Laboratorio: N° 1
CURSO: SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POPTENCIA
Laboratorio De Maquinas Eléctricas
“MANIOBRAS EN UN SISTEMA ELECTRICO DE POTENCIA “
Docente responsable: Ing. Pedro Luis Vizarreta García .
Estudiantes:
Gonza Mamani Oscar Felipe
Michel Miranda Baquerizo
Montesinos Porras Roberto Roberto
Laboratorio: N° 1
MANIOBRAS EN UN SISTEMA ELECTRICO DE POTENCIA Objetivos:
Diferenciar de un interruptor y un seccionador
Poner y sacar de servicio una central de energía eléctrica
Acoplar barras en una subestación.
Sincronizar el generador síncrono con la barra infinita (red pública)
Introducción Los interruptores de potencia o disyuntores son aparatos de corte que permiten efectuar maniobras voluntarias de apertura y de cierre de circuitos en condiciones dadas de carga y cortocircuito. El interruptor de potencia es un dispositivo electromecánico cuya función principal es la de conectar y desconectar circuitos eléctricos bajo condiciones normales o de falla (cortocircuito). Adicionalmente se debe considerar que los interruptores deben tener también la capacidad de efectuar re cierres, cuando sea una función requerida por el sistema. Se requiere que cualquier interruptor de potencia, sin tomar en cuenta su aplicación particular, efectúe las operaciones fundamentales:
Cerrado, debe ser un conductor ideal.
Abierto, debe ser un aislador ideal.
Cerrado, debe ser capaz de interrumpir la corriente a que fue diseñado, rápidamente y en cualquier instante, sin producir sobre voltajes peligrosos. Abierto, debe ser capaz de cerrar rápidamente y en cualquier instante, bajo corrientes de falla, sin soldarse los contactos por las altas temperaturas.
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Interruptor de potencia 245Kvs Los seccionadores también llamados des conectores y separadores, se utilizan para unir o separar en forma visible, diferentes elementos componentes de una instalación eléctrica. Ver figura 2
Figura 2. Seccionador de potencia El seccionador eléctrico es un dispositivo mecánico capaz de mantener aislada una instalación. Es un dispositivo de ruptura lenta, puesto que depende de la manipulación de un operario. Este dispositivo, por su característica debe ser utilizado siempre sin carga o en vacío. El proceso de desconexión debe seguir este orden. 1. Desconectar el interruptor principal 2. Desconectar el seccionador Y para el proceso de conexión es la forma inversa. 1. Conexión el seccionador 2. Conexión del interruptor principal Los interruptores no pueden interconectar dos redes de frecuencia, tensión, secuencia de fase y ángulo de fase. Por esta razón todas las operaciones de cierre de interruptores, deben tener un permiso de sincronización. Un interruptor por lo tanto no podrá ser cerrado a menos que el botón de “sincronización “para este interruptor este cerrado. Se debe advertir que solo uno de estos botones deberá estar en la posición cerrado, pues el equipo de sincronizaciones común para todo el simulador.
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El interruptor del generador y el del campo están interbloqueados. Si fuese posible abrir el interruptor de campo mientras el generador estuviese conectado a otro sistema, el generador podría ser movido sin excitación y esto podría causarle daño. Por esta razón, el interruptor del generador no puede ser cerrado hasta que se excite el generador, además, la excitación no puede ser abierta hasta que el interruptor del generador habrá.
EQUIPO Y MATERIALES Cantidad
Descripción
Marca
Modelo
01
Módulo de central de energía
TERCO
MV1231
01
Módulo de Subestación
TERCO
MV1220
01
Línea de transmisión
TERCO
MV1425
01
Carga resistiva
TERCO
MV1100
01
Carga capacitiva
TERCO
MV1106
01
Carga inductiva
TERCO
MV1107
01
Multímetro digital
FLUKE
Funciones de los Controles Explique usted lo expuesto por el profesor sobre la función de cada control del simulador mostrado en las Fig.2.
a) VOLTAGE GENERATOR: Este control permite seleccionar el voltaje a ver de fase/línea del generador.
b) VOLTAGE CONTROL FINE: Este control permite una regulación o variación exacta “pequeña magnitud” de la corriente que circula por el rotor.
c) CONECTION CB1 TO SYNCHRONIZING: En toda planta generadora existen protocolos de seguridad, uno muy usado es el de pedir permiso para energizar una barra o línea, para
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aprobar este permiso se usa este control, el cual tiene la función de autorizar la continuación del trabajo. Solo se aplica para los interruptores, no para los seccionadores.
d) REGULATOR AUTOMATIC/MANUAL: Este control permite seleccionar si el control de voltaje es de forma manual/automático
e) VOLTAGE CONTROL COARSE: Este control permite una regulación o variación brusca de la corriente que circula por el rotor.
f) EXCITATION BREAKER EB1: Este interruptor permite poner en operación los controles VOLTAGE CONTROL COARSE y VOLTAGE CONTROL FINE estos permitan regular el ingreso de corriente eléctrica de excitación o de campo hacia el rotor, para que así se cree un campo que induzca al estator.
g) STATIC: Este control permite realizar la selección de la turbina estática.
h) SPEED CONTROL FINE: Este control permite realizar una variación de flujo de agua por los inyectores mucho más preciso, este control se utiliza conjuntamente con el SPEED CONTROL COARSE, para llegar a una velocidad de 1800 rpm.
i)
EMERGENCY STOP: Este control permite realizar un des energizado total del sistema, solo se debe de usar en situaciones de emergencia, no como un método rutinario de apagado o des energizado.
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j)
SPEED CONTROL COARSE: Encendido de la turbina, este control permite el ingreso de agua hacia las turbinas que están acopladas al rotor, si es que se hace referencia a una central hidroeléctrica, por medio de los inyectores. La velocidad del rotor debe de ajustarse a 1800 rpm, este valor se determina por medio de la fórmula: n=120 x f(Hz) / P Donde f(Hz) es 60 y P es el número de polos, 4 polos.
PROCEDIMIENTO Para iniciar el arranqué del simulador se debe realizar verificaciones de tensión, reconocimientos de alarma, además, la conexión del transformador elevador.
Para energizar
la barra A actuando sobre el seccionador I1A y el
interruptor CB1.
Energice la línea 1 actuando sobre el seccionador I3A y el interruptor CB3, colocar una carga inductiva variable regulada al mínimo.
Utilizando la misma barra A ahora energizamos la línea 2 actuando sobre el seccionador I4A y el interruptor CB4, la cual tiene conectada la línea de transmisión de módulo MV1425 hasta la subestación de módulo MV1220.
SINCRONIZACION DEL GENERADOR CON LA BARRA INFINITA Existen pocos casos donde es necesario conectar solo dos generadores en paralelo, pero mucho más común es conectar un generador a un gran sistema de potencia (barra infinita) donde ya están conectados muchos generadores. La barra infinita es un sistema que impone su propio voltaje y frecuencia en cualquier aparato conectado a sus terminales. Una vez conectado a un sistema, un generador síncrono se vuelve parte de una red que comprende cientos de generadores más que suministran potencia a miles de cargas. Para que el generador se conecte en paralelo con la barra infinita se deben cumplir cuarto condiciones fundamentales.
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Debe tener la misma tensión
Deben tener la misma frecuencia
Deben tener la misma secuencia de fases
Debe tener el mismo Angulo de fase
Preguntas: 1. ¿Explique por qué no es posible cerrar el interruptor y luego el seccionador cuando energizamos un de alas barras?
El procedimiento de cierre es cerrar el seccionador y luego el interruptor, porque el seccionador debe estar en vacío, si este fuera lo contrario se produciría grandes arcos eléctricos, en segundo lugar el seccionador no actuaria teóricamente por sus propias características constructivas.
2. ¿Cuál es la función del enclavamiento entre el interruptor y el seccionador?
La función del enclavamiento es debido a que el seccionador no está diseñado para soporta arcos eléctricos y el interruptor si, por ello sigue una secuencia de estos dispositivos, por ende es evitar que el seccionador se exponga a arcos eléctricos.
3. En un generador síncrono de un central, la tensión es incrementada al aumentar la corriente de excitación o de campo del rotor.
4. El tipo de conexión del transformador de potencia en el simulador es 220
kV en el lado de alta y 13,2 kV en el lado de baja.
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5. En el arranque del simulador de energía, antes de cerrar el interruptor de campo con que finalidad se gira completamente el potenciómetro de VOLTAGE CONTROL COARSE EN SENTIDO ANTIHORARIO?
Este control permite una regulación o variación brusca de la corriente que circula por el rotor, por tanto existe tensión.
6. ¿En qué condición usted presionaría el botón EMERGENCY STOP?
Se presiona EMERGENCY STOP cuando existen problemas eléctricos, tales como: corto circuitos, superficies electrificadas a causa de fallas de aislamiento, mala maniobra al momento de puesta en marcha o parada del generador.
7. ¿Cuál es la importancia de seguir procedimientos en la puesta en marcha o parada de grupos de generación?
Una de las importancias de seguir procedimientos es que todo personal tanto nuevo como experimentado tendrá conocimiento de todos los pasos que se requieren hacer para cumplir un trabajo, en nuestro caso, dar marcha o parada a un generador.
Otra importancia radica en la seguridad y la correcta manipulación de los equipos ya que estos tienen un papel único e importante y de no respetar esto se podrían generar pérdidas tanto económicas como humanas.
Conclusiones:
Se comprendió en su totalidad la gran diferencia que existe entre un interruptor y un seccionador, con estos conocimientos podremos determinar si una secuencia de operación tanto de arranque como de marcha esta correctamente planificada.
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En todo proceso industrial se requiere seguir secuencia y operaciones, una central de energía eléctrica no es la excepción, para ello en este laboratorio de logro comprender y realizar la puesta en marcha y parada de un generador.
El módulo al final de cerrar el circuito presenta una barra infinita, esta barra infinita es un sistema tan grande que para todos los efectos eléctricos es equivalente a un generador síncrono de inercia infinita.
