SCDi

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:

  •  Sistema de captación de la velocidad de generador sin elementos mecánicos externos.
  •  Regulación de velocidad con control de los órganos de regulación mediante válvulas proporcionales.
  •  Sincronización automática con igualación de tensión, frecuencia y fase.
  •  Regulación de la toma de carga en función de los criterios de explotación y el numero de órganos de regulación implicados.
  •  Control digital de la excitatriz del generador con consignas de tensión en vacío y de energía reactiva generada.
  •  Control de todos los elementos de la central como válvulas de entrada, bypass, bombas de regulación, grupos de engrase, etc.
  •  Protección y control de las temperaturas de cojinetes, devanados y sistemas de refrigeración.
  •  Protección y control de magnitudes eléctricas de la generación.
  •  Sistema de telecontrol vía red telefónica con gestión de históricos de producción, alarmas, gestión remota de consignas, envío de ordenes, etc.
  •  Sistema de telealarma por mensaje hablado para cuatro números de teléfonos definibles desde el programa de telecontrol.
  •  Sistema de control local mediante visualizador para ver todas las variables, así como las alarmas que se hayan producido

 

Conjunto de elementos externos:

  • Sondas de Nivel o caudal por ultrasonidos
  • Captadores de posición de los órganos de regulación

 

ESQUEMA DEL SISTEMA SCDI:

 

scdi

ESQUEMA SISTEMA NO SCDI

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 :

  • Eliminación de multitud de elementos dispersos de coste significativo
  • Facilidad para la instalación de sistemas de supervisión
  • Facilidad para la instalación de sistemas de telecontrol
  • Reducción del tiempo de puesta en marcha
  • Reducción del coste de mantenimiento

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:

  • Tensión, intensidad, potencia activa, potencia reactiva, coseno, contador de energía activa y contador de energía reactiva. (clase 1)
  • Todas estas informaciones se tratan para su posterior recogida desde el sistema de telecontrol y para establecer el sistemas de protección alternativos

 

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 curva de producción del generador en integraciones de 15 minutos.
  • Las alarmas ocurridas en relación con el gráfico o separadamente.
  • Los informes de producción de la central.

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


 

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