ras clase-fiee

Ing. Huber Murillo M. Especialista en mquinas elctricas

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

REGULADORES AUTOMATICOS DE VELOCIDAD ING. HUBER MURILLO MANRIQUE

UBICACIN DENTRO DEL SEP


UBICACIN DE LA UNIDAD HIDRAULICA

COMPONENTES DEL RAS

GENERADOR TURBINA

CUBCULO

DE CONTROL

CUBCULOS DE POTENCIA TRANSFORMADOR DE EXCITACIN

UNIDAD

HIDRULICA

SISTEMA ACEITE

HIDRULICO


CPX2000

DIAGRAMA HIDRULICO


DIAGRAMA DE BLOQUES DEL RAS



COMPONENTES DE UNA CENTRAL

Mquina Primaria - Cada x Caudal

Caractersticas de las mquinas primrias por Cada y Caudal


Mquina Primaria - Turbina Pelton

Caractersticas Constructivas:

Horizontal y Vertical

Conducto y Cada

Aduccin y Salida de la Turbina

Actuadores: Inyectores y Deflectores

Deflectores Activos

Embalse

Potencia

La complejidad del control de

Velocidad y Potencia de las

Turbinas Pelton.


DESPLIEGE DEL SISTEMA DE EXPLOTACION:



SISTEMA DE POTENCIA DEL RAS


REGULACION HIDRAULICA DE FUERZA

SISTEMA INTEGRADO AVR Y RAS

EXCITATRIZ ESTTICA

REGULADOR INTEGRADO DE

TENSIN Y VELOCIDAD

UNIDAD HIDRULICA

UNIDAD GENERADORA (TURBINA + GENERADOR


Wm

RW

DISPOSITIVO SENCIBLE A LA VELOCIDAD

G

SEP

LEYENDA

G Generador sincrono

M Motor asncronoSEP Sist. Elect. Potencia

RW Regulador de Watts.

Wm Velocidad mecnica

M

GOBERNADOR AUTOMATICO DE VELOCIDAD ( RAS )

ESTA CONSTITUIDO POR:

- DISPOSITIVO SENSIBLE A LA VELOCIDAD - RELE DE VELOCIDAD O VALVULA PILOTO

- SERVO MOTOR HIDRAULICO


DISTRIBUIDOR B

CIERRE

ABRE CILINDRO HIDRAULICO

VALVULA

REGULACION INDIRECTA

ACEITE


REGULACION INDIRECTA CON RETROALIMENTACION

DISTRIBUIDOR B

CIERRE

ABRE CILINDRO HIDRAULICO

VALVULA

RESORTE

MECANISMO DE

RETROALIMENTACION

LEVA

ACEITE


1.- EXIGENCIAS DEL SISTEMA ELCTRICO

Tipos de Operacin

Naturaleza de la Cargas

Estabilidad/Oscilaciones - Regulacin Primaria

Control Automtico de Generacin -

Regulacin Secundaria

OBJETIVO:

Mantener/Mejorar la Calidad de la

Regulacin de Frecuencia

POR QUE MODERNIZAR ?


Desgastes de las Piezas Mecnicas

Creacin de Holguras e Trabamientos

Desajustes frecuentes.

Falta de Piezas Reservas Elctricas o Mecnicas

Consumo Excesivo de Aceite

Proceso muy largo de Partida

Costo Excesivo de Mantencin

2.- PROBLEMAS DE OPERACIN Y MANTENCIN

OBJETIVO:

Reducir Costos de Mantencin

Reestablecer La Confiabilidad Operativa

Reducir ndice de fallas

REGULADORES DE VELOCIDAD ING. HUBER MURILLO M


3.- AUTOMATIZACION

Caracterstica Principal:

- Eleva la Presin del Sistema de Aceite

Cambio a:

- Sistema de Aceite presurizado

- Servomotor

- Vlvula Distribuidora

- Regulador Mecnico

Aplicacin:

- Pequeas Turbinas

- Turbinas medias y Grandes.



VENTAJAS ECONMICAS

Costos menores para los nuevos equipos

Costos menores durante el tiempo em que no

haya disponibilidad de mquina

Estrecho relacionamiento entre

Ingenieria / Provedor / Cliente.

. Aumento de la confiabilidad del sistema.


Potencia y Tipo de la turbina

Cada nominal

Presin del Sistema de Aceite

Cantidad, trayecto y volume de los servomotores

Tiempo de cierre de los servomotores

Volumen de la cmara de control de la vlvula

distribuidora

INFORMACIONES BSICAS DEL RAS


FUNCIONES DEL RAS

CARACTERSTICAS POR CONTROLADOR

CANAL

CONTROLADOR

1 PRINCIPAL

CANAL

CONTROLADOR 2

RETAGUARDA

REGULACIN DE VELOCIDAD

REGULACIN DE POTENCIA

CONTROL DE POSICIN

REFERENCIAS DE VELOCIDAD Y POTENCIA

RAMPEAMIENTO Y TOMA DE CARGA

LIMITADOR DE APERTURA

RELES DE POSICIN PARA AUTOMATISMOS

RELES DE POTENCIA PARA AUTOMATISMOS

RELES DE VELOCIDAD PARA AUTOMATISMOS

SUPERVISIN DE FALLAS (ALARMAS Y TRIPS)

MONITOREO DE SUBSISTEMAS Y OPERACIN

GENERACIN DE REGISTRO DE SEALES

GENERACIN DE REGISTRO DE EVENTOS

REGULADOR DE

VELOCIDAD

LGICAS Y FUNCIONES CUSTOMIZADAS DE

ACUERDO CON LA NECESIDAD DEL CLIENTE

DOBLE CANAL


Algoritmo de Control PID o equivalente

Tecnologia del Regulador: Digital

Doble Canal de Regulacin Automtica con canales

independientes.

Alteracin de Parmetros On Line, con equipo en

operacin;

Programabilidad en ambiente windows

Comunicacin en red con protocolo industrial abierto;

Generacin Interna de Registros de Senales

Generacin Interna de Registros de Eventos

Interfaz Amigable (IHM) Grfica

CARCATERISTICAS DEL RAS


Control conjunto de potencia activa

Dispositivo mecnico de protecin contra sobrevelocidad

Detector de movimiento indebido (creep detector)

Protecin contra prdida de presin en la toma de agua.

Limitador de abertura e de potencia

Parada parcial sin Rechazo de carga

Lgica de Partida y Parada automticas

Garanta de desempeo para la regulacin de potencia.


CARCATERISTICAS DEL RAS

REGULADOR DE

VELOCIDAD

Pref

Fref

Pe

SISTEMA DE REGULACIN DE LA TURBINA

ACTUADORCONDUTO

FORZADO

PM

Pe

PaTURBINA GENERADOR

F

Pe

VT

SNTESIS DEL SISTEMA


Medida de la Velocidad wr

Apertura de Inyectores

Posicin del Servomotor

Medida del limitador y variador

QUE INFORMA EL GOBERNADOR AL SISTEMA DE SUPERVISION?

TW es conocido como el tiempo de partida del agua. Representa el tiempo

requerido para acelerar el agua en el conducto desde el reposo hasta la velocidad

U0, bajo la cada U0. Se debe observar que TW varia con la carga, cuanto mayor

la carga, mayor es el valor de TW. Valores tpicos de TW la plena carga estn

entre 0,5 y 4 segundos.

Esta ecuacin representa la funcin de transferecia clasica de uma

turbina. Es que la potencia varia con la apertura de alabes.

FUNCION DE TRANSFERENCIA


VELOCIDAD Y POTENCIA MECANICA


La velocidad del agua en el conducto es data por:

V = Ku .G. H

La potencia mecnica desarrollada por la turbina esta data:

Pm = Kp .H. V Donde: V = Velocidad G = Posicin de alabes H = Cada hidrulica en los alabes KU = Constante de proporcionalidad

Kp = Constante de proporcionalidad


RAS MONO CANAL


RAS DOBLE CANAL

COMPONENTES DEL RAS

CUBCULO

DE CONTROL

UNIDAD

HIDRULICA SENSORES

DE

POSICIN

TURBINA

SERVO(s)

SEAL DE

CONTROL

CIRCUITO LEO

HIDRULICO

IHM GRFICA

MANDO Y

SUPERVISIN

AIRE

ACONDICIONADO

POSICIN DE ACTUADORES COMO LABES, PLAS

(KAPLAN), AGUJAS Y DEFLECTORES (PELTON)

VLVULA

DISTRIBUIDORA

POSICIN DE VLVULAS


CARACTERISTICAS TECNICAS DE LA IHM

Display 4 Linha y 40 Colunas

Teclado 20 Teclas (4 de Navegacin)

Comunicacin en serie RS232

Display RETRO ILUMINADO

Navegacin Circular con Atajos

Teclado de Membrana Impermeable

Visualizacin de mensajes y variables

Mandos y Ajustes ON LINE

Control de Contrasea para Usuarios

Estructuras - Supervisin y Control

IHM - ADQUISICION DE DATOS ING. HUBER MURILLO M

REGULADORES AUTOMATICOS DE TENSION ING. HUBER MURILLO M

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