2_Reguladores de Voltaje

7/23/2019 2_Reguladores de Voltaje

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CURSO: EPG - PARALELISMO - 42 - Material del EstudianteMódulo 2

INTRODUCCIÓN.

LA REGULACIÓN DE VOLTAJE

La regulación de voltaje es llevada a cabo a través del sistema de control de la excitación.En nuestro caso la regulación de voltaje se realiza mediante un regulador de voltaje CDVR.

El propósito del regulador de voltaje es controlar la salida del generador para mantener elvoltaje dentro de los límites prescritos aún cuando la carga varíe.

La regulación de voltaje es afectada principalmente por la carga y descarga del generador ylos transitorios. Otros factores que afectan la regulación de voltaje incluyen operación delgenerador en frío, la variación de frecuencia el calentamiento del generador y cambios en latemperatura ambiental. El regulador de voltaje debe compensar todas estas variables pararegular el voltaje dentro de los rangos establecidos.

El regulador de voltaje sensa el nivel de voltaje en los terminales del generador y lo comparacon una referencia.El voltaje deseado es regulado mediante el ajuste de un reóstato o vía software como es en elcaso del CDVR. Este voltaje es comparado al voltaje de los terminales. Para minimizar el errorel regulador de voltaje alimenta con más o menos corriente de excitación la excitatriz.

Caterpillar ha liderado la industria en reguladores con el sensado de tres fases. Muchosreguladores Caterpillar son equipados para sensar el voltaje en las tres fases. Resultando enuna mejor regulación. Especialmente cuando la carga está desbalanceada.

Un requerimiento clave de un grupo electrógeno es su habilidad para recuperarse de lascargas transitorias.Con un regulador de voltaje constante, es posible que un generador se sobrecargue durantelos periodos de toma de carga y el grupo electrógeno no pueda recuperar su velocidad.




.Regulación de Volt ios/ Hz

En los generadores modernos se utiliza un regulador que permite una breve caída de voltaje

en proporción a la velocidad (Volts/Hz). Con esta compensación el regulador reduce su voltajeen proporción a la velocidad cuando grandes bloques de carga son aplicados causando unacaída de velocidad.

Esta reducción de voltaje reduce los kW entregados por el generador para recuperar lavelocidad y la frecuencia.Los reguladores con esta compensación fueron diseñados para disminuir el torque en elmotor durante las caídas de frecuencia.

Ejemplo: Si la velocidad cae 15%, entonces un regulador con Volts/Hz causará que el voltajecaiga 15%, esto a su vez reducirá la corriente fluyendo a la carga en 15% la potencia kW

absorbidos por la carga es entonces 0.85% (85% del voltaje nominal) multiplicado por 0.85(85% de la corriente) o 72.25% de la potencia nominal.

Fi 2.1

Fi 2.2




LECCIÓN 2.1: REGULADORES DE VOLTAJE VR3

Esta lección le permitirá familiarizarse con estos reguladores y susdiferentes aplicaciones

CLASE

Presentación de diapositivas y transparencias mostrando las diferenciasy similitudes entre estos reguladores.

HOJAS DETRABAJO

Hoja de Trabajo 2.1: Reconocimiento de los terminales del reguladorVR3

Hoja de Trabajo 2.2: Reconocimiento del circuito del regulador VR3

MATERIALREQUERIDO

Regulador de Voltaje VR3

4C4029 Trimmer adjustment Tool

Manual de servicio del regulador VR3:

SENR3905 o SENR 3473 o SENR3904




HOJA DE TRABAJO 2.1 : Reconocimiento de los terminales del regulador VR3

OBJETIVO: El participante al terminar las hojas de trabajo 2.1 y 2.2 será capaz de:

Explicar las funciones de los terminales del regulador de voltaje VR3

INSTRUCCIONES:

Con el manual de servicio del regulador VR3, SENR3905 o SENR 3473 o SENR3904

1. Reconozca los items especificados en la figura 2.3 y relacione cada item en la tabla 1

ITEM IDENTIFICACIÓN

5 • Reóstato de Voltage gain

6 • Terminales para accesorios

7 • Terminales para sensado y potencia

8 • Cubierta para fusibles

9 • Fusibles

10 • Reóstato para nivel de voltaje

Fig 2.3

Tabla 1




HOJA DE TRABAJO 2.2 : Reconocimiento del circui to del regulador VR3

INSTRUCCIONES:

1. Realice un seguimiento a los terminales del regulador de voltaje, guíese por la figura 2.4, yrelacione los terminales y reóstatos con sus funciones en la tabla 2

TERMINALES O REÓSTATO FUNCIÓN

4 Y 7 (Puente o jumper) •Reóstato para regular caída de voltaje

Reóstato R2-----------------

•Reóstato para regular externamente el voltaje

Reóstato R1----------------- •Terminales para la Corriente de excitación

20,22,24---------------------- •Terminales de sensado de tensión

26,28,30----------------------- •Terminales alimentados por circuito de PMG

F1,F2--------------------------- •Puente para Habilitar R1 (control externo de voltaje)

Fig 2.4: Ejemplo de circuito delregulador de voltaje VR3

Tabla 2




TEXTO DE REFERENCIA

VERIFICACIÓN Y AJUSTE DEL CIRCUITO DE CAÍDA DE VOLTAJE DELREGULADOR VR3

NOTA: Tenga presente que sólo es necesario dar caída de voltaje cuando el generador trabajará enparalelo

1. Afloje la contratuerca en el potenciómetro de caída de voltaje.

2. Ajuste el tornillo de caída hasta la cuarta parte del recorrido, siguiendo el sentido de lasmanecillas del reloj y asegure la contratuerca.

3. Arranque el motor y deje que se caliente en vacío.

4. Observe la lectura del voltímetro. Si no se muestra el voltaje deseado, establezca el voltaje envacío del Generador, es decir 5% arriba del voltaje nominal requerido.

5. Cierre el disyuntor del circuito de carga y aplique gradualmente carga máxima.

6. Observe la lectura del voltímetro y calcule qué porcentaje de caída de voltaje se tiene, usandola siguiente ecuación:

%de caída = { (Voltaje inicial/Voltaje Final) -1} x 100

7. Si la Caída de Voltaje es menor al 5 %, afloje la contratuerca y gire lentamente elpotenciómetro de caída en dirección de las manecillas del reloj hasta que obtenga la Caída deVoltaje deseada

8. Si el voltaje de caída es mayor al 5 % afloje la contratuerca y gire lentamente el potenciómetro

de caída en dirección contraria a las manecillas del reloj hasta que obtenga la Caída de Voltaje

deseada.

9. Asegure la contratuerca del potenciómetro de Caída.

10. Quite la carga y verifique que los ajustes se mantienen, de ser necesario repita el proceso

desde el paso número 5 hasta obtener los valores deseados.




LECCIÓN 2.2: REGULADORES DE VOLTAJE: VR6B

Esta lección le permitirá conocer el funcionamiento del VR6B y susprincipales caracterísitcas.

CLASEPresentación de características, conexiones y ajustes

HOJAS DETRABAJO

Hoja de trabajo 2.3: Reconocimiento del Regulador VR6B

Hoja de trabajo 2.4: Ajuste de la caída de voltaje del regulador VR6B

Hoja de trabajo 2.5: Ajuste de la frecuencia de inflexión(Knee Frecuency)




HOJA DE TRABAJO 2.3 : Reconocimiento del Regulador VR6B

INSTRUCCIONES:

1. con el manual del regulador de voltaje VR6B (RENR2480), y la figura 2.5 identifique lospotenciómetros, describir brevemente sus funciones

2. Con el manual del regulador de voltaje del VR6 (RENR2480),y la figura 2.6 haga el seguimientodel circuito, identifique el propósito de cada jumper (puente)

POTENCIÓMETRO DESCRIPCIÓN

14

15

16

17

18

Fi 2.5




Fi 2.6




HOJA DE TRABAJO 2.4 : Ajuste de la caída de voltaje del regulador VR6B(Voltage Droop)

INSTRUCCIONES:

con el manual del regulador de voltaje del VR6 (RENR2480), Regule la caída devoltaje a un nivel de 5%

NOTA: Tenga presente que sólo es necesario dar caída de voltaje cuando el generador trabajará enparalelo

Procedimiento

1. Con la ayuda del diagrama anterior identificar en el generador, los elementos que forman elcircuito de caída de voltaje

2. El tomillo de Caída de Voltaje es el primero, contado de arriba hacia abajo.

3. Ajuste el tomillo de caída hasta la cuarta parte del recorrido.

4. Arranque el motor y deje que se caliente en vacío.

5. Observe la lectura del voltímetro. Si no se muestra el voltaje deseado, establezca el voltaje en

vacío del Generador, es decir 5% arriba del voltaje nominal requerido.

6. Cierre el disyuntor del circuito de carga y aplique gradualmente carga máxima.

7. Observe la lectura del voltímetro y calcule que porcentaje de caída de voltaje tiene, usando la

siguiente ecuación:

% de caída = { (Voltaje inicial / Voltaje Final) -1} x 100

8. Si la Caída de Voltaje es menor al 5 %, gire lentamente el potenciómetro de caída en dirección

de las manecillas del reloj hasta que obtenga la Caída de Voltaje deseada.

9. Si el voltaje de caída es mayor al 5 % gire lentamente el potenciómetro de caída en dirección

contraria a las manecillas del reloj hasta que obtenga la Caída de Voltaje deseada.

10. Quite la carga y verifique que los ajustes se mantienen, de ser necesario repita el proceso

desde el paso número 5 hasta obtener los valores deseados.




HOJA DE TRABAJO 2.5 : A juste de la frecuencia de inflexión(Knee Frecuency)

OBJETIVO: Al terminar esta hoja de trabajo el participante será capaz de:

Ajustar la frecuencia de inflexión Explicar el efecto y el propósito de la frecuencia de inflexión

INSTRUCCIONES:

1. Con el manual de servicio del regulador VR6B, ajuste la frecuencia de inflexión( Knee frecuency)

Fi 2.7




LECCIÓN 2.3: REGULADORES DE VOLTAJE: DVR

Esta lección le permitirá conocer el funcionamiento del regulador devoltaje digital DVR, su programación y aplicaciones.

CLASEPresentación de diapositivas y transparencias mostrando el diagramade conexiones y los diferentes parámetros de programación.

HOJAS DETRABAJO

Hoja de Trabajo 2.6: Parámetros del regulador de Voltaje DVR

Hoja de Trabajo 2.7: Circuitos del regulador DVR

MATERIALREQUERIDO

Regulador de Voltaje DVR

Fuente de alimentación 24V

Hoja de trabajo: Regulador de Voltaje DVR




DIGITAL VOLTAGE REGULADOR, DVR

Fi 2.8: Re ulador de Volta e DVR




HOJA DE TRABAJO 2.6 : Parámetros del regulador de Voltaje DVR

INSTRUCCIONES:

Usando la tabla anexa y el procedimiento del manual de servicio SENR5833 tome nota y analice losparámetros programados en el DVR

Rango de Alimentación:.................................. Nota: Asegúrese de no cambiar ningún parámetro durante esta operación.

Tipo de DVR:......................................

Parámetro Valor programado Descripc ión

01

0203

04

05

06

07

08

09

10

11

1213

14

15

16

17

18

19

30

31

3233

34

35

90

91

92

93

94




HOJA DE TRABAJO 2.7 : Circuitos del regulador DVR

INSTRUCCIONES:

1. Con la ayuda del diagrama de la figura 2.9, identifique los circuitos del regulador DVR

Fi 2.9




LECCIÓN 2.4: REGULADOR DE VOLTAJE CDVR

Esta lección le permitirá conocer al regulador CDVR, reconocer elcircuito del CDVR, configurar y entender los parámetros del regulador

de voltaje CDVR, mediante el “CDVR PC software”.

HOJAS DETRABAJO

Hoja de Trabajo 2.8: Comunicación con el programa CDVR software

Hoja de Trabajo 2.9: Reconocimiento del circuito del Regulador CDVR




CATERPILLAR DIGITAL VOLTAGE REGULADOR, CDVR(Regulador de Voltaje Digital Caterpillar)

Fi 2.10




HOJA DE TRABAJO 2.8 : Comunicación con el programa CDVR software

OBJETIVO: El participante al final de esta hoja de trabajo será capaz de:

Comunicarse mediante CDVR software con el regulador de voltaje CDVR

NOTA: Requerirá de una computadora con el CDVR software instalado

INSTRUCCIONES

1. Abra el programa CDVR software

2. Ingrese a la ruta Communications/ open Comm port /RS- 232 port Ctrl + R

3. Ingrese la Clave CAT

4. Elija el puerto por el que se va a comunicar, el criteriopara seleccionar el puerto es el mismo que para el ETy haga click en Initialize

1

2

3

4

Fi 2.11




PRESENTACIÓN: Especifi caciones y Modos de Operación del CDVR

OBJETIVO: Al culminar esta presentación el participante será capaz de:

Explicar las características del regulador CDVR

Explicar cual es el propósito de cada modo de operación

Programar los parámetros de funcionamiento en el CDVR mediante el CDVR software





Fi 2.12: Botón Confi ure

Fi 2.13: Botón Sett in s





Fi 2.14: Botón Control Gain

Fi 2.15: Botón Protection Sett in s





Fi 2.16: Protection Settin s





Fi 2.17: Sett in s/Startu

Fig 2.18: Característ ica de regulación





CARACTERÍSTICAS

1. Modos de operación :

AVR

PF

VAR

2. Parámetros de estabilidad programables

3. Sensado de 3 fases o de una sola fase

4. Doble pendiente de compensación V/Hz





5. Sensado de corriente y voltaje de excitación

6. Funciones de protección ( referencia RENR7941 CDVR, protection Tab)

Sobrevoltaje del generador Bajo voltaje del generador Reverse VAR Sobreexcitación Exciter Diode Monitor (EDM)

Loss sensing (LOS), time delay Fault reset too long (Interruptor de anulación de Falla (reset) demasiado tiempo cerrado)

7. Led de Advertencia

8. Compensación de potencia reactiva

9. Compensación por caída de voltaje en la línea de transmisión.

10. Interface de comunicación remota




HOJA DE TRABAJO 2.9: Reconocimiento del circuito del Regulador CDVR

INSTRUCCIONES:

Con el manual de servicio del regulador de voltaje del CDVR (RENR7941) y la figura 2.23,identifique los terminales de los conectores y sus funciones , posteriormente discuta en clasesus conclusiones.

Fig 2.20 Conector P6



Fig 2.19: CDVR



CURSO:EPG-PARALELISMO - 68 - Material del EstudianteMódulo 2

1. Contacto 52a requerido sólo para control Var/Pf (Var/Pf activo cuando 52a cerrado )2. Cuando el Switch (excitation disable) está abierto, la excitación está habilitada3. Cuando el Switch (fault reset) es momentáneamente cerrada, cualquier falla shutdown es resetead4. S1 ajusta el setpoint de CDVR5. Alarm driver y shutdown driver están normalmente desactivadas6. 10V+/- son provistos para ajustar los setpoint7. PMG de tres fases es mostrados para uno de dos fases retire P6-3

Fi 2.23: Dia rama de circuito




LECCIÓN 2.5: REGULADOR DE VOLTAJE R448

Esta lección le permitirá conocer al regulador R448, reconocer el circuitodel R448.

PRESENTACIÓN

Reconocimiento del ci rcuito del Regulador R448

MATERIALREQUERIDO

Manual:

“R448 REGULADORES, INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO”

Hoja de especificaciones: LEHE 4648 Automatic Voltageregulator R448




PRESENTACIÓN: Reconocimiento del circuito del Regulador R448

OBJETIVO: Al culminar esta presentación el participante será capaz de:

Explicar las características del regulador R448 y la función de sus controles

Fi 2.24: Es uema del Re ulador de volta e R448




Fig 2.25: Esquema del Regulador de vol taje R448, con PMG




CONTROL FUNCIÓN

ST1

ST2

ST3

ST4

ST5

ST9

ST10

ST11

P2

P3

P5




Fi 2.26: Re ulador de volta e R448




APUNTES DEL ESTUDIANTE

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