Concessionária do Sul Moderniza Turbinas a Gás com Controles Avançados de Monitoramento de Condição

Em 2024, os Estados Unidos consumiram aproximadamente 3,3 terawatts — pouco mais de 20% do uso global de eletricidade, segundo a Agência Internacional de Energia (IEA). Com a demanda mundial de energia projetada para dobrar até 2050, concessionárias estão se voltando para soluções inovadoras para manter redes estáveis e confiáveis.

Uma concessionária de energia do Sul, atendendo cerca de 600.000 clientes de varejo e atacado, realizou uma retrofit abrangente de quatro pacotes turbo-geradores General Electric MS5001 (Frame 5). O objetivo era colocar motores de turbina a gás de combustão legados online rapidamente enquanto aumentava confiabilidade e permitia operação remota.

A HPI LLC, especialista em retrofit baseada em Houston com portfólio de mais de 70 modelos de turbinas a gás em 20 fabricantes, foi escolhida para substituir os sistemas de controle envelhecidos. A expertise da HPI reside em integrar controladores programáveis modernos, prontos para uso, com hardware de turbina existente.

Desafios-chave incluíam tecnologia de controlador obsoleta, fiação envelhecida e configuração fragmentada de monitoramento de vibração que combinava um sistema GE Speedtronic com uma unidade Bently Nevada 3300. A HPI também precisava substituir um sistema de proteção contra sobrevelocidade hidraulicamente controlado, desatualizado, difícil de testar e manter.

A HPI entregou uma solução de controle digital padronizada construída sobre a Arquitetura Integrada da Rockwell Automation. Os componentes centrais foram um controlador de automação programável (PAC) Allen‑Bradley ControlLogix, redes ControlNet e EtherNet/IP, e software FactoryTalk View SE de interface homem-máquina (HMI). Esta plataforma unificada fornece integração empresarial perfeita, diagnósticos em tempo real e capacidade de partida remota.

Para monitoramento de vibração, a HPI instalou módulos de medição dinâmica XM‑120, permitindo que a concessionária continuasse usando suas sondas de vibração GE existentes. Os módulos, conectados via ControlNet a módulos de interface DeviceNet, fornecem dados de vibração de eixo, carcaça e pedestal em tempo real. Proteção contra sobrevelocidade foi atualizada com módulos de velocidade dupla XM‑220, que monitoram velocidade do rotor, aceleração e detectam rotação zero ou reversa.

A HPI também reengenheirou a estratégia de fiação: módulos FLEX I/O foram redeados sobre ControlNet e EtherNet/IP, e todos terminais, fusíveis, relés e conduítes foram pré-instalados em subpainéis para minimizar fiação no local. O resultado é um gabinete de controle modular, escalável, que pode ser replicado em múltiplos locais.

Desde a atualização, a concessionária não experimentou falhas de partida e agora desfruta de monitoramento remoto 24 horas a partir de localização central a cinco milhas das turbinas. A solução da HPI provou ser custo-efetiva, fácil de manter e totalmente integrada com a infraestrutura existente da concessionária.

A HPI oferece suporte técnico 24 horas e distribui hardware ControlLogix através de distribuidores Rockwell Automation mundialmente. De sua sede em Houston, a empresa fornece patches de software, integração de sistemas e assistência contínua para garantir desempenho ótimo.

Um controlador ControlLogix e módulos XM oferecem confiabilidade e controle aprimorado de turbina.

Subpainéis pré-instalados reduzem requisitos de fiação no local.