DECS-2100-La UCE está construida con base a tecnología digital microprocesada, sobre controladores dedicados. El sistema de excitación es capaz de manejar las tensiones de techo del diseño original.

Código: BEDECS-2100

  • Marca: BASLER ELECTRIC
  • Categoría: SISTEMAS DE EXCITACIÓN
  • Modelo: DECS-2100
El DECS-2100 es un sistema de excitación altamente poderoso y flexible que controla, protege y supervisa de manera precisa generadores y motores síncronos. Su diseño multifuncional le permite operar en un amplio rango de aplicaciones suministrando corrientes de excitación de hasta 10 000 A CC.

Beneficios

La serie disponible de limitadores se coordinan con funciones de protección para ayudar a mantener los parámetros de operación seguros y evitar periodos de inactividad.

El canal opcional de supervisión aumenta la seguridad del sistema al evitar disparos involuntarios con la técnica de comparación del controlador dos de tres

Diversas funciones de protección integradas al controlador que evitan daños en el sistema.

Descripción del producto

La UCE está construida con base a tecnología digital microprocesada, sobre controladores dedicados. El sistema de excitación es capaz de manejar las tensiones de techo del diseño original.

A continuación se indican las características y condiciones generales de los componentes que integra el sistema de excitación. Los componentes y funciones descritos a continuación cubren la funcionalidad requerida para un sistema de excitación estático para generador síncrono de gran capacidad.

1. Unidad de Control de Excitación (UCE). La UCE contiene las funciones de control y capacidad de respuesta requeridas para el sistema de excitación.

2. Información del Equipo Marca Basler, Sistema DECS-2100
2.1. Excitador totalmente estático consistente de ensambles de controlador de excitación digital y puente rectificador enfriado por aire, completo con los accesorios listados a continuación, montado, alambrado y probado en un gabinete de Control/Rectificación NEMA1 para uso con generador síncrono tipo escobilla. Para operación a temperaturas ambientales hasta 50° C a altitudes hasta 1,000 mts.

2.2. Capacidad continua de excitación hasta 2,100 Amperes, con redundancia N+1
2.3. Alta respuesta inicial.
2.4. Con tensión de techo > 480 volts, en base a fuente de tensión a un nivel nominal y conexión al PPT secundario de 400V.

3. El sistema cotizado incluye
3.1. Gabinete de Rectificación/control de excitación para interior NEMA tipo 1
3.2. Exterior color ANSI gris #61 (gris claro)
3.3. Dimensiones del Gabinete de Rectificación/Control DECS-2100. 2.74m x 1.52m x 2.59m
3.4. Se requiere acceso por el frente y parte posterior.
3.5. Canal de Control-Dual
3.5.1. Con el regulador de voltaje automático (AVR), control automático, control manual, limitadores de excitación, sistemas de protección integrados, ajustador digital de consigna AVR integrado.
3.5.2. Regulación
3.5.3. Modo AVR
3.6. Mantiene la tensión del generador <0.1% de la consigna
3.6.1. Compensación Paralela
3.7. Compensación de corriente reactiva de generador
3.8. Compensación de corriente cruzada de generador
3.8.1. Disponible como enlace de comunicación de vía, a otro sistema DECS-2100
3.8.2. Disponible usando dos juegos de CTs
3.9. Compensación de caída de línea usando un CT de línea
3.9.1. Función de transferencia de Reducción de Ganancia Transitoria (TGR)
3.9.2. Modo de control VAR disponible
3.9.3. Modo de control PF disponible
3.9.4. Modo de regulación manual- Control de Campo de Generador
3.10. Disponible como regulador de corriente de campo (FCR)
3.10.1. Mantiene dentro de +/- 0.5% de corriente de campo sin carga
3.11. O Regulador de voltaje de campo (FVR)
3.12. Mantiene dentro de +/-0.5% de voltaje de campo sin carga
3.12.1. Seguidores de consigna de Modo de operación para Transferencia Suave
3.12.2. Igualación de Tensión de Bus – durante operación fuera de línea para soportar sincronización.
3.12.3. Control de Secuencia Programable (PSC)
3.12.4. Transferencia de control Auto-Manual – acción del operador

4. LIMITADORES
El propósito de los limitadores es tomar el mando de control de cualquiera de los reguladores, ya sea manual o automático, y regular hacia un nivel particular al punto de recolección del limitador. Los limitadores proveen una retroalimentación alterna al lazo de control de los reguladores, y cada limitador dispone de su propia ganancia ajustable, ganancia ajustable de reducción de transitorios, o un algoritmo de amortiguamiento como sea requerido para poder proporcionar una operación estable del lazo de control cuando el limitador está controlando. Los limitadores operan aun cuando la unidad está en modo automático o modo manual de regulación. Todos los limitadores tienen alarmas asociadas a ellos. La primera alarma se genera cuando la señal cuando el valor pre-definido ha sobrepasado su nivel adecuado. Una segunda alarma, para los limitadores con tiempo de retraso, se genera cuando el limitador se ha excedido el tiempo pre-definido. Una tercera alarma se genera cuando el limitador ha tomado el control del regulador.

5. Limitador de Excitación Mínima- Límite en Estabilidad en Estado Estable (LEM)
Limitador de Excitación Mínima (LEM) se basa en la estabilidad del generador. El limitador mantendrá el punto de funcionamiento del generador dentro de las curvas ajustables de MW y MVAR. La curva operativa, en términos de MW y MVAR variará en proporción al cuadrado de la tensión en los bornes del generador. El trazo de la curva de funcionamiento de MW y de MVAR será construida en una manera precisa por cinco segmentos lineales. Ambos estilos: ""Punto Sumatorio"" (Summing Point) y La ""Toma de Mando"" (Takeover) están disponibles con el LEM.
Limitador de Subexcitación - Curva de Capacidad del Generador (UEL)
El limitador de subexcitación (Under Excitation Limiter) impedirá la reducción de la excitación, del generador de corriente alterna, a niveles donde resultaría en daños al generador mientras se está operando en un modo subexcitado. El limitador de subexcitación se basará en la curva de capacidad del generador. El limitador mantendrá el punto de operación del generador dentro de las curvas ajustables de MW y MVAR. Los trazos de las curvas operativas de MVAR y MW serán construidas de forma lineal por secciones de cinco segmentos en línea recta. Las entradas al limitador estarán derivadas de transformadores de voltaje y corriente de la máquina. El control de los amplificadores de potencia por el limitador impedirá que los elementos reguladores de la excitación de la máquina en modo auto o manual caiga a niveles de por debajo de la característica del ajuste deseado del valor de la máquina. Tanto el estilo limitador de Punto Sumatorio como el estilo limitador de Toma de Mando estarán disponibles en el limitador de subexcitación.
Limitador de Excitación de Campo Mínima (MFEL) – tensión o corriente mínima

6. Limitador de sobre-excitación
El limitador de sobre-excitación (Over Excitation Limiter) actuará a través del regulador para devolver el valor de la excitación a un valor predeterminado después de un retraso de tiempo ajustable durante el cual se permitirá una sobre-excitación para poder forzar el campo. El limitador operará con una curva característica de tiempo inverso que permite que los valores más bajos de sobre-excitación se extiendan a intervalos más largos de tiempo pero al igual limita los valores más altos de sobre-excitación a intervalos de tiempo más cortos. El Limitador de sobre-excitación mantendrá la corriente o voltaje de campo del generador, por debajo de un valor deseado de la corriente de campo o de la tensión de campo, lo cual es ajustable. Este limitador funcionará con el Limitador Instantáneo para proporcionar una operación de dos pasos. La primera operación será la del limitador instantáneo. La segunda operación será la del limitador con respuesta en retraso.
El limitador de sobre-excitación ofrecerá una ""memoria"" en función dependiente en tiempo, de los efectos residuales y acumulativos del calentamiento del rotor. Si el nivel del campo cae a un punto de lectura por debajo del nivel del limitador inverso, el temporizador del limitador inverso inmediatamente comienza a reducir el tiempo acumulado por el punto de recolección de sobretiempo hacia un tiempo acumulado nulo, esto todo caracterizado por una curva de enfriamiento. Una alarma indicará cuando el limitador está activo.
Limitador VAR disponible – salida de flujo VAR máximo del generador

7. Limitador de Corriente de Campo Instantáneo
El Limitador Instantáneo de Corriente de Campo mantendrá la corriente o voltaje del generador por debajo de un nivel deseado. Ese nivel puede corresponder a un límite máximo para la tensión de campo del generador en un sistema de excitación sin escobillas, a un límite de corriente instantáneo de un puente de tiristores, o a un nivel bajo de corriente necesario durante una operación de arranque. El ajuste del limitador instantáneo se cambiará automáticamente en función del estado del interruptor 52 del generador. Cuando el interruptor 52 este abierto y la unidad están fuera de línea, el limitador instantáneo tendrá una configuración ajustable. Cuando el interruptor 52 está cerrado y la unidad está en la línea, el limitador instantáneo tendrá una segunda opción ajustable y un breve retraso ajustable.

8. Limitador Volts/Hertz (HXL)
El limitador Volts/Hertz mantendrá la relación de tensión-a-frecuencia en los bornes de la línea de un generador por debajo de un valor deseado. El limitador tomará el mando del sistema de excitación cuando el sistema está operando en circunstancias adversas y donde la frecuencia (velocidad disminuida por cargas típicamente) del sistema está por debajo del rango normal de funcionamiento. En estos casos, la razón para el funcionamiento a tensión reducida durante las condiciones de baja frecuencia será para evitar el calentamiento por efectos de exceso de flujo magnético en el generador, transformadores, u otros dispositivos magnéticos. El limitador utilizará una curva inversa que coordina los Voltios/Hertzios con las muestras de las curvas descritas en ANSI C37.102.

9. Limitador de Sobre tensión del Generador disponible
Cuando el Limitador de Sobre tensión del Generador (Overvoltage Limiter) este controlando, la tensión del generador será regulada en un punto de funcionamiento por debajo de un nivel de tensión de la línea deseado. El limitador utiliza una función de retraso de tiempo fijo y seleccionable.

10. . Limitador de Corriente de Línea del Generador disponible
El Limitador de Corriente de Línea del Generador mantendrá la corriente de línea del generador por debajo de un nivel deseado. El limitador se desactivará cuando el factor de potencia este cercano a un factor de potencia unitario entre un 0.99 FP en retraso y un 0.99 FP en adelanto. El limitador es bi-direccional. Cuando el generador este operando sobre-excitado, este limitador reducirá la corriente del campo. Cuando el generador este operando subexcitado, el limitador aumentará la corriente de campo. El funcionamiento del limitador ocurrirá seguido por un intervalo de tiempo fijo después de que la corriente haya sobrepasado el punto de funcionamiento. Cuando el limitador este operando, regulará la corriente de línea de generador dentro de ± 1.0 %, siempre y cuando el factor de potencia sea inferior a 0.99 FP en adelanto o menos de 0.99 FP en atraso.
Funciones de protección incluyendo:
Protección Bajo Excitación
Pérdida de campo (40Q)
Protección de excitación mínima de campo (MFEL) – tensión o corriente mínima
Protección de Sobre corriente Instantánea de Campo
Acciones separadas en línea y fuera de línea
Protección sobreexcitación (OEP)
El limitador de sobre-excitación ofrecerá una ""memoria"" en función dependiente en tiempo, de los efectos residuales y acumulativos del calentamiento del rotor.
Optimizando rango en base a valor de presión de H2 , alimentado de planta al controlador

11. Protección Volts/Hertz (HXP)
Protección VAR disponible – salida sobreflujo VAR del generador
Protección sobre tensión de generador (OVP)
Protección corriente de línea de generador (GEN-CUR)
Pérdida de sensado PT (LOS_SENS)
Con Transferencia a Medición PT’s y/o FCR
Detector de Tierra de Campo de Generador (64F)

12. Sistema Estabilizador de Potencia
El Sistema Estabilizador de Potencia (PSS) proporciona una señal de control suplementario a la entrada de un regulador de voltaje de una máquina sincrónica que mejora la respuesta dinámica del sistema. La señal de estabilización proporciona una amortiguación positiva de las oscilaciones electromecánicas que se producen como resultado de disturbios en un sistema. Sin un control adicional, una continua acción del regulador de tensión puede contribuir al amortiguamiento negativo a cambios del sistema, y las oscilaciones de estos pueden ser sostenidas o pueden incluso aumentar en amplitud.
El sistema tendrá un algoritmo predefinido en el PSS y será una implementación del tipo 2 de IEEE ""La Integral de Aceleración de Potencia"" siendo una modelo estándar de estabilización PSS con doble entrada (potencia y frecuencia). La función producirá una señal de estabilización derivada de dos entradas: la desviación de velocidad de la máquina sincrónica y su potencia eléctrica. La polaridad de la señal es en dirección para aumentar la excitación para las desviaciones de frecuencia en terminal que sobrepasan la frecuencia normal. Este PSS de entrada doble incluirá un filtro de seguimiento de rampa: filtros de uno o dos etapas de paso-alto (""washout""), y dos o tres etapas de adelanto-atraso. Limitadores de rampa para salidas se deberán incluir para minimizar los efectos adversos del PSS al voltaje del sistema. El PSS tipo 2 requerirá la tres TCs en línea para lograr una máxima precisión. El PSS también incorporará un bajo umbral de potencia y automáticamente desactivará la función del PSS cuando la salida de energía de los generadores es inferior a un nivel pre-determinado. Además, tiene la capacidad para aplicaciones de motorizar un generador se pueden realizar a través de la técnica de poder invertir la lógica de salida para ciertos modos especializados de operación.

Análisis bode en línea para sintonización de PSS
Frecuencia vs. Ganancia/Fase: Este bloque crea un rango de señales senoidales y usa esas señales para obtener la respuesta en frecuencia del lazo de control regulador/excitador seleccionado.

13. Panel IDP-1200
Panel IDP-1200, con accesorios incluye:
o Programación para controlar el sistema ECS2100 desde el panel.
o Interfase de Ethernet, USB y compactFlash.
o Basler Electric IDP-1200, panel interactivo.
­ Tamaño de 12.1 pulgadas (diagonal), de alta resolución a color, pantalla táctil.
­ Interfaz de operador de o para monitorear el estado del DECS2100, para controlar la operación, ajustar las consignas, etc.
Módulos E/S Análogos
Módulos E/S digitales
Función Monitoreo
Conducción de corriente en Convertidor de Potencia
Monitoreo de Temperatura de Rotor (devanado de campo)
Función de documentación de Auto diagnóstico
Monitoreo en tiempo Real
Registro de Historial de alarma y eventos
Registrador y Analizador de Evento unitario
Registrador de datos (continuo)
Sincronización huella de tiempo: IRIG-B o NTP (vía ethernet)
Modo simulación – generador virtual
Análisis de Respuesta en Frecuencia con Salida de Diagrama de Bode
Frecuencia vs. Ganancia/Fase: Este bloque crea un rango de señales senoidales y usa esas señales para obtener la respuesta en frecuencia del lazo de control regulador/excitador seleccionado.
Entradas de Potencia de Control Redundantes
Cada módulo lógico/control acepta dos fuentes de energía, para tolerancia mejorada a falla

14. Fuentes de Alimentación
14.1. El sistema de excitación cuenta con fuentes de alimentación en módulos independientes y redundantes
14.2. Cada una de las fuentes de alimentación del esquema redundante posee la capacidad de alimentar todo el sistema de excitación de forma continua.
14.3. Cada una de las fuentes del arreglo redundante es capaz de llevar al sistema de excitación desde su estado apagado - a su estado encendido con todas las funciones en estado operativo y mantenerlo en servicio de forma continúa.
14.3.1. Dual fuentes de alimentación - las fuentes de alimentación duales proporcionan energía confiable de control desde el secundario del PPT y de la batería estacionaria de 125-V.
14.3.2. Convertidores de energía de N+1 extraibles en vivo (Drawout), diseño de multi-puente que proporciona un mínimo de redundancia del puente N+1, con:
o Fusibles limitadores de corriente.
o Indicación de falla del fusible.
o Enfriamiento de aire forzado, con los ventiladores redundantes. En operación normal solo un ventillador por pila operará. Cada ventilador arroja aproximadamente 7600 CFM de aire.
o Balance activo por temperatura/corriente.

15. Protección de Tiristores
Un Circuito Amortiguador tipo RC (snubber) protegerá a los tiristores contra una tasa excesiva de cambio de corriente o voltaje. Ensambles de resistencias no lineales protegerán contra voltajes inversos o transitorios excesivos. Para los sistemas de excitación estáticos grandes, se utilizarán filtros (CA) en línea normalmente. Se proporcionará protección contra la pérdida de pulsos en un circuito de disparo y contra la pérdida de la conducción de cualquier ensamble del puente convertidor. Recortadores de Voltaje (Volt-Traps) o MOVs (varistores de óxido metálico), serán utilizados como dispositivos de protección contra sobre tensión (picos eléctricos), y serán incluidos en las líneas de entrada del convertidor. Excesos de temperatura en los tiristores serán monitoreados por sensores térmicos (RTD) integrados en los disipadores de calor. Los sensores térmicos proporcionarán una indicación de temperatura del disipador térmico. Típicamente, sólo los disipadores térmicos más calientes serán mostrados en pantalla.
Interruptor de Campo de CA – Dispositivo 41A – Interruptor Fuente Rectificador
Interruptor de Circuito de Aire en Gabinete
Permite desconexión manual de la fuente de alimentación

16. Módulo de Des-Excitación (DX)
El módulo de Des-Excitación (DX) es un circuito controlado por tiristores que proporciona una ruta alternativa para la corriente de campo del generador cuando la ruta normal no está disponible. La ruta normal es a través del PPT, 41A interruptor automático de alimentación, y el campo del generador. Si este camino se interrumpe, el circuito DX proporcionará la ruta alternativa para disipar la energía del campo. Para proporcionar la ruta alternativa, el tiristor DX será disparado por una señal de control y/o voltaje excesivo negativo en el campo. El control de disparo de los tiristores se implementará cuando el sistema de excitación proporciona una señal de des-excitación, por lo general cuando el dispositivo 41A interruptor de alimentación de corriente alterna, se abre. Un disparo de tensión activará al tiristor cuando la tensión de campo exceda un valor predefinido de tensión negativa. Una retroalimentación será proporcionada al sistema de excitación cuando la corriente está presente en el módulo DX. Un circuito sensor de corriente en el módulo proporcionará una señal de lógica en el sistema de excitación cada vez que la corriente en el DX supere un nivel mínimo prefijado.
Red de supresión de tensión de eje
Circuito de aumento de campo, intermitente desde la fuente de CA
Calentador de espacio de gabinete, con termostato para controlar calentador de espacio
Dos tomacorrientes de CA, para alimentación de 120V

17. Bloques de pruebas
En el gabinete se cuenta con bloques de pruebas para las señales de los transformadores de instrumento que utilicen los lazos de control

Pruebas de Aceptación en Fábrica

Seis (6) juegos de manuales O&M y copias en CD-ROM
Seis (6) Juegos de la Herramienta de configuración por software BESTCOMS Pro Nivel 3, compatible con Windows, para configurar, monitorear y dar mantenimiento al sistema de Control de Excitación digital DECS-2100.

18. Software de control
Herramienta de Configuración del Controlador
El software proporcionado con el sistema deberá ser una herramienta completa para la configuración, supervisión y mantenimiento del sistema de control digital de excitación adquirido. Las posibilidades de configuración serán en tres tipos de ventanas: la ventana de configuración, la examinada por el especialista, y la configuración para el especialista. El software proporcionará a los operadores y al personal de mantenimiento con la contraseña de acceso a los parámetros de funcionamiento y administración de la configuración del sistema de control digital de excitación a través de un ordenador portátil o PC de escritorio. Las configuraciones y opciones de la pantallas de supervisión favoritas, también se podrán configurar y guardar como configuraciones de trabajo para su uso y conveniencia en un futuro. El software operará con sistemas que utilizan Windows®.
El software permitirá su acceso de forma local o desde un lugar remoto a través de Ethernet, RS232 o por un puerto USB en el módulo MCE. La capacidad de acceso también proporcionará la posibilidad de ver los datos capturados por el Registrador de Eventos Transitorios del sistema. El registrador de eventos transitorios será una característica del software que incluye la grabadora eventos y alarmas, y permitirá su ingreso a través de Nivel 1 de seguridad. Como características específicas incluirán la selección de una grabadora de un Evento Único y el Analizador, y la opción de utilizar otros programas de Registrador de Datos (Data Logger), ambos son acezados a través de la opción Nivel 3 de seguridad. Todos los eventos tendrán un estampado de la fecha y hora.

Revisión: 1.0 Reviso: BSS Fecha: 09-Octubre-2012

.

Recibe asesoría de un experto

Venta telefónica

(55) 55 33 61 14

Dirección

Corporativo
Poniente 122 # 419, Bodega 3, Col. Coltongo, Azcapotzalco 02630 Ciudad de México
Oficina Monterrey

Torre KYO Midtown, Juan Aldama No. 950 Depto. 1804, Col. Centro, 64000 Monterrey, Nuevo León

Correo electrónico

informes@fonkel.com.mx
WhatsApp