GENERACIN DE POTENCIA

GENERACIN DE POTENCIA

CONCEPTOS PRINCIPALES

1. ELEMENTOS BSICOS PARA PRODUCIR ENERGA

Para producir energa es necesario que existan los siguientes elementos bsicos

Un campo magntico

Un conductor

Movimiento relativo

Generador de Corriente Continua

2. GENERACIN DE POTENCIA TIPOS DE GENERADORES

Generadores de escobillas

Generadores Autoexcitados

Generadores de magneto permanente

Generadores AREP

PARTES DEL GENERADOR DE ESCOBILLAS

PARTES DEL GENERADOR AUTOEXITADO

PARTES DEL GENERADOR DE MAGNETO PERMANENTE

PARTES DEL GENERADOR AREP

3. NUMERACIN DE BOBINAS Y CONEXIONES DEL ESTATOR

SISTEMA DE NUMERACIN

TIPOS DE CONEXIONES

CONEXIN ESTRELLA PARA ALTO VOLTAJE

CONEXIN ESTRELLA PARA BAJO VOLTAJE

CONEXIN DELTA

4. CLCULOS DE POTENCIA

CONCEPTOS

POTENCIA ACTIVAEs la potencia til y es la que se transforma en algn tipo de trabajo, se la representa por la letra p y su unidad es el vatio (W).

POTENCIA REACTIVAEs la potencia consumida por los equipos que trabajan bajo el principio de la Induccin Electromagntica, tales como los motores elctricos, transformadores, fluorescentes, etc., se la representa por la letra Q, su unidad es el Volamperio Reactivo (VAR).

POTENCIA APARENTE

Es la potencia Total del Sistema y es la potencia resultante de la suma vectorial de la Potencia Activa y la Potencia Aparente, su unidad es el Volamperio (VA), se representa por la letra S.

FACTOR DE POTENCIA

Es la relacin entre la Potencia Activa y la Potencia Aparente, se la representa por las letras FP, sus valores estn entre 0 y 1.

FRMULAS VLL=Voltaje de lnea a lnea

VF= Voltaje de lnea a neutro

I= Corriente

= Valor de ngulo

a. Un generador de 570 KW y 480 V se encuentra suministrando energa a una empresa la cual consume 850 AMP y posee un factor de potencia de 0,98. Determine si el generador esta trabajando dentro de especificaciones.Generador

Carga

R.// Aunque el generador puede asumir la cantidad de corriente exigida por la carga la potencia que conlleva a esto es mayor a la que el motor puede entregar por lo cual se estara sobrecargando al motor.b. Un generador de 570 KW y 480 V se encuentra suministrando energa a una empresa la cual consume 550 KW y posee un factor de potencia de 0,55 Determine si el generador esta trabajando dentro de especificaciones.

Generador

EMBED Equation.3

Carga

R.// Aunque el motor puede entregar la potencia requerida por la carga la cantidad de corriente requerida es mucho mayor a la que el generador puede entregar por lo cual se estara sobrecargando el generador.

5. REGULADORES DE VOLTAJE

REGULADOR DE VOLTAJE VR3

CONEXIONES

AJUSTES

AJUSTE DE CADA

Solo se hace cuando la unidad est Operando en Paralelo, donde todas las unidades deben tener el mismo porcentaje de cada.

AJUSTE DE VOLTAJE Y GANANCIA Quite la tapa de acceso al regulador de Voltaje. Quite los tornillos de proteccin de los potencimetros de Nivel y el de Ganancia de Voltaje. Gire el potencimetro de Ganancia de Voltaje (GAIN) hacia la izquierda hasta cero. Despus, gire el potencimetro de Ganancia de Voltaje hasta aproximadamente 1/4 de su recorrido completo. Arranque el motor y deje que el motor caliente. Observe la lectura del voltmetro. Si no se muestra el voltaje deseado, establezca el voltaje sin carga usando el potencimetro de Nivel de Voltaje (Level) o el restato de Ajuste de Voltaje que est ubicado en el panel de control. Cierre el disyuntor del circuito de carga. Aplique gradualmente carga mxima. Ajuste el Regulador de Velocidad hasta que aparezca en el medidor de Frecuencia nominal que se indica en la placa. Si la lectura del Voltmetro aumenta cuando se aplica la carga mxima, gire el potencimetro de Ganancia de Voltaje (GAIN) hacia la izquierda para obtener el voltaje sin carga igual al del paso 5. Si la lectura de voltaje disminuye cuando se aplica la carga mxima gire ligeramente el potencimetro de Ganancia de Voltaje (GAIN) a la derecha. Quite la carga. Si es necesario ajuste el potencimetro de Nivel de Voltaje para obtener el Voltaje deseado. Vuelva Aplicar la carga. Observe la lectura del voltmetro. Repita los pasos del 6 al 8 hasta que el voltaje sin carga sea igual al voltaje con carga plena. Instale los tornillos de proteccin de los potencimetros respectivos y ponga la tapa de acceso. REGULADOR DE VOLTAJE VR6

CONEXIONES

NOTA 1: Si el trasformador de corriente es de relacin X/5 debe conectarse entre los terminales 5 y 6. Si el transformador de corriente es de relacin X/1 debe conectarse entre los terminales 5 y 6.NOTA 2: Debe conectarse un puente en el regulador entre los terminales 4 y 7, si no tiene un potencimetro de ajuste externo.

NOTA 3: Si el Regulador de Voltaje no tiene un Controlador VAR/PF debe ponerse un puente entre los terminales 2 y 3.NOTA 4: Remover el puente entre 6 A y 9 para sensado monofsico.NOTA 5: Si se requiere que la rampa sea 1 Voltios/Hz debe colocarse un puente entre los terminales 6 A y 8, la ausencia de este puente hace que el regulador se comporte con una rampa 2 Voltios/Hz.

AJUSTES DEL VR6

AJUSTE DE CADA (DROOP ADJUSTEMENT)

Solo se hace cuando la unidad est Operando en Paralelo, donde todas las unidades deben tener el mismo porcentaje de cada.

CALIBRACIN DE FABRICA ADJUST RANGE (FAC CAL)

Precaucin.

El ajuste de la calibracin de Fbrica (FAC CAL) es usado solamente por Tcnicos de Fbrica.

AJUSTE DE VOLTAJE (VOLTJE ADJUSTMENT)

1. Instalar un puente entre los terminales 4 y 7, el cual permitir el ajuste interno para variar el voltaje nominal del generador sobre el rango de operacin.

2. Remover el puente entre los terminales 4 y 7 y conectar un potencimetro externo de ajuste de voltaje en los terminales 6 A y 7 para permitir la operacin del potencimetro de ajuste de voltaje externo. El ajuste del voltaje interno debera ser ajustado completamente en sentido horario para una operacin apropiada del potencimetro de ajuste externo.

COMPENSACIN DE FRECUENCIA

AJUSTE DE RODILLA DE FRECUENCIA (KNEE FRECUENCY ADJUST.)

La rodilla de baja frecuencia puede ser ajustada para 50 (60) Hz.

1. Ajuste la frecuencia del generador a 50 (60) Hz.

2. Ajuste el potencimetro de baja frecuencia (UF) completamente contra las manecillas del reloj hasta que el voltaje no se incremente con otras vueltas.

3. Gire el potencimetro de ajuste el voltaje hasta que el voltaje de sensado sea 200 (240) Vac medidos en los terminales 20, 22, 24.

4. Ajuste el potencimetro de la rodilla de frecuencia en contra direccin de las manecillas del reloj, hasta que el voltaje comience a decrecer.

5. Ajuste el potencimetro de la rodilla de frecuencia en contra direccin de las manecillas del reloj, hasta que el voltaje retorne al valor ajustado en el paso 3.

6. La rodilla de baja frecuencia est ahora ajustada debajo de la frecuencia nominal de operacin, posteriores rotaciones en contra de la direccin de las manecillas del reloj, disminuir la frecuencia en que la compensacin de baja frecuencia comience.7. conectado un puente en los terminales 8 y 6 A se tendr una rampa de baja frecuencia de 1 V Hz. Si no hay el puente tendremos una rampa de 2 V Hz.AJUSTE DE ESTABILIDAD (STB)Un osciloscopio u otro equipo de registro de voltaje debe ser usado si un ajuste optimote estabilidad es deseado. Ajuste la Estabilidad sin carga. Una buena respuesta puede ser obtenida con el siguiente procedimiento.

1. Girando el potencimetro de Estabilidad en direccin de las manecillas del reloj. E tiempo de respuesta ser lento.

2. Girando el potencimetro de Estabilidad en contra de la direccin de las manecillas del reloj el tiempo de la respuesta ser rpido. Si se Gira completamente contra las manecillas del reloj el voltaje del generador puede oscilar.

3. Si el voltaje es inestable, girar el potencimetro STB en direccin de las manecillas del reloj hasta que este estable. Girar el potencimetro STB en contra de las manecillas del reloj hasta que el sistema comience a oscilar y entonces girar el potencimetro ligeramente en direccin de las manecillas del reloj.

ESTABILIDAD DEL GENERADOR

El excitador y el Generador no responde inmediatamente - Hay un tiempo de retrazo. El tiempo de retrazo puede crear inestabilidad.

REGULADOR DE VOLTAJE DVR

CONEXIONES

CALIBRACIONES

DVR PARAMETERS

PARAMETER TITLE TYPE UNITS RANGE OF VALUE DEFAULT VALUE

01 Salida de Voltaje del Generador Program Volts 0080 - 9999 0480

02 Relacin de Voltaje de Salida a Voltaje de Sensado Program - 001,0 - 100,0 001,0

03Tipo de Generador Program -0000 - 00040004

04Rango de Salida de Corriente del Generador Program Amps0000 - 99990600

05CT Voltage at Rated Generator Current Program Volts01,00 - 05,0005,00

06Rodillo de Frecuencia Program Hz045,0 - 065,0050,0

07Rampa 1 Volts/Hz Program Volts/Hz001,0 - 010,0002,0

08Rampa 2 Volts/Hz Program Volts/Hz001,0 - 010,0002,0

09Mnimo Voltaje Program %050,0 - 100,0050,0

10Punto de Baja Frecuencia Program Hz020,0 - 040,0025,0

11Punto de Disparo de Sobre Voltaje Program %0105 - 01400140

12Tiempo de Disparo de sobre Voltaje Program Seconds0002 - 00300002

13Punto de Disparo de Bajo Voltaje Program %0060 - 00950060

14Tiempo de Disparo de Bajo Voltaje Program Seconds0030 - 01200030

15Ganancia de Voltaje Program %0000 - 010,00000

16Ganancia Integral Program -001,0 - 020,0006,0

17Ganancia Proporcional Program -001,0 - 020,0005,0

18Seleccin de Sensado Monofsico (0 = trifsico, 1 = Monofsico) Program -0000, 00010000

19Punto de Disparo de Monitoreo de los Diodos Program Amps001,0 - 010,0002,0

20Tiempo de Disparo de Var Inverso Program Seconds000,1 - 009,9000,5

21Seleccin de Falla de Inversin de Var Program -0000 - 00020002

22Cada / CCC Select (0 = Cada, 1 = CCC) Program -0000, 00010000

30Droop (% de Cada) Program % 000,0 - 010,00000

31Seleccin PF/KVAR ( 0 = PF , 1 = KVAR) Program -0000 , 00010000

32Factor de Potencia de Referencia Program -00,60 - 01,1001,00

33Referencia KVAR Program Per Unit00,00 - 01,000000

34Punto de Disparo de Potencia Inversa Program %000,0 - 020,0010,0

35Tiempo de Disparo de Potencia Inversa Program Seconds000,0 - 020,0010,0

36Ganancia Integral de Paralelismo Program -000,1 - 030,0003,0

37Ganancia Proporcional de Paralelismo Program -000,1 - 009,9001,3

38PF Switch Point Program %0010 - 00250015

50Salida de Frecuencia del Generador View Hz--

51Voltaje de Salida del Generador View Volts--

52Corriente de Salida del Generador View Amps--

53Corriente Reactiva de Salida del Generador View Amps--

54Corriente Real del Generador View Amps--

55Corriente de Exitacin del Campo View Amps--

56Kw Trifsico ( "KE" and later) View Kw--

57Factor de Potencia (PF) View ---

58KVAR Trifsico ("KE" and later) View ---

60Horas View Hours--

70Ajuste de Voltaje View -0000 - 02000100

71Ajuste de PF /KVAR View -0000 - 02000100

90Password Program -0000 - 99990200

91Software ID View ---

92Latest Fault View --0000

93Fallas previas View --0000

94Limpiar Fallas Switch ---

95Alarma de Fallas View ---

96Apagador de Reseteo de Fallas Switch ---

CARACTERSTICAS DEL DVR

Parmetros Programables.

Caractersticas de voltaje versus frecuencia (V/Hz), dos rampas.

Rangos ajustables desde 1 a 10 V/hz para ptimo desempeo. Ajuste de nivel fino de voltaje.

Ajuste de Cada.

Punto de disparo de Sobrevoltaje con tiempo de disparo ajustable. Punto de disparo de bajo voltaje con tiempo de disparo. Ganancia.

Sensado verdadero RMS Monofsico o Trifsico.

Punto de disparo de baja frecuencia.

Rodilla de frecuencia.

Funciones de Proteccin Sobre y bajo voltaje

Perdida de sensado

Monitoreo de diodos giratorios

Proteccin de sobrexcitacin

Perdida de excitacin

Proteccin de baja frecuencia

Disparo de sobre corriente de campo instantneo.

Cdigos de Fallas del DVR

ERROR SEVERO rango 900Indica una condicin que podra ser peligrosa para el funcionamiento del DVR.

901 indica que la memoria interna no esta funcionando apropiadamente.

El cdigo flashear en el display, el teclado se deshabilitar y el DVR debe ser reemplazado.APAGADOR DE FALLAS NO-RESETEABLE rango 800

Indica una condicin donde el DVR no puede funcionar en forma segura. El generador contina operando pero derratea. El cdigo flashear en el display. Para resetearlo desconecte el suministro de energa al DVR801-Disparo Instantneo: El DVR detecta que la corriente del excitador de campo es mayor a 28 amperios, el DVR instantneamente apagar la corriente del excitador de campo.802-Perdida de Sensado: El DVR detecta que (uno de los terminales 20, 22, 24) est abierto o cortocircuitado.

803-Perdida de Frecuencia: EL DVR detecta que no hay frecuencia AC presente por 200 milisegundos.

APAGADOR POR FALLAS RESETEABLE rango 700

Indica una situacin donde hay una degradacin del rendimiento de la potencia de generacin. El generador continua operando pero derratea. El cdigo flashear en el display. Para resetear la falla ir a la funcin 96 pulsar la tecla de funcin y el display parar de flashear lo que indique la falla ha sido reseteada.

701- bajo voltaje

703-sobre excitacin702- sobre voltaje

704-perdida de excitacinALARMAS rango 600

Indica una situacin que no inhibir la funcin del DVR o del generador. El generador contina operando normalmente. El cdigo flashear en el display. Las alarmas deben ser borradas.601 Fallas de la memoria interna602 Falla interna603 Falla de los diodos giratoriosREGULADOR DE VOLTAJE CDVR

AJUSTES DEL CDVR

PINES DE CONEXIN

P9 TERMINAL FUNCTIONS

TERMINALFUNCTIONS

P9-1CANbus -High

P9-2CANbus Low

P9-3CANbus Drain (Shield)

P9-4Contact Sense Lower

P9-5Contact Sense Raise

P9-6Contact Sense Common

P9-7Contact Sense - Excitation Disable

P9-8Contact Sense Fault Reset

P9-9Contact Sense Var/PF Enable

P12 TERMINAL FUNCTIONS

TERMINALFUNCTIONS

P12-1B-phase generator current sensing (CT1)

P12-2B-phase generator current sensing (CT2)

P12-3+ 10 DCV Input (B) -

P12-4Alarm Ouput Driver

P12-5Fault Shutdown Driver

P12-6+ 10 DCV Input (A) +

P12-718 to 30 V Control Power Input (B -)

P12-818 to 30 V Control Power Input (B +)

P12-9Driver Supply (50)

P12-10Generator Voltage Sensing - C

P12-11Generator Voltage Sensing - B

P12-12Generator Voltage Sensing - A

P6 TERMINAL FUNCTIONS

TERMINALFUNCTIONS

P6-1Power Input

P6-2Power Input

P6-3Power Input

P6-4F -

P6-5F +

P6-6Chassis Ground

MODOS DE OPERACIN MODO DE REGULACIN AUTOMTICA DE VOLTAJE

El modo AVR regula el voltaje de salida del generador. El regulador sensa la salida de voltaje del generador a travs de las salidas de sensado y entonces ajusta la salida DC de corriente de la excitacin. Esta corriente de excitacin mantiene el voltaje terminal del generador.Esta es la funcin bsica de cualquier regulador de voltaje. El modo AVR es el modo de operacin por defecto y puede ser deshabilitado por un interruptor.

MODO DE CONTROL DE VAREl modo de regulacin de potencia reactiva o VAR regula los Volt-Amps Reactivos cuando est en paralelo con una barra infinita. El CDVR calcula los VARs generados desde la salida de voltaje y la cantidad de corriente en el CT de cada y ajusta la corriente de excitacin para mantener los VARs en el ajuste programado. Los modos VAR y PF son mutuamente excluyentes y ambos trabajan en conjunto con el modo AVR.El modo VAR es habilitado por un interruptor o por el software del CDVR. El ajuste de PF esta desde 0,6 atrasado y 0,6 adelantado. Tpicamente usado cuando est en paralelo con la Empresa Elctrica.

MODO DE CONTROL POWER FACTORModo PF regula el factor de Potencia cuando est en paralelismo con una barra infinita. El CDVR calcula el PF usando la salida de voltaje de sensado y la corriente y ajusta la corriente de excitacin DC para mantener el PF en el ajuste programado. El modo VAR y el modo Power Factor son mutuamente excluyentes y ambos trabajan en conjunto con el modo AVR.

Modo PF esta habilitado por un interruptor por el software del CDVR. El ajuste de PF esta desde 0.6 atrasado y 0.6 adelantado. Tpicamente usado en paralelismo con la Empresa Elctrica.REGULADOR DE VOLTAJE R448

CONEXIONES

POTENCIMETROS

Potencimetro P1: Sirve para ajustar la cada de voltaje cuando el generador est en paralelo.

Potencimetro P2: Sirve para ajustar el nivel de voltaje. Potencimetro P3: Sirve para ajustar la estabilidad de voltaje.

Potencimetro P4: Sirve para ajustar

Potencimetro P5: Sirve para ajustarPUENTES

Puente ST1: Deteccin de tensin monofsica. (Cortado Trf) Puente ST2: Tiempo de respuesta. (Cortado ms rpido) Puente ST3: Frecuencia. (50 Hz 60 Hz).

Puente ST4: Potencimetro externo de ajuste de voltaje. (Poner puente, si no tengo potencimetro)

Puente ST5: Activacin mdulo de aceptacin de carga LAM. Puente ST9: Tipo de Generador. (Puente Autoexc. y AREP) AJUSTES

Ajuste de Cada (Droop Adjustment)

Solo se hace cuando la unidad est Operando en Paralelo, donde todas las unidades deben tener el mismo porcentaje de cada.

Ajuste de Voltaje (Voltaje Adjustment)

1.- Instalar un puente entre los terminales 4 y 7, el cual permitir el ajuste interno para variar el voltaje nominal del generador sobre el rango de operacin.

2.- Remover el puente entre los terminales 4 y 7 Y conectar un potencimetro externo de ajuste de voltaje en los terminales 6A y 7 para permitir la operacin del potencimetro de ajuste de voltaje externo. El ajuste del voltaje interno debera ser ajustado completamente en sentido horario para una operacin apropiada del potencimetro de ajuste externo.

Ajuste de rodilla de frecuencia (Knee Frecuency Adjust.)

La rodilla de baja frecuencia puede ser ajustada para 50 (60) Hz.

1.- Ajuste la frecuencia del generador a 50 (60) Hz.

2.- Ajuste el potencimetro de baja frecuencia (UF) completamente contra las manecillas del reloj hasta que el voltaje no se incremente con otras vueltas.

3.- Gire el potencimetro de ajuste el voltaje hasta que el voltaje de sensado sea 200(240) Vac medidos en los terminales 20, 22, 24.

4.- Ajuste el potencimetro de la rodilla de frecuencia en direccin de las manecillas del reloj, hasta que el voltaje comience a decrecer.

5.- Ajuste el potencimetro de la rodilla de frecuencia en contra direccin de las manecillas del reloj, hasta que el voltaje retorne al valor ajustado en el paso 3.

6.- La rodilla de baja frecuencia est ahora ajustada debajo de la frecuencia nominal de operacin, posteriores rotaciones en contra de la direccin de las manecillas del reloj, disminuir la frecuencia en que la compensacin de baja frecuencia comience

7.- Conectando un puente en los terminales 8 y 6A se tendr una rampa de baja frecuencia de 1 V/Hz. Si no hay el puente tendremos una rampa de 2 V/Hz.

6. PANELES DE CONTROLPANEL EMCP II

AJUSTES

OP1: Visualizacin de Fallas guardadas

OP2: Visualizacin de Revisin de ajustes

OP3: Cdigo de acceso

OP4: Borrar fallas guardadasOP5: Programacin de Parmetros

OP6: Programacin de entrada/salidas reservadas

OP7: Programacin de hormetro

OP8: Programacin voltmetro/ampermetro

OP9: Verificando Ajustes del Motor (probar protecciones)OP10: Desajustes AC (para paralelismo)

PUBLICACIONES PARA CONSULTA Y PROGRAMACIONMANUALES DE SERVICIOEMCP IIEMCP II+

MUISENR5809SENR5832

PEECSENR5827RENR1254

EUISENR5398RENR1200

GASSENR5394RENR1201

PANEL EMCP II+

AJUSTES

OP1: Visualizacin de Fallas guardadas

OP2-0: Visualizacin de ajustes del motor y el generador

OP2-1: Visualizacin de ajustes de rels de proteccinOP2-2: Visualizacin de ajustes de calibraciones de fbricaOP3: Cdigo de acceso

OP4: Borrar fallas guardadas

OP5-0: Programacin de Parmetros del motor y del generador

OP5-1: Programacin de Parmetros de los rels de proteccinOP6: Programacin de entrada/salidas reservadas

OP7: Programacin de hormetro

OP8: Programacin voltmetro/ampermetro

OP9: Verificando Ajustes del Motor (probar protecciones)

OP10: Desajustes AC (para paralelismo)Movimiento relativo

Un campo magntico

Un conductor

Rotor Principal

Estator Principal

Estator de la Excitatriz

Rotor de la Excitatriz

Rotor Principal

Estator Principal

L1

L2

L3

Escobillas

Anillos Colectores

L1

L2

L3

Estator Principal

Rotor Principal

Rotor de la Excitatriz

Estator de la Excitatriz

Magneto Permanente

Estator del Magneto Permanente

Puente Rectificador de Diodos

L1

L2

L3

Estator Principal

Rotor Principal

AVR

F2

F1

Seal

Voltaje

Corriente

Estator de la Excitatriz

Rotor de la Excitatriz

EMBED Equation.3

S

Q

P

OJO

OJO

VOLTAJE

FRECUENCIA

Rampa

1 Voltios/Hz

Rampa

2 Voltios/ Hz

Rodillo de Frecuencia

50%

100%

50%

100%

TECLAS PARA INGRESAR PASSWORD

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