CARACTERISTICAS TECNICAS:
El sistema de regulación digital integrado SCDi engloba los siguientes elementos: (elementos no incluidos habitualmente por otros suministradores en negrita) :
Conjunto de elementos internos:
Conjunto de elementos externos:
ESQUEMA DEL SISTEMA SCDI:
ESQUEMA SISTEMA NO SCDI
El sistema de regulación SCDi ofertado por nuestra empresa contempla todos los elementos propios del funcionamiento de la central como un solo elemento en el que se encuentra toda la información referente a todos los sistemas, esto obliga a digitalizar todas las variables exteriores y elegir un control programable de unas prestaciones importantes lo que provoca un encarecimiento del producto inicialmente, pero a la vez, éste se rentabiliza de la siguiente forma :
SISTEMA DE CONTROL HABITUAL
Los sistemas habituales de regulación y control destinados a mini centrales constituyen un control disperso en el que elementos independientes ejecutan funciones concretas como pueden ser: regulación de velocidad, sincronismo, excitación, igualación de tensiones, repartición de cargas, optimización de producción, telecontrol, protección y control de maniobras auxiliares.
Estas funciones aparecen en la mayoría de aplicaciones de control, que podríamos llamar dispersos, esto exige un elemento supervisor general que recoge la información usualmente limitada de los diferentes sistemas y actúa sobre ellos, esto dificulta las adaptaciones y en algunas ocasiones impide o encarece de forma importante la realización de sistemas de telegestión, modificación de consignas o conmutación de sistemas de regulación, puesto que cada elemento esta construido con un punto de vista objetivo que puede no coincidir expresamente con las necesidades particulares de la instalación.
También la instalación de elementos importantes de firmas dispares tiende a complicar el sistema, al implicar a varias personas la reparación de posibles averías, la realización de futuras modificaciones o incluso la puesta en marcha.
Cada vez es mas importante el poder actuar de forma remota sobre los elementos de control, tanto para el ajuste como para el diagnostico de averías o la simple supervisión del sistema. Un control disperso dificulta o delimita de forma ostensible estas actuaciones puesto que solo una pequeña parte de las informaciones de los distintos elementos son accesibles al sistema de control.
Es posible que para determinadas aplicaciones sea suficiente un sistema disperso, pero es una limitación importante ya que los sistemas actuales de gestión necesitan del mayor volumen de datos posibles para optimizar al máximo la producción de la central. Otro factor a favor del sistema Bobitecnic SCDi es que es totalmente personalizable y por lo tanto capaz de adaptar-se a las características particulares de cada instalación.
DETALLE DE LOS COMPONENTES DEL CONTROL INTEGRADO
Captación de velocidad del generador:
Este sistema permite el control de la velocidad del generador a partir de la frecuencia de la tensión remanente del mismo. El sistema no necesita ningún equipo exterior mecánico o eléctrico pues realiza la medida a través de la referencia de tensión del propio generador. La elevada precisión y velocidad de esta lectura permiten situar la máquina en condiciones de sincronismo sin ayuda de elementos externos.
Regulación de velocidad mediante válvulas proporcionales:
El programa de regulación de velocidad de la turbina esta formado por un bucle cerrado de regulación con doble retroalimentación que acciona un conjunto de válvulas proporcionales situadas en el grupo Oleohidráulico de regulación.
Los sistemas de control con válvulas proporcionales efectúan los movimientos de los órganos de regulación con una precisión y suavidad imposible de conseguir con sistemas de control de válvulas directas que siempre producen variaciones mas o menos bruscas de las condiciones de generación además de ocasionar periodos de sincronización extremadamente prolongados.
Las características de la regulación son de origen acelerotaquimetrico con una consigna de velocidad nominal a través de un lazo P I D ,totalmente digital, retro alimentado por la posición del órgano de regulación y la aceleración de la máquina. El sistema de control por aceleración permite realizar maniobras de aproximación al sincronismo mucho mas rápidas independientemente de los cambios producidos por la variación de salto neto o cualquier otra variable implicada en la regulación. La consigna de aceleración es variable en función de la velocidad nominal y se convierte en cero cuando la máquina se encuentra en la velocidad de sincronismo. El sistema de control realiza re calibraciones automáticas del sistema de control de velocidad y supervisa su funcionamiento dentro de los limites prefijados.
Una vez el generador esta acoplado a la red el sistema calcula la posición de los órganos de regulación en función de diferentes variables como pueden ser: tipo de turbina, curva de carga, salto neto, periodo horario, reserva de agua, rendimiento turbina, limitador de apertura, y otras.
Cuando se ha establecido las posiciones deseadas de los órganos de regulación estos son conducidos hasta ellas a través de un bucle de regulación P I D en lazo cerrado.
La interacción de diferentes variables como potencia y nivel o caudal disponible y el sistema de control de los órganos de regulación permite, en las máquinas de mas de un órgano de regulación (kaplan o pelton) el aumento de forma progresiva, sin saltos bruscos, de la potencia y la optimización de rendimientos de acuerdo con las curvas de cada máquina. Esta característica es muy importante en momentos puntuales en los que el caudal disponible supera en poco puntos de máximo rendimiento.
Sincronización automática:
Una vez la tensión de generación llega a un valor mínimo y previa verificación del nivel de tensión en la red el sistema de sincronización procede a la igualación de la tensión de generación con la de la red externa una vez se consigue esta igualdad el sistema conduce la máquina a las condiciones óptimas de sincronización y un relé de sincronismo externo da la orden de conexión del disyuntor de acoplamiento. La igualación de tensiones previa a la maniobra de sincronización es un factor determinante para la velocidad de acoplamiento
Control digital de la excitatriz:
Otro de los sistemas integrados es el referente al equipo electrónico de control de la excitatriz del generador, el sistema de regulación es digital y permite la realización de rampas de excitación, la fácil modificación de las consignas de regulación, fijación de máximos y mínimos niveles de excitación así como una vez acoplado, la regulación por consigna de potencia reactiva.
Al ser un procedimiento digital los valores obtenidos se ajustan con una gran precisión a las consignas prefijadas.
Al tener el control total de la excitación el sistema integrado facilita la instalación de protecciones que no suelen instalarse en máquinas de pequeña y mediana potencia como pueden ser el control de impedancia del sistema de generación
Protección y control de las temperaturas:
El sistema contempla la conexión de sensores de temperatura del tipo PT100 destinados a la protección de cojinetes, devanados y sistemas de refrigeración así como su visualización y consignas de disparo.
Protección y control de magnitudes eléctricas de generación:
El sistema integrado recoge los datos eléctricos de la generación de un analizador digital de parámetros eléctricos que proporciona al autómata los siguientes valores:
Sistema de telecontrol vía red telefónica:
Sistema de telecontrol vía Red Telefónica nos permite controlar el funcionamiento de la turbina desde un ordenador compatible 486 o superior con 16 Mb de RAM a través de un módem y el programa de control CRT desarrollado en entorno windows.
Este sistema permite ver desde una o más posiciones remotas todas las variables de funcionamiento de la turbina como son: posición de todos los órganos de regulación, nivel de agua, potencia instantánea, producción de energía, temperaturas de cojinetes y devanados, etc. O sea, toda la información disponible dentro del autómata de la central.
El autómata de la central también dispone de un registro histórico capaz de guardar la curva de producción de 8 días, así como las ultimas 20 alarmas ocurridas, con el correspondiente momento de aparición. Este registro histórico, cuando nos conectamos con el programa de telecontrol CRT, lo volcamos al PC y entonces en este PC, no habiendo de estar comunicando con el autómata, podemos ver :
La instalación del sistema de telecontrol permite hacer correcciones y ajustes del programa de control del autómata sin necesidad de desplazarse hasta la central por parte de nuestro personal, así como el apoyo para la localización de posibles averías en la central.
Para mas información sobre el sistema de telecontrol existe un manual especifico para este.
Sistema de telealarma vía red telefónica
Avisador telefónico capaz de dar las alarmas de bloqueo o alarma de la central mediante 2 mensajes orales a 4 teléfonos programables a través del programa de control remoto CRT controlado mediante variables a definir por los responsables de la explotación.
Sistema de visualización de datos local
Terminal de operador constituido por una pantalla alfanumérica retro iluminada de 122x67 mm y 42x16 caracteres, que comunica mediante el protocolo DF1 con la CPU del sistema de control.
Existen tres pantallas definibles por el usuario dedicadas a la presentación de variables y estados de la instalación, dos pantallas dedicadas a visualización de alarmas y disparos, y dos pantallas de consignas accesibles al operador a través de una llave.
Relación de centrales con el sistema Bobitecnic SCDi:
CENTRAL | KW | SITUACIÓN | TIPO TURBINA | INTERVENCIÓN |
---|---|---|---|---|
SALTO DE LA BREÑA | 5.500 | CORDOBA | FRANCIS CAMARA CERRADA | SUSTITUCIÓN SISTEMA REGULACIÓN INICIAL |
CABISCOL | 3.500 | LERIDA | FRANCIS DOBLE CAMARA CERR. | NUEVA INSTALACIÓN |
AIGUES DEL TER LLOBREGAT | 2.300 | BARCELONA | 4 FRANCIS DE CAMARA CERRADA | AUTOMATIZACIÓN |
DOÑA JIMENA | 1.250 | AVILA | PELTON 2 INYECTORES | NUEVA INSTALACIÓN |
SALTO 1060 | 1.060 | AVILA | PELTON 2 INYECTORES | NUEVA INSTALACIÓN |
GERDIZ | 1.000 | LUGO | FRANCIS CAMARA CERRADA | AUTOMATIZACIÓN |
TRONCEDA II | 1.000 | LUGO | PELTON 2 INYECTORES | AUTOMATIZACIÓN |
MOLI DE GUIXERS | 800 | LERIDA | 2 FRANCIS DE CAMARA CERRADA | NUEVA INSTALACIÓN |
SALTO 765 | 765 | AVILA | TURGO 2 INYECTORES | NUEVA INSTALACIÓN |
SANTA MATILDE | 500 | GUADALAJARA | FRANCIS DOBLE CAMARA ABI. | AUTOMATIZACIÓN |
LA LERA | 500 | PALENCIA | KAPLAN DOBLE REGULACION | NUEVA INSTALACIÓN |
MARIA DOLORES | 400 | GUADALAJARA | 2 FRANCIS CAMARA CERRADA | AUTOMATIZACIÓN |
ELS CONDALS | 250 | BARCELONA | 2 FRANCIS CAMARA ABIERTA | AUTOMATIZACIÓN |
GALI | 200 | BARCELONA | 2 FRANCIS CAMARA ABIERTA | AUTOMATIZACIÓN |
ELS TORRENS | 200 | BARCELONA | FRANCIS CAMARA CERRADA | AUTOMATIZACIÓN |
CIMENTS COLLET | 150 | BARCELONA | FRANCIS CAMARA CERRADA | AUTOMATIZACIÓN |
EDINJA | 100 | BARCELONA | 2 FRANCIS CAMARA ABIERTA | AUTOMATIZACIÓN |
GRAUS | 2500 | HUESCA | KAPLAN DOBLE REG. | NUEVA INSTALACIÓN |
SALTO DEL EDO | 4300 | ORENSE | PELTON 2 INYECTORES | SUSTITUCIÓN SISTEMA REGULACIÓN INICIAL |
LLANARS | 1200 | GERONA | 2 FRANCIS CAMARA CERRADA | AUTOMATIZACIÓN |
SALTO DE LA VILLA | 800 | SEGOVIA | 3 FRANCIS CAMARA CERRADA | AUTOMATIZACIÓN |
ARTESA | 1500 | LERIDA | 3 FRANCIS CAMARA CERRADA | AUTOMATIZACIÓN |
MOLI DE GÜELL | 1300 | LERIDA | 2 FRANCIS CAMARA CERRADA
1 PELTON 1 INYECTOR |
AUTOMATIZACIÓN |
PUIG I FONT | 700 | BARCELONA | 1 FRANCIS CAMARA ABIERTA 1 KAPLAN SIMPLE REG. | NUEVA INSTALACIÓN |
COLONIA JORBA | 50 |
BARCELONA
|
FRANCIS CAMARA CERRADA | AUTOMATIZACIÓN |
CENTRAL VALDUNO 2 | 5000 |
OVIEDO
|
1 KAPLAN SIMPLE REGULACIÓN 1 KAPLAN DOBLE REGULACIÓN |
NUEVA INSTALACIÓN |
CENTRAL LA HIGUERILLA | 500 |
AVILA
|
KAPLAN DOBLE REGULACIÓN | NUEVA INSTALACIÓN |