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CURSO: EPG - PARALELISMO - 42 - Material del EstudianteMódulo 2
INTRODUCCIÓN.
LA REGULACIÓN DE VOLTAJE
La regulación de voltaje es llevada a cabo a través del sistema de control de la excitación.En nuestro caso la regulación de voltaje se realiza mediante un regulador de voltaje CDVR.
El propósito del regulador de voltaje es controlar la salida del generador para mantener elvoltaje dentro de los límites prescritos aún cuando la carga varíe.
La regulación de voltaje es afectada principalmente por la carga y descarga del generador ylos transitorios. Otros factores que afectan la regulación de voltaje incluyen operación delgenerador en frío, la variación de frecuencia el calentamiento del generador y cambios en latemperatura ambiental. El regulador de voltaje debe compensar todas estas variables pararegular el voltaje dentro de los rangos establecidos.
El regulador de voltaje sensa el nivel de voltaje en los terminales del generador y lo comparacon una referencia.El voltaje deseado es regulado mediante el ajuste de un reóstato o vía software como es en elcaso del CDVR. Este voltaje es comparado al voltaje de los terminales. Para minimizar el errorel regulador de voltaje alimenta con más o menos corriente de excitación la excitatriz.
Caterpillar ha liderado la industria en reguladores con el sensado de tres fases. Muchosreguladores Caterpillar son equipados para sensar el voltaje en las tres fases. Resultando enuna mejor regulación. Especialmente cuando la carga está desbalanceada.
Un requerimiento clave de un grupo electrógeno es su habilidad para recuperarse de lascargas transitorias.Con un regulador de voltaje constante, es posible que un generador se sobrecargue durantelos periodos de toma de carga y el grupo electrógeno no pueda recuperar su velocidad.
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 43 - Material del EstudianteMódulo 2
.Regulación de Volt ios/ Hz
En los generadores modernos se utiliza un regulador que permite una breve caída de voltaje
en proporción a la velocidad (Volts/Hz). Con esta compensación el regulador reduce su voltajeen proporción a la velocidad cuando grandes bloques de carga son aplicados causando unacaída de velocidad.
Esta reducción de voltaje reduce los kW entregados por el generador para recuperar lavelocidad y la frecuencia.Los reguladores con esta compensación fueron diseñados para disminuir el torque en elmotor durante las caídas de frecuencia.
Ejemplo: Si la velocidad cae 15%, entonces un regulador con Volts/Hz causará que el voltajecaiga 15%, esto a su vez reducirá la corriente fluyendo a la carga en 15% la potencia kW
absorbidos por la carga es entonces 0.85% (85% del voltaje nominal) multiplicado por 0.85(85% de la corriente) o 72.25% de la potencia nominal.
Fi 2.1
Fi 2.2
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 44 - Material del EstudianteMódulo 2
LECCIÓN 2.1: REGULADORES DE VOLTAJE VR3
Esta lección le permitirá familiarizarse con estos reguladores y susdiferentes aplicaciones
CLASE
Presentación de diapositivas y transparencias mostrando las diferenciasy similitudes entre estos reguladores.
HOJAS DETRABAJO
Hoja de Trabajo 2.1: Reconocimiento de los terminales del reguladorVR3
Hoja de Trabajo 2.2: Reconocimiento del circuito del regulador VR3
MATERIALREQUERIDO
Regulador de Voltaje VR3
4C4029 Trimmer adjustment Tool
Manual de servicio del regulador VR3:
SENR3905 o SENR 3473 o SENR3904
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 45 - Material del EstudianteMódulo 2
HOJA DE TRABAJO 2.1 : Reconocimiento de los terminales del regulador VR3
OBJETIVO: El participante al terminar las hojas de trabajo 2.1 y 2.2 será capaz de:
Explicar las funciones de los terminales del regulador de voltaje VR3
INSTRUCCIONES:
Con el manual de servicio del regulador VR3, SENR3905 o SENR 3473 o SENR3904
1. Reconozca los items especificados en la figura 2.3 y relacione cada item en la tabla 1
ITEM IDENTIFICACIÓN
5 • Reóstato de Voltage gain
6 • Terminales para accesorios
7 • Terminales para sensado y potencia
8 • Cubierta para fusibles
9 • Fusibles
10 • Reóstato para nivel de voltaje
Fig 2.3
Tabla 1
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 46 - Material del EstudianteMódulo 2
HOJA DE TRABAJO 2.2 : Reconocimiento del circui to del regulador VR3
INSTRUCCIONES:
1. Realice un seguimiento a los terminales del regulador de voltaje, guíese por la figura 2.4, yrelacione los terminales y reóstatos con sus funciones en la tabla 2
TERMINALES O REÓSTATO FUNCIÓN
4 Y 7 (Puente o jumper) •Reóstato para regular caída de voltaje
Reóstato R2-----------------
•Reóstato para regular externamente el voltaje
Reóstato R1----------------- •Terminales para la Corriente de excitación
20,22,24---------------------- •Terminales de sensado de tensión
26,28,30----------------------- •Terminales alimentados por circuito de PMG
F1,F2--------------------------- •Puente para Habilitar R1 (control externo de voltaje)
Fig 2.4: Ejemplo de circuito delregulador de voltaje VR3
Tabla 2
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 47 - Material del EstudianteMódulo 2
TEXTO DE REFERENCIA
VERIFICACIÓN Y AJUSTE DEL CIRCUITO DE CAÍDA DE VOLTAJE DELREGULADOR VR3
NOTA: Tenga presente que sólo es necesario dar caída de voltaje cuando el generador trabajará enparalelo
1. Afloje la contratuerca en el potenciómetro de caída de voltaje.
2. Ajuste el tornillo de caída hasta la cuarta parte del recorrido, siguiendo el sentido de lasmanecillas del reloj y asegure la contratuerca.
3. Arranque el motor y deje que se caliente en vacío.
4. Observe la lectura del voltímetro. Si no se muestra el voltaje deseado, establezca el voltaje envacío del Generador, es decir 5% arriba del voltaje nominal requerido.
5. Cierre el disyuntor del circuito de carga y aplique gradualmente carga máxima.
6. Observe la lectura del voltímetro y calcule qué porcentaje de caída de voltaje se tiene, usandola siguiente ecuación:
%de caída = { (Voltaje inicial/Voltaje Final) -1} x 100
7. Si la Caída de Voltaje es menor al 5 %, afloje la contratuerca y gire lentamente elpotenciómetro de caída en dirección de las manecillas del reloj hasta que obtenga la Caída deVoltaje deseada
8. Si el voltaje de caída es mayor al 5 % afloje la contratuerca y gire lentamente el potenciómetro
de caída en dirección contraria a las manecillas del reloj hasta que obtenga la Caída de Voltaje
deseada.
9. Asegure la contratuerca del potenciómetro de Caída.
10. Quite la carga y verifique que los ajustes se mantienen, de ser necesario repita el proceso
desde el paso número 5 hasta obtener los valores deseados.
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 48 - Material del EstudianteMódulo 2
LECCIÓN 2.2: REGULADORES DE VOLTAJE: VR6B
Esta lección le permitirá conocer el funcionamiento del VR6B y susprincipales caracterísitcas.
CLASEPresentación de características, conexiones y ajustes
HOJAS DETRABAJO
Hoja de trabajo 2.3: Reconocimiento del Regulador VR6B
Hoja de trabajo 2.4: Ajuste de la caída de voltaje del regulador VR6B
Hoja de trabajo 2.5: Ajuste de la frecuencia de inflexión(Knee Frecuency)
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HOJA DE TRABAJO 2.3 : Reconocimiento del Regulador VR6B
INSTRUCCIONES:
1. con el manual del regulador de voltaje VR6B (RENR2480), y la figura 2.5 identifique lospotenciómetros, describir brevemente sus funciones
2. Con el manual del regulador de voltaje del VR6 (RENR2480),y la figura 2.6 haga el seguimientodel circuito, identifique el propósito de cada jumper (puente)
POTENCIÓMETRO DESCRIPCIÓN
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Fi 2.5
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Fi 2.6
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HOJA DE TRABAJO 2.4 : Ajuste de la caída de voltaje del regulador VR6B(Voltage Droop)
INSTRUCCIONES:
con el manual del regulador de voltaje del VR6 (RENR2480), Regule la caída devoltaje a un nivel de 5%
NOTA: Tenga presente que sólo es necesario dar caída de voltaje cuando el generador trabajará enparalelo
Procedimiento
1. Con la ayuda del diagrama anterior identificar en el generador, los elementos que forman elcircuito de caída de voltaje
2. El tomillo de Caída de Voltaje es el primero, contado de arriba hacia abajo.
3. Ajuste el tomillo de caída hasta la cuarta parte del recorrido.
4. Arranque el motor y deje que se caliente en vacío.
5. Observe la lectura del voltímetro. Si no se muestra el voltaje deseado, establezca el voltaje en
vacío del Generador, es decir 5% arriba del voltaje nominal requerido.
6. Cierre el disyuntor del circuito de carga y aplique gradualmente carga máxima.
7. Observe la lectura del voltímetro y calcule que porcentaje de caída de voltaje tiene, usando la
siguiente ecuación:
% de caída = { (Voltaje inicial / Voltaje Final) -1} x 100
8. Si la Caída de Voltaje es menor al 5 %, gire lentamente el potenciómetro de caída en dirección
de las manecillas del reloj hasta que obtenga la Caída de Voltaje deseada.
9. Si el voltaje de caída es mayor al 5 % gire lentamente el potenciómetro de caída en dirección
contraria a las manecillas del reloj hasta que obtenga la Caída de Voltaje deseada.
10. Quite la carga y verifique que los ajustes se mantienen, de ser necesario repita el proceso
desde el paso número 5 hasta obtener los valores deseados.
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HOJA DE TRABAJO 2.5 : A juste de la frecuencia de inflexión(Knee Frecuency)
OBJETIVO: Al terminar esta hoja de trabajo el participante será capaz de:
Ajustar la frecuencia de inflexión Explicar el efecto y el propósito de la frecuencia de inflexión
INSTRUCCIONES:
1. Con el manual de servicio del regulador VR6B, ajuste la frecuencia de inflexión( Knee frecuency)
Fi 2.7
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 53 - Material del EstudianteMódulo 2
LECCIÓN 2.3: REGULADORES DE VOLTAJE: DVR
Esta lección le permitirá conocer el funcionamiento del regulador devoltaje digital DVR, su programación y aplicaciones.
CLASEPresentación de diapositivas y transparencias mostrando el diagramade conexiones y los diferentes parámetros de programación.
HOJAS DETRABAJO
Hoja de Trabajo 2.6: Parámetros del regulador de Voltaje DVR
Hoja de Trabajo 2.7: Circuitos del regulador DVR
MATERIALREQUERIDO
Regulador de Voltaje DVR
Fuente de alimentación 24V
Hoja de trabajo: Regulador de Voltaje DVR
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DIGITAL VOLTAGE REGULADOR, DVR
Fi 2.8: Re ulador de Volta e DVR
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HOJA DE TRABAJO 2.6 : Parámetros del regulador de Voltaje DVR
INSTRUCCIONES:
Usando la tabla anexa y el procedimiento del manual de servicio SENR5833 tome nota y analice losparámetros programados en el DVR
Rango de Alimentación:.................................. Nota: Asegúrese de no cambiar ningún parámetro durante esta operación.
Tipo de DVR:......................................
Parámetro Valor programado Descripc ión
01
0203
04
05
06
07
08
09
10
11
1213
14
15
16
17
18
19
30
31
3233
34
35
90
91
92
93
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HOJA DE TRABAJO 2.7 : Circuitos del regulador DVR
INSTRUCCIONES:
1. Con la ayuda del diagrama de la figura 2.9, identifique los circuitos del regulador DVR
Fi 2.9
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LECCIÓN 2.4: REGULADOR DE VOLTAJE CDVR
Esta lección le permitirá conocer al regulador CDVR, reconocer elcircuito del CDVR, configurar y entender los parámetros del regulador
de voltaje CDVR, mediante el “CDVR PC software”.
HOJAS DETRABAJO
Hoja de Trabajo 2.8: Comunicación con el programa CDVR software
Hoja de Trabajo 2.9: Reconocimiento del circuito del Regulador CDVR
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 58 - Material del EstudianteMódulo 2
CATERPILLAR DIGITAL VOLTAGE REGULADOR, CDVR(Regulador de Voltaje Digital Caterpillar)
Fi 2.10
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 59 - Material del EstudianteMódulo 2
HOJA DE TRABAJO 2.8 : Comunicación con el programa CDVR software
OBJETIVO: El participante al final de esta hoja de trabajo será capaz de:
Comunicarse mediante CDVR software con el regulador de voltaje CDVR
NOTA: Requerirá de una computadora con el CDVR software instalado
INSTRUCCIONES
1. Abra el programa CDVR software
2. Ingrese a la ruta Communications/ open Comm port /RS- 232 port Ctrl + R
3. Ingrese la Clave CAT
4. Elija el puerto por el que se va a comunicar, el criteriopara seleccionar el puerto es el mismo que para el ETy haga click en Initialize
1
2
3
4
Fi 2.11
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PRESENTACIÓN: Especifi caciones y Modos de Operación del CDVR
OBJETIVO: Al culminar esta presentación el participante será capaz de:
Explicar las características del regulador CDVR
Explicar cual es el propósito de cada modo de operación
Programar los parámetros de funcionamiento en el CDVR mediante el CDVR software
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 61 - Material del EstudianteMódulo 2
PRESENTACIÓN: Especifi caciones y Modos de Operación del CDVR
Fi 2.12: Botón Confi ure
Fi 2.13: Botón Sett in s
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 62 - Material del EstudianteMódulo 2
PRESENTACIÓN: Especifi caciones y Modos de Operación del CDVR
Fi 2.14: Botón Control Gain
Fi 2.15: Botón Protection Sett in s
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 63 - Material del EstudianteMódulo 2
PRESENTACIÓN: Especifi caciones y Modos de Operación del CDVR
Fi 2.16: Protection Settin s
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 64 - Material del EstudianteMódulo 2
PRESENTACIÓN: Especifi caciones y Modos de Operación del CDVR
Fi 2.17: Sett in s/Startu
Fig 2.18: Característ ica de regulación
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 65 - Material del EstudianteMódulo 2
PRESENTACIÓN: Especifi caciones y Modos de Operación del CDVR
CARACTERÍSTICAS
1. Modos de operación :
AVR
PF
VAR
2. Parámetros de estabilidad programables
3. Sensado de 3 fases o de una sola fase
4. Doble pendiente de compensación V/Hz
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 66 - Material del EstudianteMódulo 2
PRESENTACIÓN: Especifi caciones y Modos de Operación del CDVR
5. Sensado de corriente y voltaje de excitación
6. Funciones de protección ( referencia RENR7941 CDVR, protection Tab)
Sobrevoltaje del generador Bajo voltaje del generador Reverse VAR Sobreexcitación Exciter Diode Monitor (EDM)
Loss sensing (LOS), time delay Fault reset too long (Interruptor de anulación de Falla (reset) demasiado tiempo cerrado)
7. Led de Advertencia
8. Compensación de potencia reactiva
9. Compensación por caída de voltaje en la línea de transmisión.
10. Interface de comunicación remota
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CURSO: EPG - PARALELISMO - 67 - Material del EstudianteMódulo 2
HOJA DE TRABAJO 2.9: Reconocimiento del circuito del Regulador CDVR
INSTRUCCIONES:
Con el manual de servicio del regulador de voltaje del CDVR (RENR7941) y la figura 2.23,identifique los terminales de los conectores y sus funciones , posteriormente discuta en clasesus conclusiones.
Fig 2.20 Conector P6
Fig 2.21 Conector P12
Fig 2.22 Conector P9
Fig 2.19: CDVR
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CURSO:EPG-PARALELISMO - 68 - Material del EstudianteMódulo 2
1. Contacto 52a requerido sólo para control Var/Pf (Var/Pf activo cuando 52a cerrado )2. Cuando el Switch (excitation disable) está abierto, la excitación está habilitada3. Cuando el Switch (fault reset) es momentáneamente cerrada, cualquier falla shutdown es resetead4. S1 ajusta el setpoint de CDVR5. Alarm driver y shutdown driver están normalmente desactivadas6. 10V+/- son provistos para ajustar los setpoint7. PMG de tres fases es mostrados para uno de dos fases retire P6-3
Fi 2.23: Dia rama de circuito
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CURSO:EPG-PARALELISMO - 69 - Material del EstudianteMódulo 2
LECCIÓN 2.5: REGULADOR DE VOLTAJE R448
Esta lección le permitirá conocer al regulador R448, reconocer el circuitodel R448.
PRESENTACIÓN
Reconocimiento del ci rcuito del Regulador R448
MATERIALREQUERIDO
Manual:
“R448 REGULADORES, INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO”
Hoja de especificaciones: LEHE 4648 Automatic Voltageregulator R448
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CURSO:EPG-PARALELISMO - 70 - Material del EstudianteMódulo 2
PRESENTACIÓN: Reconocimiento del circuito del Regulador R448
OBJETIVO: Al culminar esta presentación el participante será capaz de:
Explicar las características del regulador R448 y la función de sus controles
Fi 2.24: Es uema del Re ulador de volta e R448
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CURSO:EPG-PARALELISMO - 71 - Material del EstudianteMódulo 2
Fig 2.25: Esquema del Regulador de vol taje R448, con PMG
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CURSO:EPG-PARALELISMO - 72 - Material del EstudianteMódulo 2
CONTROL FUNCIÓN
ST1
ST2
ST3
ST4
ST5
ST9
ST10
ST11
P2
P3
P5
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CURSO:EPG-PARALELISMO - 73 - Material del EstudianteMódulo 2
Fi 2.26: Re ulador de volta e R448
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CURSO:EPG-PARALELISMO - 74 - Material del EstudianteMódulo 2
APUNTES DEL ESTUDIANTE