Grupo Generador y conexión a la Red de Transporte
- La máquina primaria es un motor eléctrico de 7,5 kVA de 4 polos, cuyo comportamiento está determinado por un control vectorial, simulando las características de una turbina industrial, con control a lazo cerrado de velocidad o potencia según elija el usuario
- El generador es un alternador de polos salientes y está unido a la máquina primaria a través de su eje
- El conjunto está alojado en el interior del gabinete del equipo y con el mismo se obtiene una simulación muy realista de las condiciones de generación de una planta de gran porte
- La salida del generador pasa a través de un transformador elevador de 5 kVA a una barra de transporte
- Un conjunto de relés de protección e interruptores automáticos supervisan y controlan el campo y la salida del generador
- Se incluye un transformador de suministro de red de 5 kVA completamente controlado y protegido
- Este transformador simula los transformadores de estación de alta usados en los sistemas de suministro de alcance nacional
- Reduce la tensión entrante a la adecuada para la barra de generación
- También permite a los estudiantes sincronizar correctamente la salida del generador con el suministro externo de energía
- Para agregar realismo a la simulación, los estudiantes pueden usar tanto el suministro de red externa como el grupo generador como una fuente de energía para inyectar al resto del simulador. Si está disponible, también puede tomar la salida de un Complemento p/PSS1: Segundo generador eléctrico PSS3 para simular otras condiciones de relevo o co-generación
Líneas de Transmisión
- Un conjunto de reactancias simula líneas de transmisión de diferentes longitudes para modelar las características de los cables de potencia, aéreos o subterráneos
- Cada línea incluye puntos de prueba para monitorear las condiciones a lo largo de las mismas
- El usuario puede simular fallas en distintos tramos de estas líneas e investigar sus efectos
- Un relé dedicado de protección a distancia guarda las líneas y puede indicar también qué tan lejos del origen ha ocurrido la falla
Transformación, distribución y utilización
- Además de los transformadores de alta y elevador del generador, este equipo contiene dos transformadores de distribución idénticos de 2 kVA (media-baja), simulando los rebajes domiciliarios e industriales
- Tienen varias tomas y alimentan una barra de distribución
- Están protegidos por relés dedicados, que pueden configurarse de diferentes maneras, según la práctica o investigación que se esté llevando a cabo
- La barra de transporte simula consumidores eléctricos finales: casas y fábricas
- Se incluyen cargas resistivas, capacitivas e inductivas variables, así como la carga dinámica de un motor de inducción de 0,75 kW
- Una sección con comutación de barras incluye una barra principal y otra de reserva. Estas simulan un sistema real, del tipo usado en plantas generadoras y estaciones de distribución
- Relés de protección e interruptores automáticos monitorean y conmutan los alimentadores entrantes y salientes de la barra colectora.
- El alimentador de la barra colectora está interceptado por un interruptor que permite estudiar transitorios de conmutación
Puntos de medición, transductores y simulación de fallas
- Todos los circuitos importantes tienen puntos de prueba conectados a una patchera con jumpers
- Los estudiantes pueden conectar estos jumpers para armar los circuitos, interrumpirlos y/o conectarlos a otros equipos de prueba
- Un conjunto de transductores (transformadores aisladores de tensión y corriente, ángulos de carga transitorio y de régimen del generador) permite conectar los puntos de prueba a un osciloscopio (que forma parte del suministro) para registrar todos los eventos de importancia
- Dos elementos permiten aplicar fallas en distintos puntos del simulador:
- Un disyuntor trifásico estándar
- Un disyuntor automático con temporización programable
Relés de protección, apertura de circuitos, bloqueo de protecciones e instrumentación
- Todos los módulos incluyen relés de protección de tipo industrial estándar
- Muestran a los estudiantes cómo están protegidos los sistemas de potencia reales y las distintas alternativas de diseño que se presentan
- Se pueden programar directamente desde su propio panel de control o por vía remota desde una PC (no incluida), habilitando una configuración más sofisticada de eventos
- Los relés operan los interruptores automáticos en todo el entorno del simulador para configurar múltiples experimentos sobre protección. También permiten al usuario probar diferentes métodos para configurar su funcionamiento, que incluyen:
- Auto recierre (reconexión automática)
- Disparo hacia atrás
- Control de disparo direccional
- Protección de zona
- Protección escalonada
- Varias llaves de bloqueo (con luces piloto de advertencia) permiten anular temporalmente la protección de los relés en puntos clave del sistema
- Los interruptores automáticos también incluyen accionamientos manuales y lámparas piloto que indican si está abierto o cerrado
- Todos los circuitos importantes cuentan con instrumentos digitales multifunción que muestran las condiciones de las tres fases
- También se incluye un fasímetro que muestra la diferencia de fase entre dos tensiones cualesquiera conectadas a él
- Los parámetros de tensión, corriente y potencia eficaz de la máquina primaria se muestran mediante instrumentos de panel de bobina móvil
Unidades de Base utilizadas en el modelo per-unit
- 132 kV -> 220 V
- 100 MVA -> 2 kVA
- 17,3 Ohm -> 2,42 Ohm
- Líneas de transmisión:
- 0,1 pu (50 km)
- 2 x 0,15 pu (2 x 75 km)
- 2 x 0,25 pu (2 x 125 km)
- 0,5 pu (250 km)
- 4 cables trifásicos de 0,01 pu (modelando con una red en Pi un tramo de 10 km de 132 kV)
Recomendados
- Complemento p/PSS1 y PSS3: Paquete SCADA p/Simulador completo de Red de Energía Eléctrica PSS2
- Complemento p/PSS1: Segundo generador eléctrico PSS3