Automatización de una Subestacion de Transformadores Secos Encapsulados e Implementación de un Prototipo de Prueba para el Control de Temperatura y Protección en Aplicaciones de Centrales Electricas Fotovoltaicas T - Solar Arequipa

Abstract

En el presente trabajo de investigación tiene como objetivo implementar un prototipo de prueba de una subestación eléctrica de media tensión que logre simular un control avanzado de temperatura y velocidad utilizando control cascada, además de su respetiva protección eléctrica. El sistema de ventilación existente se observa perturbaciones y deficiencias que generan problemas en el estado, operación de los transformadores secos de media tensión en planta. La técnica de control que se propone va a solucionar los problemas de sobre calentamiento de estos transformadores, el sobre consumo de energía de los ventiladores, la deficiente supervisión de la misma, una posible perturbación de la velocidad en los ventiladores y la eliminación de toda perturbación en el proceso. Sumada a esta se diseña e implementa un prototipo donde se realizaran varias pruebas para demostrar que un control avanzado (cascada) aplicada al control de temperatura para este tipo de subestaciones es un importante beneficio para la planta. Además se diseña e implementa un sistema de protección eléctrico para el prototipo con el propósito de cumplir con la normativa existente para este tipo de instalaciones. Se ha diseñado un dispositivo transductor electro-optomecánico que es utilizado para el control de velocidad y un circuito de acondicionamiento de señal para el sensado de corriente. Este trabajo de investigación está orientado a la mejora del mantenimiento y reducción de costos de operación, toda la data producida es almacenada y monitoreada por el sistema SCADA utilizando el software RSVIEW 32 que será de ayuda para el planeamiento del mantenimiento preventivo. 20 El trabajo de investigación está conformada por 7 Capítulos: en el Capítulo 1, esta propuesta para el análisis del problema, se identifica las variables dependientes independientes e indicadores presentes en este trabajo de investigación. El Capítulo 2 está conformado por la teoría que nos ayuda a comprender los fenómenos físicos, leyes, conceptos que son aplicados para el desarrollo de esta investigación. En el Capítulo 3 se describe de manera global el proceso y operación de este tipo de generadoras dándonos una idea más clara de las partes, equipos relevantes que la componen, con esto sumado a lo expuesto en el Capítulo 1 muestra la importancia de la investigación. En el Capítulo 4 se desarrolla el diseño y la implementación del prototipo de prueba en donde se resalta los cálculos, el arte estructural, eléctrico e instrumental necesarios. En el Capítulo 5 se da una base teórica del control de procesos para luego aplicar una metodología de los aspectos previos para la sintonización de lazos de control para luego elegir y aplicar un método que nos permita llegar a este fin. En el Capítulo 6 se muestra el modelo matemático, los sensores utilizados, el escalamiento para cada una de ellas y la configuración de los módulos expansores del PLC. En el Capítulo 7 se muestra el análisis de los resultados de los ensayos, pruebas del prototipo de prueba. Y finalmente las conclusiones, recomendaciones, costos de la investigación, generalidades que nos da una idea de algunos términos y definiciones que son utilizados en este tipo de instalaciones, las referencias bibliografía y enlaces web que se consultaron, anexos.