Especificación Técnica
SYN3000 para Centrales Generadoras SINCRONIZADOR AUTOMATICO SYN3000 para CENTRALES GENERADORAS ESPECIFICACION TECNICA
CONTENIDO
1. CONSIDERACIONES GENERALES .......................................................................................2 2. SOPORTE TECNICO, INGENIERIA, SERVICIO Y CONSIDERACIONES DE CONFORT .....7 3. ESPECIFICACION PROPUESTA............................................................................................8 4. ESPECIFICACION PROPUESTA PARA LA VERSION DE DOBLE CANAL........................12
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Especificación Técnica
1.
SYN3000 para Centrales Generadoras
CONSIDERACIONES GENERALES
En las centrales generadoras se necesita realizar las siguientes funciones de sincronización: • Sincronizar automáticamente uno o varios generadores a la red eléctrica. • Sincronización manual de uno o varios generadores a la red eléctrica, bajo la supervisión de un verificador de sincronismo al momento del cierre. • Cierre automático del interruptor de una línea energizada a un bus o a otra línea. • Cierre manual del interruptor de una línea energizada a un bus o a otra línea, bajo la supervisión de un verificador de sincronismo al momento del cierre. • Cierre automático del interruptor de una línea no energizada a un bus o a otra línea. • Cierre manual del interruptor de una línea no energizada a un bus o a otra línea, bajo la supervisión de un verificador de sincronismo al momento del cierre. Cuando se dispone de un sincronizador “universal” capaz de realizar cada una de estas funciones mediante la programación de juegos de parámetros (Modos de Operación), las preguntas restantes que deben ser contestadas durante el diseño básico de un proyecto de sincronización (en paralelo con el diseño unifilar) son: cuantos sincronizadores serán usados/instalados en una planta en particular y cuando es recomendable el uso de sincronizadores de doble canal para lograr un mayor nivel de seguridad. Las preguntas típicas relativas al procedimiento anterior, pueden resumirse de la siguiente forma: (A) (B) (C)
Usar sincronizadores “universales” individuales para cada interruptor? ó Usar solo un sincronizador “universal” para todos los interruptores de la central? ó Usar sincronizadores “universales” individuales para cada interruptor de máquina y un sincronizador “universal” común para el resto de los interruptores?
♦ Cuando es recomendable incrementar el nivel de seguridad del esquema de sincronización mediante el uso de sincronizadores de doble canal? Para contestar estas preguntas y tomar las decisiones apropiadas, se deben discutir las consideraciones siguientes acerca de las ventajas/desventajas que ofrecen estas posibilidades.
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(A)
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Ventajas/Desventajas de tener sincronizadores separados para cada interruptor (Fig. 1): − − − −
Es posible cerrar más de un interruptor al mismo tiempo. Se logra la máxima flexibilidad en el control simultáneo de los interruptores. Es posible aplicar los esquemas de control y alambrados más simples. Pueden disminuirse los costos, cuando el costo del sincronizador es más bajo que el costo de la ingeniería, el alambrado y la simulación de los desconectadores de circuitos (comparado con el caso B).
Voltaje II
Voltaje II
SYN3000 Interruptor 1
SYN3000 Interruptor n
Voltaje I
Voltaje I
≈
≈ Generador 1
iii
Generador n
Fig. 1: Sincronización de generadores a la red eléctrica, usando sincronizadores separados para cada interruptor (arreglo típico)
Aplicaciones típicas: Centrales generadoras medianas y grandes de cualquier tipo (hidroeléctricas, termoeléctricas, turbogas, etc.)
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(B)
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Ventajas/Desventajas de usar solamente un sincronizador “universal” para todos los interruptores dentro de la central (Fig. 2): − Se logran los más costos relacionados con el equipo de sincronización, pero, − Los costos pueden ser más altos, cuando el costo de la ingeniería, el alambrado y la simulación de los desconectadores de circuitos son más altos que el costo de los sincronizadores (comparado con el caso A). − Incremento de la complejidad del esquema de sincronización, la ingeniería y el alambrado, lo que incrementa el riesgo de errores durante la sincronización. − El sincronizador “universal” requerido debe tener un gran número de juegos de parámetros seleccionables.
Interruptor n Interruptor n
Interruptor Interruptor 1 1
≈ Alimentador 1 Generador 1
Simulación del Simulador del desconectador desconectador yy SYN3000 SYN3000
≈ iii iii
Alimentador n Generador n
Fig. 2: Sincronización de generadores a la red eléctrica, usando un solo sincronizador universal para todos los interruptores (arreglo típico)
Aplicaciones típicas: Centrales generadoras medianas y pequeñas de cualquier tipo (hidroeléctricas, termoeléctricas, turbogas, etc.) AK-SE4/Riss m:\se\Syn 3000 edition:12.02.99
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(C)
SYN3000 para Centrales Generadoras
Ventajas/Desventajas de tener un sincronizador instalado en cada máquina y un sincronizador “universal” común para el resto de los interruptores de la central: − Es posible sincronizar más de una máquina al mismo tiempo. − Simplicidad del alambrado de interface del sincronizador en la planta, de forma que se logra reducir el riesgo de falla en la sincronización debido a fallas en el mismo. − Es suficiente un número pequeño de juegos de parámetros del sincronizador “universal”, para cumplir los requerimientos de la central.. − Para generadores y centrales termoeléctricas grandes también es recomendable usar dispositivos de sincronización con mayores requerimientos de seguridad, tales como sincronizadores de doble canal.
Comentario:
Esta aplicación es una combinación de los casos (A) y (B).
Aplicaciones típicas: Centrales hidroeléctricas medianas y grandes, especialmente plantas de almacenamiento por bombeo y centrales termoeléctricas grandes.
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2.
SYN3000 para Centrales Generadoras
SOPORTE TECNICO, INGENIERIA, SERVICIO Y CONSIDERACIONES DE CONFORT
La tecnología digital moderna ofrece mejoras considerables en las características de los equipos para la operación de centrales generadoras y subestaciones, asimismo, también ofrece a los ingenieros mayor seguridad, implementación de nuevas tecnologías, precisión, funcionalidad, análisis de eventos y un mayor nivel de confort durante el diseño, puesta en servicio, pruebas, mantenimiento y operación. También están disponibles algunas opciones para incrementar la seguridad y la facilidad de acceso mediante el uso de interfaces gráficas Humano-Máquina. La tecnología digital también ha mejorado las características de los equipos de sincronización, por lo que éstas deben tomarse en consideración al especificar un sincronizador digital moderno. En la siguiente sección, se describe la especificación de sincronizadores digitales modernos, tratando de asignar las aplicaciones apropiadas.
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3.
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ESPECIFICACION PROPUESTA
Especificación para cada sincronizador: ESPECIFICACION Dispositivo de sincronización digital para operación como sincronizador automático, así como también como verificador de sincronismo para sincronización manual. No debe ser necesario el uso de equipo adicional (p.e. PC o notebook) para la operación y ajuste de parámetros, pero debe ofrecerse como opción un software basado en ambiente Windows 95, para el ajuste de parámetros, funciones adicionales y facilidad de acceso al usuario. Debe incluirse en la oferta la documentación con los datos de la planta y los métodos de cálculo (usando hojas de cálculo, p.e. Excel para Windows) para el ajuste de los parámetros, la instalación, la puesta en servicio y el diagnóstico de fallas. FUNCIONES O MODOS DE SINCRONIZACION QUE DEBEN INCLUIRSE • Sincronización automñatica del generador al bus o línea, incluyendo las funciones de igualación de voltaje y frecuencia. • Sistemas de potencia síncronos o asíncronos. • Líneas o sistemas de potencia síncronos o asíncronos, con opción a bus muerto. • Verificación de sincronismo para cierre manual de interruptores. • Modo especial para la medición del tiempo de cierre del interruptor. No debe requerirse alambrado externo para utilizar esta característica. Cada función debe ser programable y deberá incluirse una memoria no volátil para guardar los parámetros correspondientes, cada juego de parámetro debe poder seleccionarse mediante una entrada digital. PRINCIPALES CARACTERISTICAS Número de juegos de parámetros:
Comandos:
2 al menos (máximo 10) Cada juego de parámetros debe ser programable con un modo diferente o puede ser usado para diferentes interruptores. Bajar/Subir Velocidad (frecuencia) Bajar/Subir Voltaje Cierre del interruptor
El comando de cierre del interruptor debe realizarse mediante 2 contactos independientes. El comando de cierre del interruptor debe tener un “circuito de falla segura” (esta característica evita la operación del sincronizador debido a fallas de los componentes del hardware). El equipo debe estar disponible para instalación en un rack de 19 pulg. o para montaje empotrado.
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SYN3000 para Centrales Generadoras
PRINCIPALES DATOS TECNICOS Rango de sensado: Alimentación de voltaje: Precisión del ángulo de fase:
0-150 VCA 90-260 V CA/CD mejor que 1°
CARACTERISTICAS DEL TECLADO Y LA PANTALLA LOCAL El teclado y pantalla local deben consistir de un teclado de membrana robusto y una pantalla de cristal líquido de 4 líneas, para funciones de introducción de parámetros y mostrar información. Todos los ajuste de los parámetros deben ser programados directamente mediante el uso del teclado y la pantalla local. La introducción de datos mediante el teclado debe ser guiada por menús en la pantalla. El ajuste y cambio de parámetros solamente debe ser posible después de introducir una contraseña, esta contraseña debe ser seleccionable por el usuario. REPORTE EN PANTALLA DURANTE LA SINCRONIZACION Durante el procedimiento de sincronización deben mostrarse al menos los siguientes datos en pantalla: Voltaje del sistema 1 Voltaje del sistema 2 Frecuencia del sistema 1 Angulo de fase ϕ Las condiciones y comandos antes y durante la sincronización deben ser supervisadas mediante LED’s, por lo que deben incluirse por lo menos 16 LED’s para las siguientes funciones: Listo para sincronizar. Comandos para bajar/subir velocidad (frecuencia). Comandos para bajar/subir voltaje. Comando de cierre del interruptor. Voltaje del sistema 1 y voltaje activo del sistema 2. ∆U bajo, ∆f bajo, ∆ϕ bajo (dentro de la tolerancia). Tiempo de operación del sincronizador excedido. Alarmas. ESPECIFICACIONES DE LA DOCUMENTACION Y LAS HERRAMIENTAS DE INGENIERIA Un manual de usuario debe ser parte del suministro, éste debe incluir la ingeniería de interface, la instalación, la puesta en servicio y la información acerca de la solución de problemas. La documentación relativa a los cálculos de los ajustes, mediante el uso de hojas de cálculo (p.e. Excel para Windows), también debe ser parte del suministro.
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SYN3000 para Centrales Generadoras
ESPECIFICACION DE LAS HERRAMIENTAS DE OPERACIÓN OPCIONALES Adicionalmente debe cotizarse como una opción, un paquete de software para instalación en PC o notebook, el cual debe cubrir al menos las siguientes funciones: • Correr bajo el sistema operativo Windows 95, 98 o NT. • Preparar ajustes fuera de línea en la oficina, para su posterior transferencia al sincronizador, permitiendo la impresión y el almacenamiento los parámetros en un archivo. • Registro del último evento de sincronización, reproducción gráfica en la pantalla, exploración mediante el cursor y almacenamiento en archivo: Todos los comandos, condiciones y valores deben ser mostrados en forma gráfica, de manera que la optimización del procedimiento de sincronización debe poder hacerse de forma rápida y cómoda. • Visualización en línea del procedimiento de sincronización con representación análoga o digital de los valores reales. • El ajuste de parámetros es muy sencillo con el software, de tal forma que no es necesario introducir valores numéricos. PANTALLA DEL SOFTWARE DE SINCRONIZACIÓN SYN3000 Online
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4.
SYN3000 para Centrales Generadoras
ESPECIFICACION PROPUESTA PARA LA VERSION DE DOBLE CANAL
Specification for each synchroniser shall have a 2-channel performance: REQUERIMIENTOS DEL ESQUEMA BASICO • Deben instalarse 2 dispositivos de sincronización idénticos e independientes, uno para cada canal (no debe usarse hardware común dentro de una sola!). • Debe suminitrarse un dispositivo de supervisión adicional con un contacto separado, el cual se conecta en serie con los contactos de los dos sincronizadores. Este dispositivo de supervisión verifica la simultaneidad en los comandos de cierre del interruptor, el tercer contacto cierra únicamente si ambos contactos cierran dentro de cierta tolerancia de tiempo. No debe aceptarse la conexión en serie de dos dispositivos independientes o funciones de un dispositivo sin tener un tercer elemento de supervisión independiente, ni la interconexión de dos dispositivos mediante el alambrado del sistema. ESPECIFICACION Dispositivo de sincronización digital para operación como sincronizador automático, así como también como verificador de sincronismo para sincronización manual. No debe ser necesario el uso de equipo adicional (p.e. PC o notebook) para la operación y ajuste de parámetros, pero debe ofrecerse como opción un software basado en ambiente Windows 95, para el ajuste de parámetros, funciones adicionales y facilidad de acceso al usuario. Debe incluirse en la oferta la documentación con los datos de la planta y los métodos de cálculo (usando hojas de cálculo, p.e. Excel para Windows) para el ajuste de los parámetros, la instalación, la puesta en servicio y el diagnóstico de fallas. FUNCIONES O MODOS DE SINCRONIZACION QUE DEBEN INCLUIRSE • Sincronización automñatica del generador al bus o línea, incluyendo las funciones de igualación de voltaje y frecuencia. • Sistemas de potencia síncronos o asíncronos. • Líneas o sistemas de potencia síncronos o asíncronos, con opción a bus muerto. • Verificación de sincronismo para cierre manual de interruptores. • Modo especial para la medición del tiempo de cierre del interruptor. No debe requerirse alambrado externo para utilizar esta característica. Cada función debe ser programable y deberá incluirse una memoria no volátil para guardar los parámetros correspondientes, cada juego de parámetro debe poder seleccionarse mediante una entrada digital.
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SYN3000 para Centrales Generadoras
PRINCIPALES CARACTERISTICAS Número de juegos de parámetros:
Comandos:
2 al menos (máximo 10) Cada juego de parámetros debe ser programable con un modo diferente o puede ser usado para diferentes interruptores. Bajar/Subir Velocidad (frecuencia) Bajar/Subir Voltaje Cierre del interruptor
El comando de cierre del interruptor debe realizarse mediante 2 contactos independientes. El comando de cierre del interruptor debe tener un “circuito de falla segura” (esta característica evita la operación del sincronizador debido a fallas de los componentes del hardware). El equipo debe estar disponible para instalación en un rack de 19 pulg. o para montaje empotrado. PRINCIPALES DATOS TECNICOS Rango de sensado: Alimentación de voltaje: Precisión del ángulo de fase:
0-150 VCA 90-260 V CA/CD mejor que 1°
CARACTERISTICAS DEL TECLADO Y LA PANTALLA LOCAL El teclado y pantalla local deben consistir de un teclado de membrana robusto y una pantalla de cristal líquido de 4 líneas, para funciones de introducción de parámetros y mostrar información. Todos los ajuste de los parámetros deben ser programados directamente mediante el uso del teclado y la pantalla local. La introducción de datos mediante el teclado debe ser guiada por menús en la pantalla. El ajuste y cambio de parámetros solamente debe ser posible después de introducir una contraseña, esta contraseña debe ser seleccionable por el usuario.
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REPORTE EN PANTALLA DURANTE LA SINCRONIZACION Durante el procedimiento de sincronización deben mostrarse al menos los siguientes datos en pantalla: Voltaje del sistema 1 Voltaje del sistema 2 Frecuencia del sistema 1 Angulo de fase ϕ Las condiciones y comandos antes y durante la sincronización deben ser supervisadas mediante LED’s, por lo que deben incluirse por lo menos 16 LED’s para las siguientes funciones: Listo para sincronizar. Comandos para bajar/subir velocidad (frecuencia). Comandos para bajar/subir voltaje. Comando de cierre del interruptor. Voltaje del sistema 1 y voltaje activo del sistema 2. ∆U bajo, ∆f bajo, ∆ϕ bajo (dentro de la tolerancia). Tiempo de operación del sincronizador excedido. Alarmas. ESPECIFICACIONES DE LA DOCUMENTACION Y LAS HERRAMIENTAS DE INGENIERIA Un manual de usuario debe ser parte del suministro, éste debe incluir la ingeniería de interface, la instalación, la puesta en servicio y la información acerca de la solución de problemas. La documentación relativa a los cálculos de los ajustes, mediante el uso de hojas de cálculo (p.e. Excel para Windows), también debe ser parte del suministro. ESPECIFICACION DE LAS HERRAMIENTAS DE OPERACIÓN OPCIONALES Adicionalmente debe cotizarse como una opción, un paquete de software para instalación en PC o notebook, el cual debe cubrir al menos las siguientes funciones: • Correr bajo el sistema operativo Windows 95, 98 o NT. • Preparar ajustes fuera de línea en la oficina, para su posterior transferencia al sincronizador, permitiendo la impresión y el almacenamiento los parámetros en un archivo. • Registro del último evento de sincronización, reproducción gráfica en la pantalla, exploración mediante el cursor y almacenamiento en archivo: Todos los comandos, condiciones y valores deben ser mostrados en forma gráfica, de manera que la optimización del procedimiento de sincronización debe poder hacerse de forma rápida y cómoda. • Visualización en línea del procedimiento de sincronización con representación análoga o digital de los valores reales. • El ajuste de parámetros es muy sencillo con el software, de tal forma que no es necesario introducir valores numéricos. AK-SE4/Riss m:\se\Syn 3000 edition:12.02.99
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PANTALLA DEL SOFTWARE DE SINCRONIZACIÓN SYN3000 Online
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