PLC-AEL-HPPP Control de Procesos Industriales por PLC para AEL-HPPP

SISTEMAS INNOVADORES

La Aplicación de Plantas de Potencia Hidroeléctricas con Turbina Pelton, "AEL-HPPP", ha sido desarrollado por EDIBON con un doblepropósito: el estudio de las características mecánicas de una turbina Pelton (diseñada por EDIBON) y el estudio del funcionamiento delas plantas de potencia hidroeléctricas reales.

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Descripción General

La Aplicación de Centrales de Energía Hidroeléctrica con Turbina Pelton, "AEL-HPPP", ha sido desarrollada por EDIBON con un doble propósito: el estudio de las características mecánicas de una turbina Pelton (diseñada por EDIBON) y el estudio del funcionamiento de las plantas de potencia hidroeléctricas reales.

Esta aplicación está formada por elementos mecánicos y eléctricos reales dimensionados a escala reducida para poder ser ensayados en un laboratorio.

  • Estudio de las características mecánicas de la turbina: La aplicación "AEL-HPPP" está formada por un depósito de agua (embalse) la cual es propulsada a través de una tubería mediante una bomba de agua de gran potencia (energía potencial) hasta un inyector en el cual se encuentra instalado un sensor de presión. El inyector proyecta el agua a la turbina Pelton, la cual consta de 16 álabes visibles desde la cubierta transparente de la turbina. Esta aplicación ofrece la gran ventaja de poder controlar la presión de inyección del agua mediante el control de la velocidad de la bomba (variaciones de caudal/presión). La tubería de salida de la bomba dispone de un caudalímetro que nos permitirá medir el caudal de agua inyectado a la turbina. De esta forma se pueden conseguir diferentes presiones y analizar los diferentes regímenes de funcionamiento que tiene la turbina Pelton, así como los cambios que se producen en la generación de la energía eléctrica. Así mismo, se incorpora un sensor de fuerza y un freno de correa para la medida del par de la turbina. De esta forma podrán obtenerse las curvas características de la misma.
  • Estudio de las plantas de potencia hidroeléctricas: Por su versatilidad y flexibilidad, esta aplicación permite estudiar el funcionamiento tanto de grandes plantas de potencia hidroeléctricas que vierten la energía a la red eléctrica (modo sincronismo) como el estudio de mini centrales que dan suministro a una red aislada (modo isla). Al eje de la turbina Pelton se encuentra acoplado un generador de inducción trifásico de 1kW de potencia preparado para poder sincronizarse con la red del laboratorio, tanto en redes de 50 Hz como en redes de 60 Hz. Para poder sincronizar el generador, la aplicación "AEL-HPPP" dispone de un módulo de conexión a red automático con resistencias de pre-inserción que evitan cambios bruscos en el par del generador y la turbina en el instante del acoplamiento con la red. En los terminales del generador se conecta un analizador de redes trifásico que permitirá al usuario monitorizar todos los parámetros eléctricos del generador tales como la potencia activa, la potencia reactiva, la potencia aparente, las corrientes de fase, la frecuencia y el factor de potencia. Además, el entrenador dispone de una batería de condensadores para proporcionar al generador eléctrico energía reactiva en el caso de que el usuario trabaje con el equipo como una mini central eléctrica, en modo aislado de la red, dando suministro a una carga eléctrica local (incluida).

La aplicación "AEL-HPPP" está formada por los siguientes elementos:

  • Rack industrial con alimentación trifásica y protección diferencial magnetotérmica.
  • Panel de instrumentación:
  • Analizador de redes digital para la medida de los parámetros eléctricos del generador (V, f, P, Q, S, PF, etc).
  • Medidor analógico de tensión del generador.
  • Medidor analógico de potencia activa del generador.
  • Medidor analógico de potencia reactiva del generador.
  • Relé trifásico de protección de sobrecorriente.
  • Panel con diagrama eléctrico real del sistema.
  • Panel de conexiones de potencia, control y sensores.
  • Banco trifásico de cargas capacitivas para dar suministro de energía reactiva al generador.
  • Banco trifásico de cargas resistivas para consumo de energía en modo isla.
  • Sistema de acoplamiento suave del generador a red.
  • CWTP. Conjunto tanque de agua, turbina Pelton – Generador, inyector, sensores y bomba de agua.

Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + una Caja-Interface de Control + una Tarjeta de Adquisición de Datos + Paquetes de Software de Control, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso.

EJERCICIOS Y PRÁCTICAS GUIADAS

EJERCICIOS GUIADOS INCLUIDOS EN EL MANUAL

  1. Determinación de las características operativas de una Turbina Pelton.
  2. Obtención de las potencias hidráulica y mecánica.
  3. Determinación de la curva de la eficacia mecánica.
  4. Determinación de la curva de la eficacia hidráulica.
  5. Cálculo de caudal.
  6. Análisis de la influencia del caudal inyectado en la potencia de la turbina.
  7. Sincronización del generador de inducción con la red del laboratorio.
  8. Inyección de potencia activa a la red eléctrica mediante el control de caudal de la turbina Pelton.
  9. Medida de los parámetros eléctricos (S, P, Q, f, PF) del generador inyectando potencia a la red.
  10. Generación de potencia en modo isla. Consumo de potencia mediante cargas aisladas.
  11. Medida de los parámetros eléctricos (S, P, Q, f, PF) del generador inyectando potencia a la carga local.
  12. Cálculo de la eficiencia de la planta de potencia hidroeléctrica.
  13. Estudio de los posibles problemas inherentes durante la sincronización del generador con la red.
  14. Estudio de las causas y consecuencias de la motorización del generador en sincronismo con la red.
  15. Estudio del desacople repentino del generador de la red. Deslastre de la turbina Pelton.

MÁS EJERCICIOS PRÁCTICOS QUE PUEDEN REALIZARSE CON ESTE EQUIPO

  1. Varios alumnos pueden visualizar simultáneamente los resultados. Visualizar todos los resultados en la clase, en tiempo real, por medio de un proyector o una pizarra electrónica.
  2. Control Abierto, Multicontrol y Control en Tiempo Real. Este equipo permite intrínsecamente y/o extrínsecamente cambiar en tiempo real el span, la ganancia, los parámetros proporcional, integral y derivativo, etc.
  3. El Sistema de Control desde Computador con SCADA permite una simulación industrial real.
  4. Este equipo es totalmente seguro ya que dispone de dispositivos de seguridad mecánicos, eléctricos/electrónicos y de software.
  5. Este equipo puede usarse para realizar investigación aplicada.
  6. Este equipo puede usarse para impartir cursos de formación a Industrias, incluso a otras Instituciones de Educación Técnica.
  7. Visualización de todos los valores de los sensores usados en el proceso del equipo AEL-HPPP.
  8. Usando PLC-PI pueden realizarse adicionalmente 19 ejercicios más.
  9. El usuario puede realizar otros ejercicios diseñados por él mismo.

Calidad

SERVICIO POSVENTA

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