SIMULADOR INTERATIVO DE USINAS TERMELÉTRICAS DE CICLO COMBINADO PARA TREINAMENTO DE OPERADORES E MANTENEDORES

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2 SIMULADOR INTERATIVO DE USINAS TERMELÉTRICAS DE CICLO COMBINADO PARA TREINAMENTO DE OPERADORES E MANTENEDORES José Almeida do Nascimento Luiz Henrique Silva Colado Barreto Tomaz Nunes Cavalcante Neto Emannuel Julião Fernandes Universidade Federal do Ceará Marcio Bandeira Nascimento ENDESA Fortaleza Paulo Roberto Maisonnave ENDESA Geração Brasil 2 Parceiro: Vitoria Agra Fábio dos Santos OSIsoft do Brasil

3 SIMULADOR INTERATIVO DE UTCC USINA TERMELÉTRICA DE CICLO COMBINADO OSISOFT PI SYSTEM O SIMULADOR DE TREINAMENTO CONCLUSÕES 3

4 Motivador SIMULADOR INTERATIVO DE UTCC Necessidade de um sistema voltado para o treinamento dos operadores da Usina com simulação de operação normal e em situações especiais (Faltas, eventos ou manobras) Desafios Plataforma de desenvolvimento Procedimentos operacionais Metodologia pedagógica 4

5 5 INTRODUÇÃO

6 INTRODUÇÃO Central Termelétrica ENDESA Fortaleza Parte da infra-estrutura do Complexo Industrial e Portuário do Pecém, Caucaia CE Faz parte do Programa Prioritário de Termoeletricidade (PPT) do Governo Federal Responsável pelo fornecimento de um terço das necessidades de energia elétrica do Ceará 6

7 INTRODUÇÃO Central Termelétrica ENDESA Fortaleza Potência instalada de 310,7 MW Dois turbogeradores a gás ABB GT11N2 Um turbogerador a vapor FUJI Duas caldeiras de recuperação de calor KAWASAKI Linha de transmissão em circuito duplo para Interligação a SE Cauípe do sistema CHESF 7

8 OSISOFT PI SYSTEM Sistema de Gerenciamento de Informações de Processo (Plant Information Managment System) 8

9 9 OSISOFT PI SYSTEM

10 OSISOFT PI SYSTEM Estações Cliente - ProcessBook - Datalink - RtPortal Estações Cliente - Profile - BatchView - SQC Ferramentas de Análise - ACE - Sigmafine PI Universal Data Server Outros Sistemas - ERP - Manutenção - Lims Nó de Interface Nó de Interface 10 Fonte de Dados (ABB/Baileysem, DCS, PLC, etc) Fonte de Dados (ABB/Baileysem, DCS, PLC, etc)

11 PI Data Archive OSISOFT PI SYSTEM Um Ponto para cada Variável, e cada ponto tem aproximadamente 50 atributos. Valor Novo (baseado em scan ou exceção) Exceção Snapshot Algoritmo compressão do PI PI Archives Exceção Compressão Interface (nó de coletas de dados) Servidor do PI 11

12 12 Arquitetura Básica

13 Cliente PI ProcessBook: Ferramenta que disponibiliza graficamente as formações de planta armazenadas no sistema de archive do PI e outras fontes de dados. PI DataLink: Permite o acesso ao Banco de Dados do PI diretamente de programas para desenvolvimento de planilhas que rodem sobre plataforma Windows, tais como Microsoft Excel ou Lotus

14 14 Projeto do Simulador Interativo

15 15 Sistema ENDESA Fortaleza

16 Proposta pedagógica PLANO DE UNIDADE Objetivo Geral: No final deste treinamento o treinando deverá ser capaz de: Saber, passo a passo, como identificar e solucionar uma eventual falha nas bombas de make-up da torre de resfriamento, da competência de cada profissional envolvido na tarefa, a ordem ideal dos passos e a maneira correta para se executá-los. Duração provável do procedimento na prática: Identificação do alarme da falha da bomba de make-up 05 minutos. Fechar purga das torres e informar ao químico 05 minutos. Acionar a manutenção 05 minutos. 16 -Verificar barra de alimentação elétrica no DCS (tensão, disjuntores, trafos, etc...); -Verificar no DCS se há falha do Function Group de make-up; -Verificar no local integridade do painel elétrico e da motobomba; Em caso de avaliação crítica da MANUTENÇÃO- OPERAÇÃO, Informar o ONS e reduzir a carga das TGs e conseqüentemente da TV para diminuir a produção de vapor nas caldeiras com a finalidade de reduzir a evaporação da água da torre até que tenha sido solucionado o problema Tirar a TV de operação e desligar 4 ventiladores da torre inicialmente e passar as TGs para ciclo simples quando o nível atingir o nível crítico de 4100 mm e elevar a carga das TGs novamente se houver previsão de solução do problema. tempo total da tarefa: 15 minutos. 15 minutos. 25 minutos. 70 minutos

17 17 Sistema Treinamento

18 Proposta pedagógica UNIDADE 1 Assunto Principal: Falha nas bombas de make-up da torre de resfriamento OBJETIVO No final desta Unidade o treinando deverá ser capaz de saber o procedimento correto para: 1.Diminuição no nível da torre por falta de reposição de água 1.Fechar purga das torres e informar ao químico 1.Acionar a manutenção e avaliar a dimensão do problema CRONO-GRAMA Introdução Passo 01 Passo 02 Passo 03 CONTEÚ DO PROCEDIMENTO (TEXTOS CORRESPONDENTES) Riscos -> diminuição no nível da torre por falta de reposição de água Competência -> Operador e equipe de manutenção. Procedime ntos gerais iniciais. Atuação na purga da torre Acioname nto da equipe de manutenç ão e avaliação do problema Diminuição no nível da torre por falta de reposição de água: Identificar o alarme na tela do aplicativo. Fechar purga das torres: 1)Identificar o comando de fechamento/abertura da purga das torres; 2)Acionar o comando para o fechamento da purga da torre; 3)Verificar o fechamento. Informar ao químico: 1)Telefonar ao químico de plantão informando o fechamento da purga! Acionamento da equipe de manutenção: 1)Telefonar para a equipe de manutenção em plantão! 2)Solicitar a presença da equipe na planta! Avaliar o problema com a ajuda da equipe de manutenção: 1)Verificar barra de alimentação elétrica no DCS (tensão, disjuntores, trafos, etc...); 2)Verificar no DCS se há falha do Function Group de make-up; 3)Verificar no local integridade do painel elétrico e da motobomba 4)Em caso de avaliação crítica da MANUTENÇÃO-OPERAÇÃO, Informar o ONS e reduzir a carga das TGs e conseqüentemente da TV para diminuir a produção de vapor nas caldeiras com a finalidade de reduzir a evaporação da água da torre até que tenha sido solucionado o problema! 5)Tirar a TV de operação e desligar 4 ventiladores da torre inicialmente e passar as TGs para ciclo simples quando o nível atingir o nível crítico de 4100 mm e elevar a carga das TGs novamente se houver previsão de solução do problema! 18

19 Proposta pedagógica UNIDADE 2 Assunto Principal: Variação instantânea para baixo, no DCS, da indicação do nível de água da torre de resfriamento. OBJETIVO CRON O- GRAM A CONTEÚ DO PROCEDIMENTO (TEXTOS CORRESPONDENTES) No final desta Unidade o treinando deverá ser capaz de saber o procedimento correto para: Introduç ão Risco -> Perda imediata da geração da turbina a vapor Competência -> Operador. 1.Diminuição instantânea do nível da torre Passo 01 Procedimen tos gerais iniciais. Diminuição no nível da torre: Identificar a queda no nível de água da torre abruptamente. 1.Passar o comando da bomba de resfriamento principal para PAINEL (L) Passo 02 Atuação no comando da bomba de resfriament o principal Passar o comando da bomba de resfriamento principal 6.6kV do DCS para PAINEL (L) e acionar as bombas caso estejam paradas: 1)Identificar o comando da bomba de resfriamento principal; 2)Acionar o comando para colocar a bomba em PAINEL; 3)Acionar as bombas, caso elas estejam paradas. 1.Manter um operador verificando o nível da torre in loco Passo 03 Verificar o nível da torre no mostrador em campo Manter um operador verificando o nível da torre in loco : 1)Identificar o mostrador do nível de água da torre em campo; 2)Manter um operador verificando ente nível para comparar com a leitura do DCS. 1.Atuar manualmente na válvula de controle para manter o nível da torre estável Passo 04 Atuação manual na válvula de controle Atuar manualmente na válvula de controle: 1)Identificar a válvula de controle; 2)Manobrar a válvula para manter o nível da torre estável, observando a escala local. 19

20 Considerações Finais O simulador interativo para treinamento é uma ferramenta desenvolvida com uma tecnologia de treinamento dinâmica do funcionamento, das contingências e dos defeitos da UTCC, emulando o tempo real. A utilização do PI Sistem da OSISoft, sistema já utilizado por todo o grupo ENDESA, representa economia para a empresa e garantia de boa aceitação pelos administradores. 20

21 Considerações Finais Apresenta também grande possibilidade de ser uma ferramenta que além de melhor habilitar o pessoal das Usina, sirva para capacitar jovens da região (operadores e mantenedores). 21

22 SIMULADOR INTERATIVO DE USINAS TERMELÉTRICAS DE CICLO COMBINADO PARA TREINAMENTO DE OPERADORES E MANTENEDORES OBRIGADO!! Luiz Henrique Silva Colado Barreto lbarreto@dee.ufc.br 22