SSH).
• Portas RS-232, RS-485, Ethernet de cobre e de fibra e fibra ótica série; rádio e comunicação pela linha de potência.
• Comunicação pass-thru com analisadores DGA e outros IED, consolidada num único enlace SCADA.
• Páginas web integradas sem licenças de software, com cópia virtual do ecrã para assistência remota.

Ecrã remoto opcional: LCD dobrável de bastidor

Analítica que converte as medições em decisões de operação: refrigeração, tensão, capacidade de carga e visualização da frota.

Aplicações e software

Modelo térmico e capacidade dinâmica

O modelo térmico segundo IEC 60076-7 / IEEE C57 ajusta as perdas a cada tomada e à saúde da refrigeração, calcula o ponto quente de cada enrolamento e acumula a perda de vida do isolamento. A capacidade dinâmica deriva o tempo restante e a carga máxima segura, e os cálculos «what-if» respondem quanta carga durante quanto tempo; um modelo preditivo do óleo superior denuncia problemas como válvulas de radiador fechadas.

Refrigeração preditiva SMART

O controlo de refrigeração comanda mais de quatro estágios discretos, ventiladores de duas velocidades, bombas em paralelo e variadores, repartindo as horas de funcionamento entre estágios. A função preditiva SMART arranca a refrigeração antes de se atingirem as temperaturas finais previstas do óleo e do enrolamento, reduz o envelhecimento do isolamento e reserva capacidade de sobrecarga; exercício periódico, inibição de bombas a baixa temperatura e alarme de «fora de automático» completam a função.

Controlo de tensão e proteção do OLTC

Como regulador principal ou de reserva, o Dynamic Ratings E3 oferece compensação de queda de linha, temporizações fixas ou inversas e paralelismo por corrente circulante, master-follower, partilha de VAR ou reactância inversa. Os bloqueios por tensão, corrente e corrente circulante, a verificação de cada mudança de tomada (positive feedback) e a limpeza automática do inversor protegem o comutador de tomadas; os contadores por tomada, o desgaste de contactos, a energia do motor e a analítica Delta T programam a sua manutenção.

Software web e visualização de frota

Cada E3 inclui um software web que converte os dados recolhidos num formato fácil de entender, disponível a qualquer momento e a partir de locais remotos; o seu dashboard concentra a informação crítica para avaliar a saúde do transformador. Uma plataforma web de visualização de frota agrega os dados de vários monitores e mostra num relance o estado e a saúde de cada ativo, atual ou histórico, ajudando a priorizar a manutenção de toda a frota.

As páginas web integradas e a plataforma de visualização de frota apresentam dados em direto, tendências e diagnósticos em formato gráfico.

Resultados e ecrãs do software

Página web integrada: estado em direto, indicadores, capacidade dinâmica e alarmes

Ambiente, óleo superior e ponto quente com ajustes de alarme e disparo

Tensões e correntes medidas com a tendência do controlo face aos valores de referência

Mudanças de tomada por posição e analítica de hunting do comutador

Conteúdo harmónico de tensão e corrente com a distorção total par/ímpar

Plataforma web: mapa da frota com o estado e a saúde de cada ativo

Dynamic Ratings E3 — MÓDULOS E OPÇÕES

Uma plataforma modular por cartas: CPU e fonte mais os módulos de E/S e comunicações que cada transformador requer.

Módulos do E3

O CPU e a fonte universal são obrigatórios; além deles, o E3 admite até doze módulos em qualquer combinação — o multiporta conta como um, independentemente das cartas que aloje.

Opções do módulo multiporta

Qualquer combinação de cartas pode povoar as oito portas do módulo multiporta.

Dynamic Ratings E3 — ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS