Descrição

Os controladores de demanda ST8500C foram desenvolvidos pela Alfacomp para, através do monitoramento contínuo e do gerenciamento adequado de cargas, manterem a potência elétrica dentro de limites pré-estabelecidos.
A programação e operação dos equipamentos é bem simples, pois os mesmos são compatíveis com outras ferramentas importantes, como interfaces
de medidores de energia padrão, segundo a norma ABNT NBR14522.
Além disso, o ST8500C mede e registra diversas grandezas elétricas (memória para 30 dias de registros), oferecendo ao usuário um exame completo do sistema de energia da sua instalação. Também é possível utilizar o equipamento em conjunto com o software ST-Conecta (software que acompanha o produto), que permite maximizar a análise e o gerenciamento dos dados.
Mais do que simples controladores de demanda de potência, os equipamentos ST8500C constituem poderosos sistemas de gerenciamento de energia elétrica.

Princípio de funcionamento

Os controladores ST8500C recebem informações contínuas da potência da carga por meio da interface serial de usuário, opto-acoplada, padronizada através da norma NBR14.522 (ABNT), disponível em medidores eletrônicos de potência. As informações, no modelo com TC´s, podem ser repassadas via conexão do barramento elétrico, com o uso de transformadores de corrente (TC X/5) e sinais de tensão. A demanda de energia elétrica da carga é calculada através de algoritmos matemáticos.
Conforme a necessidade, ou seja, sempre que a demanda projetada ficar acima do set-point, os controladores ST8500C desativam uma ou mais cargas, promovendo a sua correção. Da mesma forma, toda vez que a demanda projetada ficar abaixo do estipulado, o controlador ativa uma ou mais cargas.
Os controladores ST8500C possuem diversas características que objetivam proteger suas máquinas e equipamentos. Entre essas está o tempo de repouso, que é o tempo programado para evitar que uma carga seja religada logo após seu desligamento – o que pode danificar a máquina e diminuir a vida útil das contactoras (que conectam as cargas à rede elétrica). Os controladores também permitem programar o acionamento e desligamento das cargas com lógica inversa, isto é, desligando a saída do controlador para cargas ativas, evitando paradas por pane do controle.

Inspeção visual

Antes da instalação, proceda a uma cuidadosa inspeção visual para certificar-se de que o produto não apresenta danos causados pelo transporte.

Esquemas elétricos de ligações

Na sequência, as figuras mostram os esquemas de ligação dos controladores ST8500C.

1. Modelo com entrada por TC

2. Modelo com entrada opto-acoplada

Conexões de acionamento

Observações importantes na instalação do equipamento

• No modelo com transformadores de corrente (TCs), a relação de transformação deve ser X/5A.
• Cada acionamento da contactora deve ser protegido com um fusível individual.
• A fiação que mede a tensão deve ser colocada em dutos separados do comando das contactoras com uma distância de, no mínimo, 10 cm.
  A fiação também não deve passar nos dutos dos cabos de potência, onde circulará a corrente da carga.
• Tome cuidado com a tensão de alimentação e a forma de ligação das contactoras. O fio comum das contactoras deve ser diferente do utilizado
  na alimentação do controlador. Lembre que a tensão/corrente máxima de cada saída de acionamento é de 250VAC/5A.
• A tensão máxima de alimentação do controlador, que serve para o equipamento trabalhar, é de 270VAC, enquanto a tensão de medição,
  usada para cálculos para informação no mostrador, pode ir até 600VAC.
• No modelo opto-acoplado é necessário aplicar tensão à entrada de medição para que sejam mostrados, no menu de medidas elétricas,
  tanto o parâmetro de tensão como o de corrente. Do contrário, esses dois parâmetros serão zerados.

Atenção!

A alimentação de tensão do ST8500C pode ser de qualquer fonte, desde que se mantenha na faixa de 80 a 270 VCA.

Painel frontal do controlador de demanda

OBS: A iluminação do display do ST8500C (backlight) só é acionada quando uma tecla é pressionada. Caso nenhuma tecla seja pressionada no período de 3 minutos, a iluminação desligará automaticamente.

LEDs indicadores

• OK Equipamento ligado
• ST Aceso, indica algum alarme ativo
• RX Indica canal serial recebendo dados
• TX Indica canal serial transmitindo dados

Menus de navegação

As funções do ST8500C estão dispostas na forma de um menu principal e de submenus secundários, conforme o esquema a seguir. Também é apresentada uma breve descrição de cada um dos menus controladores ST8500C.

Medidas elétricas

O usuário visualiza as medidas de alta e baixa tensão, corrente, frequência, potência ativa, potência aparente e potência reativa, fator de potência, valor de kVAr que precisa ser adicionado ao sistema para se alcançar o set-point, excesso de carga reativa capacitiva (excesso de kVAr), demanda ativa lida e projetada, valor da demanda contratada, valor da carga acionada, demanda reativa lida e projetada, fator de carga, fator de demanda e consumo ativo e reativo. Para o modelo opto-acoplado é informado o modo de tarifação (indutivo ou capacitivo) e o tempo para o final do intervalo de integração, número de pulsos de potência Ativa e Reativa recebidos no intervalo atual e anterior.

Programação geral

O usuário pode realizar a programação dos parâmetros básicos do ST8500C: set-point da demanda contratada mês a mês, nos horários de ponta e fora de ponta, valor total da carga instalada, data inicial e final do período seco, início e final do horário de ponta, endereço Modbus, a taxa de transferência de dados (baud rate) e o modo de acionamento (direto ou inverso). No modelo opto-acoplado são programadas as constantes de multiplicação dos pulsos recebidos, k.kWh e k.kVArh. Para o modelo com entradas por TCs, programa- se o valor do primário do TC e o valor da relação de TP.

Programação de cargas

O usuário pode realizar a programação do número de cargas, o modo de controle das cargas por demanda ou horário, valor máximo de kW inserido a cada acionamento, tempo entre acionamentos, tempo de desacionamento, tempo de repouso para cada carga, valores individuais (em kW), modo de controle por demanda projetada ou por horário e, neste caso, horário de desligamento e horário de ligação.

Programação de alarmes

O usuário pode definir os valores para a ativação de alarmes. O alarme pode ser ativado por um fator de potência muito indutivo, fator de potência muito capacitivo, tensão muito alta, subtensão na rede ou excesso de demanda ativa. As últimas 100 ocorrências de alarme ficam registradas no menu de ocorrências do equipamento.

Ocorrências

Exibe uma lista de eventos ocorridos na instalação. A lista pode ser apagada pelo usuário pressionando a tecla ENTER duas vezes.

Manutenção

O usuário pode verificar o tempo de funcionamento de cada carga, bem como quantas vezes cada uma delas foi acionada.

OBS: Este menu é muito útil para programar manutenções preventivas nas cargas e nas contactoras.

Data e Horário

O usuário pode ajustar a data e a hora do relógio do equipamento. Quando energizado, será exibida a mensagem “Ajustar relógio”.

Status

Este menu exibe mensagens de status ou erros que estão ocorrendo no equipamento, podendo se referir ao tipo de ligação, tipo de medição, modo de funcionamento etc.

Programação

Liberação do painel

Para evitar que pessoas não autorizadas alterem os parâmetros dos controladores ST8500C, o software do equipamento apresenta um código para a liberação da programação.

Para liberar o painel:

• Pressione as teclas ENTER e ESC ao mesmo tempo;
• A mensagem “Prog. Liberada” será exibida no Se o teclado não for pressionado em 30 segundos, a programação será bloqueada novamente;
• A mensagem “Prog não ” aparecerá toda vez que o usuário tentar alterar um parâmetro sem ter executado o procedimento de liberação.

Menus de programação

Os controladores ST8500C possuem três menus destinados à programação do equipamento: Programação Geral, Programação de Cargas e Programação de Alarmes. Sendo assim, logo que o controlador for energizado, é necessário que o usuário programe, no mínimo:

• A demanda contratada;
• As constantes de conversão (modelo opto-acoplado) ou relação de TC (modelo com TC);
• O número de cargas utilizadas e seus valores nominais (em kW).

Para os demais parâmetros programáveis, é possível utilizar os valores padrão programados na fábrica. Cada um dos parâmetros programáveis nos controladores ST8500C será descrito a seguir. Após a descrição, há exemplos de programação passo a passo.

Programação geral

A seguir são descritas as telas de programação e os parâmetros que fazem parte deste menu.

Importante: As duas constantes de multiplicação (k.kWh e k.kVArh) devem ser programadas, mesmo que apenas uma seja informada no medidor.

Importante: As entradas de medição de tensão devem estar energizadas; do contrário, o equipamento não irá apresentar as medidas de tensão e corrente no modelo opto- acoplado.

Importante! O limite máximo é de 4000 kW e deve ser sempre maior ou igual ao valor da maior carga – ou conjunto de cargas – programado em uma saída do controlador. Do contrário, ele não será acionado.

Atenção: A Alfacomp não se responsabilizará por danos causados pela programação de tempos. Cabe ao usuário analisar o tipo de carga e a conveniência do tempo de acionamento. Não é possível programar um tempo de repouso inferior ao tempo de acionamento.

Exemplos de programação passo a passo

Exemplo de programação das cargas passo a passo: 

1. Utilizando as teclas UP e DOWN, selecione a opção Programação Cargas e pressione a tecla ENTER. Para visualizar a programação atual, utilize as teclas UP e DOWN;
2. Da mesma forma, selecione a opção Nº de Cargas e pressione ENTER;
3. Utilizando as teclas UP e DOWN, escolha o número desejado de cargas (neste exemplo, 4). Confirme a seleção pressionando a tecla ENTER;
4. Utilizando a tecla DOWN, selecione a opção Tipo de Controle e pressione ENTER. Escolha entre Fila Sequencial e Fila Circular usando as teclas UP e DOWN. Confi  a seleção pressionando a tecla ENTER;
5. Utilizando a tecla DOWN, selecione a opção Max. Carga e pressione a tecla ENTER. Escolha o valor para o maior valor em KW que poderá ser adicionado na instalação de uma única vez (teclas UP e DOWN). Lembre-se que este valor deve ser igual ou maior que a maior carga controlável. Confirme a seleção pressionando ENTER;
6. Utilizando a tecla DOWN, selecione a opção Tempo Acionamento e pressione ENTER. Escolha o valor do tempo entre acionamentos (teclas UP e DOWN). Confirme a seleção pressionando a tecla ENTER;
7. Utilizando a tecla DOWN, selecione a opção Tempo Desacionamento e pressione ENTER. Escolha o valor do tempo entre desacionamentos (teclas UP e DOWN). Confi  a seleção pressionando a tecla ENTER;
8. A mensagem “Carga 01” será exibida no mostrador. Pressione ENTER novamente.
9. Utilizando as teclas UP e DOWN, escolha o valor para a carga 01. Confirme a seleção pressionando ENTER;
10. Utilizando a tecla DOWN, selecione a “Carga 02” e faça como no passo 7;
11. Continue a operação, programando as demais cargas;
12. Após a programação da última carga, selecione a opção Tempo Carga utilizando a tecla DOWN. Pressione ENTER;
13. Utilizando as teclas UP e DOWN, escolha o tempo durante o qual as cargas deverão permanecer desligadas. Confirme a seleção pressionando a tecla ENTER;
14. A opção Modo Carga será exibida. Pressione ENTER novamente;
15. Utilizando as teclas UP e DOWN, escolha o método entre Demanda projetada e Horário. Confirme a seleção pressionando ENTER;
16. Caso a opção do passo 15 seja H, será aberta a janela de horários de Ligamento e Desligamento;
17. Pressione ENTER;
18. Utilizando as teclas UP e DOWN, escolha a hora de desligamento da carga. Pressione ENTER novamente para confirmar;
19. Repita os passos 17 e 18 para minutos de desligamento, hora de ligamento e minuto de ligamento.

Cálculo das constantes de kW e kVAr (modelo opto-acoplado) – Método 1 de cálculo das constantes

1. Programar constantes = 1.000;
2. Esperar um intervalo de integração completo;
3. Em seguida, verificar os últimos valores de pulso ou potências informados pelo controlador;
4. Verificar o que foi exibido também no REP;500C
5. Dividir o exibido no REP pelo exibido no controlador. Essa será a constante que deve ser multiplicada por 1.000 e programada no controlador.
6. É preciso programar a constante ativa e reativa.

Cálculo das constantes de kW e kVAr (modelo opto-acoplado) – Método 2 de cálculo das constantes

1. Obter o “KE”, valor usualmente escrito fisicamente no medidor da concessionária;
2. Obter o “KP” da sua unidade consumidora, valor que pode ser obtido entrando em contato com o fornecedor de energia elétrica;
   1. Obter o RTP ou o RTC do seu medidor da concessionária, valores que podem ser obtidos entrando em contato com o fornecedor da energia elétrica
3. A depender das informações obtidas no passo 2, aplicar uma das seguintes fórmulas:
   1. KP*KE*1000 = Constante
   2. (RTC*RTP)*KE = Constante
4. É preciso programar a constante ativa e a reativa

Operação

A operação dos controladores ST8500C resume-se à visualização de certas propriedades, agrupadas nos menus Medidas Elétricas e Últimas Ocorrências. As opções são descritas a seguir.

Medidas elétricas

Utilize as teclas UP e DOWN para visualizar as medidas elétricas desejadas.

Onde:

• Tarifação (Tar) pode ser indutiva (I) ou capacitiva (C);
• Tempo se refere ao tempo que falta para que se complete o intervalo de integração;
• P corresponde à relação entre número de pulsos de energia ativa e reativa;
• Fator de carga é razão entre a demanda média e a demanda máxima da unidade consumidora, ocorridas no mesmo intervalo de tempo especificado (Portaria ANEEL 456/2004);
• Fator de demanda é a razão entre a demanda máxima num intervalo de tempo especificado e a carga instalada na unidade consumidora (Portaria ANEEL 456/2004).

Nota: Essas informações são mostradas em sequência, a menos que o usuário fixe um parâmetro, pressionando ENTER. Para encerrar a visualização das Medidas Elétricas, pressione ESC.

 Nota: Quando não houver nenhuma ocorrência registrada, a mensagem “Fim Ocorrências” será exibida. É possível limpar os registros armazenados. Para isso, pressione novamente a tecla ENTER. A seguinte mensagem será exibida: Limpa – retorna.

Manutenção

Software ST-Conecta

A Alfacomp oferece, para uso conjunto com os controladores ST8500C, o software ST-Conecta. Com esse produto, você poderá maximizar as funcionalidades dos controladores nos seguintes aspectos:

• auxílio na instalação do equipamento;
• facilidade na programação;
• gerenciamento de dados, com a geração de relatórios a partir dos dados armazenados pelo controlador;
• supervisão on-line de medição.

Os controladores ST8500C têm memória para armazenar 30 dias de registros de todos os parâmetros lidos, com intervalo de 5 minutos entre os registros. Esses registros podem ser transferidos para um computador, onde o software ST-Conecta formará um banco de dados e poderá gerar gráficos e relatórios de dados.

Resolução de problemas

Características técnicas

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