El sistema de regulación RAK205 contempla el control de todos los elementos relacionados con el sistema hidráulico de control de velocidad carga de la turbina. Esta orientado a instalaciones en que otro proveedor suministre el control de todos los elementos auxiliares de la turbina ( grupos de refrigeración, engrase, achique, etc.. ) y las protecciones de todo el conjunto (sondas de temperaturas, protecciones de generación, control de caudales, etc..) .
El sistema de regulación RAK 205 controlará todos los elementos relacionadas con el aporte de agua a la turbina instalados en la central, en el caso de turbinas pelton, control del grupo de regulación, bypas, válvula de guardia, deflectores e inyectores. El objetivo es suministrar una solución global de los elementos relacionados con la regulación de velocidad-carga de la turbina de manera que se posibilite una rápida puesta en marcha del conjunto.
El sistema de regulación RAK 205 seleccionará, en el caso de controlar más de un organo de regulación y de acuerdo a la lógica establecida , el organo prioritario para el arranque y la compensación en la apertura de los siguientes organos con el fin de no producir alteraciones en al toma de carga de la turbina
El sistema de control y protección y el sistema RAK 205 necesitan establecer una relación que como secuencia tipo sería la siguiente:
| Sistema de control y protección | Sistema RAK 205 |
|
|
El sistema de control y protección externo incluirá la maniobra y alimentación de todos los grupos auxiliares a excepción del grupo de regulación. También incluirá el control y alimentación de todos los elementos de protección tanto de generación como de turbina e interconexión.
DESCRIPCION DEL EQUIPO
El equipo de regulación se aloja en una armario metálico de dimensiones exteriores 1000 x 2000 x 500 fabricado en chapa de acero laminada en frío con protección interior y exterior a base de pintura poliéster-epoxi de color RAL 7032 texturizado.
Será accesible por la parte inferior y estará dotado de alumbrado interior, resistencia calefactora, filtro de entrada de aire y ventilador con filtro controlado por termostato. La entrada de cables esta prevista por la parte inferior y para facilitar la entrada de los mismos se suministra un zócalo practicable de 80 mm de altura.
Disposición de elementos en el frontal del armario
En el frontal del armario se dispondrá de los siguientes elementos:
CONEXIONES DE ENTRADA Y SALIDA DEL MODULO REGULADOR:
Las entradas y salidas del sistema podrán variar en función del tipo de turbina y siempre se adaptaran a las necesidades de la instalación.
Una configuración tipo puede ser la siguiente:
| Entradas digitales suministradas por el sistema de control externo |
Salidas digitales por turbina para el sistema de control externo |
|
|
| Entradas analógicas suministradas por el sistema de control externo |
Salidas analógicas para el sistema de control externo |
|
|
| Entradas digitales externas para el sistema RAK205 |
Salidas externas del sistema RAK205 | Entradas analógicas para el sistema RAK205 |
|
|
|
DETALLE DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA:
Captación de velocidad del generador sin elementos mecánicos externos
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 maquina en condiciones de sincronismo sin ayuda de elementos externos.
Posibilidad de sistema de detección de velocidad redundante por rueda dentada y sensores inductivos.
Regulación de velocidad con control de los órganos de regulación 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 acelero taquimétrico con una consigna de velocidad nominal a través de un lazo P I D ,totalmente digital, retroalimentado por la posición del órgano de regulación y la aceleración de la maquina. 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 maquina se encuentra en la velocidad de sincronismo. El sistema de control realiza recalibraciones 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 maquinas 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 maquina. Esta característica es muy importante en momentos puntuales en los que el caudal disponible supera en poco puntos de máximo rendimiento.
Regulación de la toma de carga en función de los criterios de explotación y el numero de órganos de regulación implicados
Pantalla táctil para la modificación de consignas de trabajo
El sistema puede incorporar una pantalla táctil con 2 puertos de comunicación, programada para la modificación de las consignas de trabajo, así como visualizar y registrar los diferentes parámetros que intervienen en la regulación para un mejor análisis de los mismos.
Esta pantalla posee dos puertos de comunicación, uno destinado al RAK205 y otro configurable con el protocolo de comunicación de la mayor parte de las firmas que se encuentran actualmente en el mercado, esto nos permite enlazar consignas o indicaciones de forma digital con el PLC de control situado en la central de destino del equipo RAK205.
Sistema de regulación modular y configurable
El sistema de regulación RAK205 presenta una configuración totalmente modular que permite su adaptación a los requerimientos funcionales de todo tipo de turbinas.
Todas sus consignas pueden ser ajustables desde entradas analógicas aunque es mas operativo el empleo del terminal de operador cuyas características generales se han descrito anteriormente. En caso de ser necesario puede programarse para el acceso del sistema scada de planta para la visualización y modificación de consignas y parámetros, puesto que la mayor parte de programas de adquisición de datos de nivel medio o superior poseen drivers de comunicación para autómatas de Allend Bradley.
El programa de regulación implantado en la CPU es un programa diseñado específicamente para turbinas hidráulicas por los técnicos de nuestra empresa y desde el año 1993 se encuentra instalado en cerca de un centenar de turbinas de todo tipo y tamaño.
El sistema permite su ajuste y modificación del propio programa de regulación y su lógica funcional remotamente vía GSM o línea telefónica convencional (opcional).
El suministro de módulos de memoria EEPROM en los que se encuentra el programa de regulación garantiza la integridad del programa ante algún posible accidente o avería grave en el sistema. Todos los elementos que componen el regulador pueden ser repuestos por personal formado para mantenimiento con unas mínimas indicaciones puesto que todos los ajustes se encuentran en el programa de regulación y las tarjetas externas no poseen ningún tipo de programación.
DIMENSIONES DEL EQUIPO:
REQUISITOS DEL EQUIPO:
OPCIONES:
Como opciones al equipo RAK205, este se puede suministrar incorporando un módem, ya sea RTC o GSM, para el ajuste de los parámetros a distancia, sin necesidad de desplazarse a la central en caso de haber alguna incidencia puntual.
Se puede adaptar un dataloguer al suministro que permite, mediante un programa de telecontrol, la recepción de las curvas de generación y de nivel de forma remota.
Las dimensiones anteriores pueden verse modificadas según la configuración del equipo.
