Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação

Proposta de um seguidor de referência microcontrolado para os reguladores de tensão das unidades geradoras hidráulicas da primeira casa de força da UHE Tucuruí

Considering the search for ever greater efficiency in voltage regulators of synchronous generators, this paper presents a proposal of a microcontrolled prototype that seeks to prevent undesirable terminal voltage oscillations from occurring in the generator at the time the manual voltage regulator i...

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Autor principal: COSTA, Jefferson Souza
Grau: Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação
Publicado em: 2018
Assuntos:
Geradores hidrelétricos
Reguladores (Máquinas)
Microcontroladores
Usina Hidrelétrica de Tucuruí
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MAQUINAS ELETRICAS E DISPOSITIVOS DE POTENCIA
Acesso em linha: http://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/681
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spelling oai:https:--bdm.ufpa.br:8443:prefix-6812019-01-18T14:21:43Z Proposta de um seguidor de referência microcontrolado para os reguladores de tensão das unidades geradoras hidráulicas da primeira casa de força da UHE Tucuruí COSTA, Jefferson Souza LANA, Jânio José de http://lattes.cnpq.br/6456290971313903 Geradores hidrelétricos Reguladores (Máquinas) Microcontroladores Usina Hidrelétrica de Tucuruí CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::SISTEMAS ELETRICOS DE POTENCIA::MAQUINAS ELETRICAS E DISPOSITIVOS DE POTENCIA Considering the search for ever greater efficiency in voltage regulators of synchronous generators, this paper presents a proposal of a microcontrolled prototype that seeks to prevent undesirable terminal voltage oscillations from occurring in the generator at the time the manual voltage regulator is exchanged for an automatic and vice versa. The proposal presents a control loop that aim to track the change of the regulator reference voltage that takes control of the terminal voltage and modify the regulator variable reference in standby, so that the references applied to the two regulators will support an even terminal voltage. This allows the exchange between regulators to be made without the “unwanted” oscillations in the value of terminal voltage. Since the voltage regulators utilize different variables to control the generator excitation, the manual type controls the field current and the automatic type controls the terminal voltage directly, it became necessary to correlate these references so that the physical characteristics of the generator could be considered. For this, tests were performed on a 350MW synchronous generator of the powerhouse I of Tucuruí Hydropower Plant, Brazilian state of Pará, in order to identify its magnetization characteristic at no load and loaded condition. After ascertaining the generator magnetization characteristic, a program was written in C language, which synthesizes the control logic of the reference follower prototype. This program was developed for a specific PIC family microcontroller. Furthermore, a physical module for the prototype was designed, so that the microcontroller perform the actions necessary to monitor the variables of interest. In this work, we describe the design of software to be embedded in the microcontroller, and the prototype physical module. Tendo em vista a busca cada vez maior pela eficiência nos reguladores de tensão dos geradores síncronos, este trabalho apresenta a proposta de construção de um protótipo microcontrolado, o qual visa evitar que oscilações indesejadas de tensão terminal ocorram no gerador no momento em que ocorre a transferência do regulador de tensão automático para o regulador manual e vice-versa. O protótipo apresenta uma malha de controle que tem como objetivo, rastrear a mudança da referência de tensão do regulador que assume o controle da tensão terminal, para assim modificar a referência da variável do regulador que não se encontra em retaguarda, de forma que as referências aplicadas aos dois reguladores propiciem um mesmo valor de tensão terminal. O que permite que a permuta entre os reguladores seja feita sem oscilações indesejadas de tensão terminal. Como os reguladores de tensão utilizam variáveis diferentes para controle da excitação do gerador: o manual controla a corrente de campo e o automático controla diretamente a tensão terminal; tornou-se necessário correlacionar estas referências para que a comparação possa ser feita de forma coerente com as características físicas da máquina síncrona. Para isso foram realizados ensaios sobre um gerador síncrono de 350MW da primeira casa de força da usina hidroelétrica, localizada em Tucuruí-PA, com o intuito de se identificar sua característica de magnetização na condição em vazio e também em carga. De posse da característica de magnetização do gerador, foi elaborado um programa em linguagem C que sintetiza a lógica de controle do protótipo seguidor de referência. Este programa foi desenvolvido para um microcontrolador específico da família PIC. Também foi projetado um módulo físico para o protótipo, de forma que o microcontrolador realize as ações necessárias ao acompanhamento entre as variáveis afins. Durante este trabalho são descritos os projetos do programa a ser embarcado no microcontrolador e do módulo físico do protótipo. 2018-09-10T13:44:52Z 2018-09-10T13:44:52Z 2013-05 Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação COSTA, Jefferson Souza. Proposta de um seguidor de referência microcontrolado para os reguladores de tensão das unidades geradoras hidráulicas da primeira casa de força da UHE Tucuruí. Orientador: Jânio José de Lana. 2013. xi, 92 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) – Campus Universitário de Tucuruí, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2013. Disponível em: http://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/681. Acesso em:. http://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/681 Acesso Aberto 1 CD-ROM
institution Biblioteca Digital de Monografias - UFPA
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description Considering the search for ever greater efficiency in voltage regulators of synchronous generators, this paper presents a proposal of a microcontrolled prototype that seeks to prevent undesirable terminal voltage oscillations from occurring in the generator at the time the manual voltage regulator is exchanged for an automatic and vice versa. The proposal presents a control loop that aim to track the change of the regulator reference voltage that takes control of the terminal voltage and modify the regulator variable reference in standby, so that the references applied to the two regulators will support an even terminal voltage. This allows the exchange between regulators to be made without the “unwanted” oscillations in the value of terminal voltage. Since the voltage regulators utilize different variables to control the generator excitation, the manual type controls the field current and the automatic type controls the terminal voltage directly, it became necessary to correlate these references so that the physical characteristics of the generator could be considered. For this, tests were performed on a 350MW synchronous generator of the powerhouse I of Tucuruí Hydropower Plant, Brazilian state of Pará, in order to identify its magnetization characteristic at no load and loaded condition. After ascertaining the generator magnetization characteristic, a program was written in C language, which synthesizes the control logic of the reference follower prototype. This program was developed for a specific PIC family microcontroller. Furthermore, a physical module for the prototype was designed, so that the microcontroller perform the actions necessary to monitor the variables of interest. In this work, we describe the design of software to be embedded in the microcontroller, and the prototype physical module.
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