Control de Frecuencia #5 PDF

 

Laboratorio 5 Gonza Mamani Oscar Felipe

CURSO: SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POPTENCIA 

Laboratorio N° 5:

“CONTROL DE FRECUENCIA “ 

Docente responsable: Ing. Pedro Luis Vizarreta García  . 

Estudiantes:   Gonza Mamani Oscar Felipe

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Laboratorio 5 Gonza Mamani Oscar Felipe

CONTROL DE FRECUENCIA OBJETIVOS:   Verificar la dependencia de la frecuencia con la variación de carga para diferentes

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características del gobernado.    Mantener límites de frecuencia.

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INTRODUCCION: Cuando se produce una variación de carga en la turbina, ES decir, cuando se modifica el par resistente que actúa sobre la misma, según se trate de aumento o disminución de dicho par la turbina reducirá o aumentara el número de revoluciones con que estuviese en funcionamiento antes de producirse la variación de carga. Es preciso por consiguiente adaptar el trabajo a motor al resistente y esto se lleva acabo graduando convenientemente convenien temente el sistema de admisión de agua , para que aumentado o disminuyendo el caudal utilizado , se disponga en cada momento de la potencia requerida y con ello se obtendrá , salvo ligera variación , el número de revoluciones de funcionamiento normal de la turbina . En una palabra la misión del regulador automático consiste en conseguir el equilibro en todo momento de los trabajos a motor y resistente para mantenerse sensible igual y con todas las cargas el número de revoluciones de la turbina que conviene a su funcionamiento. En las centrales pequeñas y en servicios apenas importantes es posible efectuar esta regulación a mano; pero cuando se trata de instalaciones instalacio nes expuesta a variaciones de carga de consideración es precisa recurrir a la regulación automática. Se ha dicho y con plena razón, que el regulador automático es la alma de la turbina, y ciertamente el papel que aquel desempeña es de excepcional importancia. Las diferencias entre las potencias generadas y consumidas deben ser continuamente monitoreadas y la acción de control se debe aplicar a la generación para mantener el equilibrio. La inercia de las masas rotatorias en las unidades generadoras proporciona la energía necesaria para un equilibrio temporal, un incremento en la carga del sistema se manifiesta inicialmente como una reducción en la energía cinética del sistema con una reducción de velocidad inherente. Sin embargo, la velocidad veloci dad de los generadores determina

 

Laboratorio 5 Gonza Mamani Oscar Felipe la frecuencia del sistema, por lo que la medición de la frecuencia representa una medición indirecta del desequilibrio entre las potencias consumidas y generadas. Se define el estatismo de un regulador de velocidad, como el cambio de velocidad que se tiene al pasar de cero a 100% de carga y se puede expresar como: =

∆ Pmx      ∆

Pmx: Potencia máxima de la turbina. ∆P: Variación de potencia ∆f: Variación de frecuencia fn: Frecuencia nominal

Características De Etapas Del Control/Regulación De Frecuencia Regulación Primaria   Cada máquina responde de acuerdo a sus características y acción del regulador

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(consigna, estatismo)   Individual para cada unidad de generación



  La respuesta tiene error permanente dependiendo del estatismo

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Regulación Secundaria  – automática   Manual Manual –  automática



  Seguimiento de la carga



  Control de enlaces



  Restitución de reservas primarias



  Corrección de error permanente de frecuencia del sistema



Regulación Terciaria o Económica  – automática   Manual Manual –  automática



  Ajuste de valores de las máquinas a valores económicos



 

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EQUIPOS Y MATERIALES Descripción Simulador de Energía. Carga resistiva Multímetro digital

Marca Terco Terco Fluke

Modelo MV1231

Procedimiento Potencia vs frecuencia para un generador síncrono a) Conectar la carga resistiva (regulada a valor máximo 272 Ω), ala la salida L1, del simulador. b) Encender el simulador con el selector del estatismo de la central ubicado en la “AUTO”  posición 1, y el regulador de tensión en “AUTO”  c) Variando la carga para conseguir los valores de potencia indicados en la tabla 1, y medir la frecuencia. d) Reducir la carga al mínimo, abrir el interruptor de la carga, des energizar el generador, abrir el interruptor del mismo. e) Conectar

la carga resistiva (regulada a su valor mínimo), a la salida L1 del

simulador, encender el simulador, luego repetir los puntos c y d para todas las posiciones del selector del estatismo de la central.

Datos obtenidos en el laboratorio. POTENCIA Vs FRECUENCIA PARA UN GENERADOR SÍNCRONO SELECTRO DE ESTATISMO CARGA 1 2 3 4 5 6 kW f(Hz) f(Hz) f(Hz) f(Hz) f(Hz) f(Hz) 0.4 59.5 59.17 58.92 58.62 58.31 58.06 0.6 59.35 58.72 58.2 57.75 57.29 56.74 0.8 59.15 58.27 57.63 56.94 56.2 55.7 1 59.05 58.14 57.43 56.67 55.92 55.33

 

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Calculo la de caída de frecuencia =

 −    100%   

1.E-1

P vs F-1 59.6 59.4 59.2 59 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

S1

0.4

59.5

0.84%

0.6

59.35

1.10%

0.8

59.15

1.44%

1

59.05

1.61%

1.2

P vs F

E-2

P vs F-2

S2

59.5

0.4

59.17

1.40%

59

0.6

58.72

2.18%

58.5

0.8

58.27

2.97%

1

58.14

3.20%

58 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

P vs F

E-3

P vs F-3 59

S3

0.4

58.92

1.83%

58

0.6

58.2

3.09%

57.5

0.8

57.63

4.11%

1

57.43

4.48%

58.5

57 0

0.2

0.4

0.6 P vs F-3

0.8

1

1.2

 

Laboratorio 5 Gonza Mamani Oscar Felipe E-4

P vs F-4

S4

59

0.4

58.62

2.35%

58.5 58

0.6

57.75

3.90%

57.5 57

0.8

56.94

5.37%

1

56.67

5.88%

56.5 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

P vs F-5

E-5

59

S5

0.4

58.31

2.90%

57

0.6

57.29

4.73%

56

0.8

56.2

6.76%

1

55.92

7.30%

58

55 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

P vs F-6

59

E-6

58

S6

0.4

58.06

3.34%

0.6

56.74

5.75%

0.8

55.7

7.72%

1

55.33

8.44%

57 56 55 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

 

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caida de la frecuencia 60 59.5 59 58.5 58 57.5 57 56.5 56 55.5 55 0

0.2 p vs f

0.4 p

0.6 P vs F-3

0.8 P vs F-4

P vs F-5

1 P vs F-6

1.2

 

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Conclusión:   Al disminuir la resistencia en el laboratorio (simula a la carga) aumenta la potencia

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y la f nominal disminuye de la frecuencia cero, esto quiere decir que necesita aumentar la potencia Mecánica (Potencia activa) es decir el caudal (caso hidroeléctrica).   El gobernador de velocidad constituye el lazo primario del control de frecuencia del

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generador. Este dispositivo controla la posición posición de la válvula de control

de la

compuerta en el caso de una turbina hidráulica con lo que podemos regular el flujo de agua (fuera el caso de hidroeléctrica) a través de la turbina, y por lo tanto controlar la potencia del generador.   La potencia activa está relacionada con la frecuencia.

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