Projeto Eletrico

Projeto elétrico da Plataforma

Sistema de Geração Principal e Emergência

Na fase inicial do projeto de uma plataforma de petróleo faz-se o estabelecimento da quantidade de petróleo e gás que se deseja produzir. A partir daí, realiza-se uma análise inicial de cargas e calcula-se a demanda de potência ao longo dos anos de operação da unidade. Este estudo possibilita, levando-se em conta aspectos econômico-financeiros, qualitativos e a demanda de energia, a emissão de um mapa de análise das alternativas para o sistema de geração. Este mapa define a quantidade de geradores principais e de emergência, tensão e potência nominais, tipo de acionamento e combustível utilizado.

Sistema de Geração Principal – É constituído por dois ou mais geradores, acionados turbinas, que utilizam o gás como principal combustível devido à sua disponibilidade e o diesel como combustível alternativo na falta do gás, capazes de atender a demanda de energia de todos os sistemas da plataforma, em condições normais de operação.

Sistema de Geração de Emergência – É constituído por um ou mais geradores, acionados por motores diesel, capazes de atender a demanda de energia dos sistemas essenciais da plataforma no caso de emergência ou sem a geração principal. Segundo os “Critérios Gerais para Projeto Básico em Eletricidade”, em Unidades Marítimas de Produção que utilizam turbo geradores na geração principal, devem existir 2 (dois) meios diferentes e independentes para a partida das turbinas quando todos os geradores principais estiverem desligados. Os sistemas periféricos da geração principal incluindo a tensão de controle, sistema de partida e UPS’s (Sistema Ininterrupto de Fornecimento de Energia) devem ser alimentados por 2 grupos moto geradores independentes e ambos com partida a ar e compressor de ar de partida dedicado. O grupo gerador de emergência é capaz de partir manual ou automaticamente e assumir a carga até a sua capacidade nominal, em tempo inferior a 45 segundos em caso de falha da geração principal. A partida automática do grupo gerador ocorre por falta de tensão simultânea nas barras do “Centro de Distribuição de Cargas de Emergência”, ao qual o gerador deve estar conectado. A queda de tensão provocada pela partida do maior motor ou grupo de cargas, não deve ultrapassar 15% da tensão nominal na barra do gerador. Caso seja necessária a redução da corrente de partida dos grandes motores devem ser utilizados dispositivos do tipo “Soft-Starter” ou VSD`s (Conversor de frequência) que possuem ajustes na velocidade do motor.

Sistema de Distribuição

Painéis Elétricos

O sistema de distribuição é constituído por um painel de distribuição de alta tensão (CDC de alta ou “Switchgear”), que recebe a alimentação direta dos geradores principais. Este painel alimenta cargas de alta tensão, o CCM de alta tensão (PN-02) e transformadores abaixadores de tensão que alimentam CDC’s de baixa tensão. A alimentação das cargas de baixa tensão de maior potência é feita diretamente pelos painéis de distribuição (CDC’s) e das cargas de menor potência através dos CCM’s (Centro de Controle de Motores). O sistema de distribuição deve ser concebido com adequada redundância de modo que uma falha em qualquer circuito ou seção do barramento não comprometa todo o sistema. A falha em qualquer circuito ou seção de barramento não deve causar a indisponibilidade de outros consumidores por longo tempo. Na análise de cargas (mostrada adiante) realizada para a unidade a ser projetada, a potência demandada encontrada foi de 14 MW, aproximadamente. Portanto, baseando-se na tabela anterior o nível de tensão primária mais adequado é o de 6,6 kV. Portanto, podemos tomar como referência em nosso estudo a unidade de produção P-37, que possui um carregamento aproximado ao levantamento realizado, trabalhando assim em um nível de tensão primária também de 6,6 kV. Utilizaremos transformadores abaixadores de tensão 6600 / 480 V (Delta / Estrela-neutro suspenso).

Sistema de Iluminação

Iluminação Normal

A alimentação da iluminação normal é proveniente do sistema de distribuição normal, ficando, portanto, desligada enquanto a Geração Principal estiver desligada.

Iluminação Essencial

É aquela que, em caso de falha da geração principal, é alimentada pela geração de emergência. Durante o tempo de falta da geração principal e partida da geração de emergência estes circuitos permanecem desenergizados.

Iluminação Essencial Crítica

É alimentada através do sistema essencial via UPS (Sistema Ininterrupto de Fornecimento de Energia). Este circuito é alimentado a partir de um conjunto retificador-inversor, e na ocorrência de falta de energia passa a ser suprido, sem interrupção, por um banco de baterias. A configuração inicial é restabelecida assim que a geração de emergência ou principal sejam restabelecidas.

2.4. Sistema de Supervisão, Operação e Controle de Processos

Podemos definir o Sistema Supervisório como o “Cérebro de uma Plataforma”, uma vez que este sistema gerencia e monitora todos os processos de produção, geração de energia elétrica e segurança da unidade, possibilitando também a interface com o operador na alteração de parâmetros de referência, geração de gráficos e atuação de alarmes.

Os componentes físicos de um sistema de supervisão podem ser resumidos em sensores e atuadores, rede de comunicação, estações remotas (aquisição e controle de dados) e estações de monitoramento central (ECOS).

Sensores - Dispositivos conectados aos equipamentos controlados e monitorados pelos sistemas ECOS, que convertem parâmetros físicos, tais como velocidade, nível de água, temperatura, tensão e corrente para sinais digitais legíveis pela estação remota.

Atuadores - Dispositivos utilizados para atuar sobre o sistema, ligando ou desligando equipamentos e abrindo ou fechando válvulas.

Rede de Comunicação - É a plataforma por onde as informações são transmitidas dos CLPs (Controladores Lógico-Programáveis) para o sistema ECOS, levando-se em consideração os requisitos do sistema