Automatización del sistema de regulación de velocidad de la mini central hidroeléctrica de Coline, en Marcapata

Abstract

El presente trabajo de tesis, se desarrolla con el objetivo de conocer, evaluar, comparar y seleccionar de las opciones disponibles, la más conveniente para automatizar la regulación de velocidad del conjunto turbina y generador, de la central hidroeléctrica de Coline en la comunidad de Puyca. El trabajo desarrolla analíticamente la regulación de velocidad de turbinas y por consiguiente de la frecuencia del generador, las implicancias de las variaciones de esta, su control y estabilidad. También se realiza una descripción técnica de cada tipo de regulador de velocidad disponible en el mercado; luego se tiene el diagnóstico del sistema de generación y de los equipos hidroeléctricos de la Central, analizando los niveles de desviación de frecuencia y variación de potencia, que limitan la entrega de un servicio eléctrico de calidad, confiable y seguro a los usuarios. Se sabe que la carga del sistema está cambiando en cada instante, de manera aleatoria, debido a los requerimientos de los consumidores, que conectan y desconectan artefactos continuamente. También el sistema eléctrico por su naturaleza se encuentra expuesto a eventos que podrían ocasionar un déficit o superávit de generación, todo esto provoca alteraciones en la cantidad de potencia demandada, que genera un desbalance entre la producción y el consumo y que incide en la frecuencia del generador. El moldeamiento matemático y la simulación del sistema de control de velocidad, son también parte del análisis de la función de regulación de velocidad y potencia para este sistema eléctrico aislado de Coline, que debe mantener estables sus parámetros ante variaciones de carga. El principal problema en una pequeña central hidroeléctrica, es la regulación de velocidad o frecuencia, su importancia radica en la estrecha relación que existe entre el control de potencia activa y la regulación de frecuencia. Conservar el sincronismo del sistema de generación ante los distintos eventos que puedan presentarse en su operación como la variación de carga, puede ser resuelto con la instalación de un equipo de regulación de velocidad para la turbina, siendo entonces este sistema de control importante en el sistema de generación de la central.