Presentation Semi Industrial R9 Eng

Integrated Solutions for Small Hydro

SEMI Engenharia SEMI Sistemas SEMI Industrial

• Erection and Start-UpServices

•Plant Automation•Speed Governors•Voltage Regulators•Electrical Design•Electrical Packages

•Water Turbines•HydromechanicalEquipment•Penstocks•Shut-Off Valves•Turnkey packages


Products

• Water Turbines (Kaplan, Francis and Pelton)

• Hydromechanical Equipment(gates, trash racks, etc.)

• Penstocks• Electrical equipment• Plant automation• Erection and start-up• Water-to-wire packages

Pro

duct

s


Contract possibilities

• EPC packages• Turn-key packages• Equipment supply• Services

Con

trac

ts


TechnologyTe

chno

logy Cooperation agreement signed with

UNIGE-DIMSET department ofUniversity of Genoa, Italy, for the

hydraulic design

Several projects supplied to Brazil withsuccessfull achievement of performance

values


Turbine selectionTe

chno

logy


Turbine size range

Item Turbine type Runner dia. (mm)

1 Francis / Spiral Casing / Single Runner / Horizontal shaft

1.750

2 Francis / Spiral Casing / Double Runner / Horizontal shaft

1.100

3 Francis / Spiral Casing / |Vertical shaft 3.000

4 Kaplan – S - Upstream 2.500

5 Kaplan – S - Downstream 3.000

6 Kaplan – Vertical shaft 2.700

Tech

nolo

gy


CFD Hydraulic Design

1. Extensive database of turbine models

2. New model generation based on experimental data base correlations

3. Model performance evaluation software

4. Quasi-3D CFD design method

5. Quasi-3D efficiency and cavitation performance evaluation

Tech

nolo

gy


Main hydraulic designs made in CFD supplied to Brazil by University of Genoa

Year Customer Location Head (m)

Output (KW)

Turbine Type

Runner dia. (mm)

1993 CPFL PCH Eloy Chaves

Campinas SP 71,50 10.416 FESV 1.445

1996 ABB-EletrogoesPCH - Cachoeira

Vilhena RO 88,00 5.786 FEDH 804

1999 Guascor-EscelsaPCH - Fruteiras

Cachoeiro do Itapemirim

ES

203,50 4.100 FESH 630

2002 CertelPCH - Forqueta

Teotonia RS 31,75 3.187 FEDH 992

2003 PCH - Corgão Nova Lacerda MT

305,00 14.446 FESH 792

Tech

nolo

gy


• 3D design software• Finite element

design of criticalparts

• Mechanical design of the complete range of equipment

Design officeEn

gine

erin

g


Mechanical design in 3D (SolidWorks)

Mechanical designEn

gine

erin

g


3D Mechanical Design (SolidWorks)Mechanical DesignEn

gine

erin

g

Soluções Integradas para PCH´s

Fabrication

• Plate and welding shop (partialoutsourcing)

• Foundry (total outsourcing)• Machining (own factory)• Pre-assembly (own factory)

Fact

ory


Plate Shop Outsourcing

• WZ Caldeiraria – in-house• Metalúrgica Tecimbra (Curitiba – PR)• Metalúrgica MM Bonfim (Curitiba – PR)• Fezer (Caçador – SC)

Fact

ory


Foundry Outsourcing

• Engemasa (São Carlos – SP)• Altona (Blumenau – SC)• Coopermetal (Criciuma – SC)• Usipe (Içara – SC)Fa

ctor

y


Factory LocationSão José dos Pinhais – PR

Fact

ory


• São José dos Pinhais – PR

Fact

ory

Factory


10.000 m2 land

4.700 m2 building

50 employees

20 turbines/year

Factory LayoutFa

ctor

y Weld Shop

Light Machining

Heavy machining + Assembly


Fact

ory

Installations


InstallationsFa

ctor

y


FactoryVertical Lathe CNC

Fact

ory

Make: “GRAFFENSTADEN”

Plate diameter: 3.000 mm

Max. Turning dia.: 3.600 mm

Max. Height: 2.800 mm

Max. Weight over plate: 25 ton.


FactoryCNC Grinding Machine

Fact

ory


FactoryCNC Machining Center

Fact

ory


CNC Horizontal Lathe

MachiningFa

ctor

y


CNC Plate Cut Machine (Plasma/Oxi)Welding Shop

Fábr

ica


Site erection

• Qualified technical team• Adequated equipment, tools and devices• Support vehicles

Erec

tion

and

Star

t-up


Site erectionEr

ecti

onan

dSt

art-

up


Plant automation

Modem

Centro de Operaçãodo Sistema

Modem

Modem

Modem

ServiçoTelefônico

Público

torretelefoniacelular

telcelular

Modem

Modem

linhaprivativa

Internet

conexãowireless

repetidora

fibraóptica

satélite

escritóriofilial

escritóriomatriz

residência

fibraóptica

conexãowireless

Machine n Machine 2Machine 1Central

Water Intake

Ethernet Grid

Remote Access

Workstat ions, Conf iguration or Monitoring

Aut

omat

ion


Plant automationA

utom

atio

n


Digital Speed GovernorA

utom

atio

n • Modular design and ready for future upgrade• On board Web Server• User Interface by means of 15” colour touch-

screen• Parametrization (local or remote) without need

of a proprietary software• CPU Celeron M ULV de 1,0 GHz• Ethernet Port 10/100• Compact flash 2 GB Memory• Ease of module replacement without need of

re-programation


Voltage RegulatorA

utom

atio

n

• Integrated to the Speed Governor• System based on industrial PLC• Open architecture (IGBT and PWM driver

boards) open to the user = ease ofmaintenance

• Software language = IEC61131-3

Main characteristics:


Main customers• CBA – Cia. Brasileira de Alumínio• CPFL Geração• Brascan Energética• Renova Energia • Hidrelétrica Chopinguaia Ltda.• Grupo Cassol• AES Tietê• Limiar Ambiental• Hidropan• Maggi Energia

Ref

eren

ces


PCH Cascata Chupinguaia

Main Data:

2 vertical shaft Francis turbines

Net Head: 23,0 m

Flow: 26,25 m3/s

Output: 5.342 kW

Speed: 200 rpmRef

eren

ces

References – SEMI Industrial


Main Data:

2 Upstream Kaplan S Turbines

Net Head: 14,73 m

Flow: 14,0 m3/s

Output: 1.850 kW

Speed: 327,27 rpm

PCH Ângelo Cassol

Ref

eren

ces



Main Data:

2 Upstream Kaplan S Turbines

Net Head: 21,31 m

Flow: 10,96 m3/s

Output: 2.085 kW

Speed: 450 rpm

AES TIETE - PCH São José

Ref

eren

ces



Main Data:

2 Horizontal Shaft Francis Turbines

Net Head: 70,87 m

Flow: 3,1 m3/s

Output: 2.116 kW

Speed: 900 rpm

Limiar Ambiental - PCH Cristina

Ref

eren

ces



Main Data:

2 Downstream Kaplan S Turbines

Net Head: 13,78 m

Flow: 8,34 m3/s

Output: 1.037 kW

Speed: 400 rpm

Hidropan – PCH Divisa


Ref

eren

ces


Main Data:


Net Head: 76,0 m

Flow: 11,30 m3/s

Output: 7.656 kW

Speed: 514,27 rpm

Firenze – PCH Santana 1

Ref

eren

ces



Main Data:


Net Head: 39,08 m

Flow: 15,80 m3/s

Output: 5.509 kW

Speed: 400 rpm

Maggi Energia – PCH DivisaR

efer

ence

s



Main Data:


Net Head: 145,87 m

Flow: 4,04 m3/s

Output: 5.349 kW

Speed: 900 rpm

Hidroelétrica Pardos - PCH PardosR

efer

ence

s



Erection and Start-Up - 1

Ref

eren

ces

References – SEMI Engenharia

HEPP Customer ServicesUHE CachoeiraEletrogoes

ABB Asea Brown Boveri Ltda. Penstock site erection ø2m, L=230m, thickness between 8 and 12mm;Supply and erection of control panels for turbines and gates. Supply anderection and comissioning of the speed governors; Mechanical assemblyof 2 x 5.000 kW generators, assembly of 2 substations 69kV.

UHE RosalEmpresa de Energia Vale Paranapanema

Asea Brown Boveri Ltda. Montagem de 01 conduto forçado Ø , comprimento , embutido em rocha;equipamentos hidromecânicos, equipamentos de levantamento eSubestação de 69 kV; Projeto, fornecimento e montagem de 01 sistemadigital de transmissão de dados e voz; Tratamento anticorrosivo doconduto forçado, incluindo jateamento e pintura interna.

UHE Pirajú Alstom Brasil Ltda. Montagem completa dos equipamentos da usina: 02 grupos turbinagerador tipo Kaplan vertical de 41,18 MW cada, 02 comportas segmentodo vertedouro, 06 comportas vagão da tomada d’água, 06 comportasensecadeiras do tubo de sucção, 03 comportas ensecadeiras da tomadad’água, 01 comporta vagão do descarregador de fundo, 06 conjuntos degrades da tomada d’água, 01 ponte rolante da casa de força cap.110/10/10 t, 02 pórticos rolantes da barragem, 01 subestação de 230 kV,sistemas auxiliares elétricos, sistemas auxiliares mecânicos, sistema deregulação, comando e controle digital.



Ref

eren

ces


HEPP Customer ServicesUHE Ourinhos Alstom Brasil Ltda. Montagem completa dos equipamentos da usina: 03 grupos turbina

gerador tipo poço horizontal de 14,00 MW cada, 03 comportas segmentodo vertedouro, 03 comportas ensecadeira da tomada d’água, 03 comportasensecadeiras do tubo de sucção, 03 conjuntos de grades da tomadad’água, 01 ponte rolante da casa de força cap. 80/10 t, 01 pórticos rolantesda barragem, 01 subestação de 69 kV, sistemas auxiliares elétricos,sistemas auxiliares mecânicos, sistema de regulação, comando e controledigital.

UHE Esmeril CPFL – Cia Paulista de Força e Luz Reforma e modernização da usina incluindo: montagem de 02 gruposturbina gerador de 2,5 MVA cada, montagem de 02 condutos forçadosdiâmetro x , adequação da subestação e linha de transmissão.

UHE Salto Grande CPFL – Cia Paulista de Força e Luz Reforma e modernização da usina incluindo: montagem de 02 gruposturbina gerador de 1,6 MVA cada.

PCH Salto Jauru HISA-BRASCAN Energética Montagem completa da usina incluindo 02 turbinas Kaplan S de jusante10.000 kW cada, 02 geradores de eixo horizontal com multiplicador develocidade, 02 comportas vagão, 02 grades, 02 comportas ensecadeiras,01 ponte rolante da casa de força, 02 comportas do tubo de sucção, 01subestação de 69 kV, sistemas auxiliares mecânicos e elétricos.



Ref

eren

ces


HEPP Customer ServicesPCH Cachoeira da Lixa RENOVA Energia Montagem completa da usina incluindo 02 turbinas Francis de eixo

horizontal 7400 kW cada, 02 geradores de eixo horizontal, 01 condutoforçado diâmetro 1450 mm e comprimento de 670 m, 01 comporta dodesvio, sistema de vazão sanitária, 01 grade e 01 comporta ensecadeirada tomada d´água, 01 ponte rolante da casa de força, 02 comportas dotubo de sucção, 01 subestação de 69 kV, sistemas auxiliares mecânicos eelétricos.

PCH Colino 1 RENOVA Energia Montagem completa da usina incluindo 02 turbinas Francis de eixohorizontal 5.500 kW cada, 02 geradores de eixo horizontal, 01 condutoforçado diâmetro 1850 mm e comprimento de 800 m, 01 comporta dodesvio, sistema de vazão sanitária, 01 grade e 01 comporta ensecadeirada tomada d´água, 01 ponte rolante da casa de força, 02 comportas dotubo de sucção, 01 subestação de 69 kV, sistemas auxiliares mecânicos eelétricos.

PCH Colino 2 RENOVA Energia Montagem completa da usina incluindo 02 turbinas Francis de eixohorizontal 8.000 kW cada, 02 geradores de eixo horizontal, 01 condutoforçado diâmetro 1860 mm e comprimento de 860 m, 01 comporta dodesvio, sistema de vazão sanitária, 01 grade e 01 comporta ensecadeirada tomada d´água, 01 ponte rolante da casa de força, 02 comportas dotubo de sucção, 01 subestação de 69 kV, sistemas auxiliares mecânicos eelétricos.



Ref

eren

ces


HEPP Customer ServicesPCH Caçador BRASCAN Energética Montagem completa da usina incluindo 02 turbinas Francis de eixo

vertical 11.900 kW cada, 02 geradores de eixo vertical, 02 condutoforçado diâmetro 2800 mm e comprimento de 125 m cada, 03 comportado desvio, 01 comporta ensecadeira da tomada de baixa pressão; 02grades, 02 comportas vagão, 02 comportas ensecadeiras e 01 pórtico datomada d´água de alta pressão, 01 ponte rolante da casa de força, 02comportas do tubo de sucção, 01 subestação de 69 kV, sistemasauxiliares mecânicos e elétricos.

PCH Cotiporã BRASCAN Energética Montagem completa da usina incluindo 02 turbinas Francis de eixovertical 10.060 kW cada, 02 geradores de eixo vertical, 02 condutoforçado diâmetro 3000 mm e comprimento de 65 m cada, 04 comporta dodesvio, 01 comporta ensecadeira da tomada de baixa pressão; 02grades, 02 comportas vagão, 02 comportas ensecadeiras e 01 pórtico datomada d´água de alta pressão, 01 ponte rolante da casa de força, 02comportas do tubo de sucção, 01 subestação de 69 kV, sistemasauxiliares mecânicos e elétricos.

PCH Linha Emília BRASCAN Energética Montagem completa da usina incluindo 02 turbinas Francis de eixovertical 10.269 kW cada, 02 geradores de eixo vertical, 02 condutoforçado diâmetro 3000 mm e comprimento de 65 m cada, 01 comporta dodesvio, 02 grades, 02 comportas vagão, 02 comportas ensecadeiras e 01pórtico da tomada d´água de alta pressão, 01 ponte rolante da casa deforça, 02 comportas do tubo de sucção, 01 subestação de 69 kV,sistemas auxiliares mecânicos e elétricos.


Complete Automation without REALWEB

Ref

eren

ces

References – SEMI Sistemas

Customer HEPP OutputAlcan Prazeres 1 x 2.000 kWCPFL Americana 3 x 10.000 kWCPFL Salto Grande 3 x 1.350 kWCPFL Pinhal 2 x 3.500 kWCPFL Santana 2 x 4.500 kWCPFL Socorro 1 x 1.000 kWCPFL Esmeril 2 x 2.500 kWCPFL Lençóis 2 x 1.800 kWCPFL Jaguarí 3 x 6.000 kWMaggi Sapezal 1 x 500 kWMaggi Santa Lúcia II 5 x 1.750 kWCELESC Cedros 2 x 5.000 kWCELESC Garcia 2 x 6.000 kWDetofol Roncador 1 x 1.500 kWCHESP São Patrício 1 x 2.500 kW


Complete automation with REALWEBworking

Ref

eren

ces


Customer HEPP OutputCerfox Cerfox 2 x 600 kWFaxinal Faxinal II 2 x 5.000 kWEletrogoes Cachoeira 2 x 5.500 kWRialma Santa Edwiges I 2 x 6.500 kWRialma Santa Edwiges II 2 x 6.500 kWRossi Faxinal 2 x 2.200 kWGrupo Itaquerê Noidore 1 x 1.000 kWWimor Santa Adélia 2 x 500 kWCBA Votorantim 3 x 1.700 kW


Complete automation with REALWEBinstallation phase

Ref

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ces


Customer HEPP OutputCBA Santa Helena 2 x 1.400 kWDetofol Detofol 2 x 700 kWSalto do Lobo Ribeirão do Pinhal 2 x 1.500 kWBrascan Salto Jaurú 2 x 9.500 kWTocTao Lagoa Grande 3 x 7.200 kWTocTao Riacho Preto 2 x 4.700 kWTocTao Boa Sorte 2 x 8.000 kWGrupo Energia Canaã 1 x 500 kWEspra / CNO Colino I 2 x 5.500 kWEspra / CNO Colino II 2 x 8.000 kWEspra / CNO Cachoeira Lixa 2 x 7.400 kWBrascan Caçador 2 x 9.000 kWBrascan Linha Emília 2 x 10.000 kWBrascan Cotiporã 2 x 10.000 kWJaciara Pequi 2 x 2.200 kWJaciara Sucupira 2 x 2.800 kWARS von den Steinen 2 x 3.000 kWCelesc Pery 3 x 3.000 kW


Digital Speed Governors – Part 1

Ref

eren

ces


Customer HEPP Output ModelCelesc Pery 2 x 1.800 kW Analógico v1CPFL Eloy Chaves 1 x 10.500 kW Analógico v1Enercoop Salto Belo 2 x 1.800 kW Analógico v2Eletrogoes Cachoeira 2 x 6.500 kW RVD30Celtins (Grupo Rede) Dianópolis 1 x 5.000 kW RVD10Celtins (Grupo Rede) Diacal 3 x 1.800 kW RVD10Cermissões Ijuizinho 2 x 1.800 kW RVD15Hidropan Rio Alegre 1 x 800 kW RVD15Santa Maria Santa Maria 1 x 1.800 kW RVD15Creluz Creluz 2 x 600 kW RVD20Cassol Monte Belo 2 x 2.300 kW RVD20Cassol Cabixi II 1 x 3.000 kW RVD17Eloi Brunetta Noidore 1 x 1.200 kW RVD20KMaggi Santa Lúcia II 5 x 1.750 kW RVD20CPFL Americana 3 x 10.000 kW RVD20CPFL Salto Grande 3 x 1.350 kW RVD20CPFL Pinhal 2 x 3.500 kW RVD20CPFL Santana 2 x 4.500 kW RVD20CPFL Socorro 1 x 1.000 kW RVD20KCPFL Esmeril 2 x 2.500 kW RVD20CPFL Lençóis 2 x 1.800 kW RVD20CPFL Jaguarí 3 x 6.000 kW RVD20Mafrás Mafrás 1 x 3.000 kW RVD17Hidrich Hidrich 1 x 3.000 kW RVD17Maggi Sapezal 1 x 500 kW RVD05CELESC Cedros 2 x 5.000 kW RVD20CELESC Garcia 2 x 6.000 kW RVD20SERVTEC – CELG Rochedo 1 x 5.000 kW RVD20KFornasa Palmeiras 1 x 2.000 kW RVD05Certel Salto Forqueta 2 x 3.500 kW RVD20


Digital Speed Governors– Part 2

Ref

eren

ces


Customer HEPP Output ModelDr. Antonio Rio do Peixe 1 x 1.000 kW RVD05Alcast Alcast 1 x 1.000 kW RVD03Alcan Furkin 2 x 3.000 kW RVD20Alcan Prazeres 1 x 3.000 kW RVD20PTrapiche Trapiche 1 x 3.000 kW RVD20DME Antas I máq. 7 1 x 4.000 kW RVD20CHESP São Patrício 1 x 2.500 kW RVD20KFrancisco Lindner Lindner 1 x 1.500 kW RVD05Ferro ligas Maringá Capote 2 x 2.000 kW RVD20Brascan Salto Corgão 2 x 15.000 kW RVD20Faxinal Faxinal II 2 x 5.000 kW RVD20Fockink Burití 3 x 3.000 kW RDV20Cassol Monte Belo 2 x 3.000 kW RVD20Hidroluz Hidroluz 2 x 3.000 kW RVD05Caetés Caetés 2 x 3.500 kW RVD20PCBA Votorantim 3 x 1.700 kW RVD20CBA Santa Helena 2 x 1.400 kW RVD20Rialma Santa Edwiges I 2 x 6.500 kW RVD30Wimor Santa Adélia 2 x 500 kW RVD30Grupo Itaquere Noidore 1x 1.000 kW RVD30KRossi Faxinal 2 x 2.200 kW RVD30KAquarius Aquarius 2 x 4.500 kW RVD30Hidrossol Primavera 4 x 3.500 kW RVD20KBrascan Salto (1) 2 x 10.000 kW RVD30KTocTao Lagoa Grande (1) 3 x 7.200 kW RVD30KTocTao Riacho Preto (1) 2 x 4.700 kW RVD30KTocTao Boa Sorte (1) 2 x 8.000 kW RVD30KGrupo Energia Canaã (1) 1 x 500 kW RVD30PEspra / CNO Colino I (1) 2 x 5.500 kW RVD30Espra / CNO Colino II (1) 2 x 8.000 kW RVD30Espra / CNO Cach Lixa (1) 2 x 7.400 kW RVD30Brascan Caçador (1) 2 x 9.000 kW RVD30KBrascan Linha Emília (1) 2 x 10.000 kW RVD30KBrascan Cotiporã (1) 2 x 10.000 kW RVD30K


Voltage Regulators

Ref

eren

ces


Customer HEPP Output ModelAlcast Alcast 1 x 1.000 kW RTD10Ferro Ligas Maringá Capote 1 x 2.000 kW RTD10Alcast Alcast 1 x 800 kW RTD10Detofol Roncador 1 x 1.500 kW RTD10Cerfox Cerfox 2 x 600 kW RTD10Rialma Santa Edwiges I 2x 6.500 kW RTD30Rialma Santa Edwiges II 2 x 6500 kW RDT30Faita Faxinal II 2 x 5000 kW RTD30CPFL Buritis 1x 800 kW RTD30Grupo Itaquere Noidore 1x 1000 kW RTD30Rossi Faxinal 2 x 2.200 kW RTD30HISA Aquarius 2 x 4.500 kW RTD30CBA Votorantim (1) 3x 1.700 kW RTD30CBA Santa Helena (1) 2 x 1.400 kW RTD30Wimor Santa Adélia 2 x 500 kW RTD30Brascan Salto (1) 2 x 10.000 kW RTD30TocTao Lagoa Grande (1) 3 x 7.200 kW RTD30TocTao Riacho Preto (1) 2 x 4.700 kW RTD30TocTao Boa Sorte (1) 2 x 8.000 kW RTD30Grupo Energia Canaã (1) 1 x 500 kW RTD30Espra / CNO Colino I (1) 2 x 5.500 kW RTD30Espra / CNO Colino II (1) 2 x 8.000 kW RTD30Espra / CNO Cachoeira Lixa (1) 2 x 7.400 kW RTD30Brascan Caçador (1) 2 x 9.000 kW RTD30Brascan Linha Emília (1) 2 x 10.000 kW RTD30Brascan Cotiporã (1) 2 x 10.000 kW RTD30


Presentation Semi Industrial R9 Eng

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