Curso de Operadores de VSD GCS Colombia Clientes 080408 [Read-Only]

LatinAmericaTrainingCenterLatinAmericaTrainingCenter BakerHughesIncorporatedBakerHughesIncorporated AllRightReservedAllRightReserved

SUTVSD

OperaciOperacinconlosControladoresdeFrecuenciaVariableGCSnconlosControladoresdeFrecuenciaVariableGCS


1.1.-- NormasbNormasbsicasparatrabajarconVSDydispositivosdeseguridaddelVSDsicasparatrabajarconVSDydispositivosdeseguridaddelVSD

ManipulaciManipulacinSeguradelVSDnSeguradelVSD

Laseguridades responsabilidadde todosperoenltima instancia lamismaest ensusmanos.Ninguna herramienta por s misma puede garantizar su seguridad. Es la combinacin de lasherramientascorrectasylasprcticaslaboralesseguraslasquelebrindanlamximaproteccin.Heaqu algunosconsejosquelepuedenayudarensutrabajo.

Trabajeencircuitosdesenergizadoscadavezqueleseaposible.Utiliceprocedimientosdebloqueoyetiquetado(LOTO).Sidichosprocedimientosnoseencuentranenvigenciaonoestnimpuestos,asumaqueelcircuitoest energizado.Encircuitosenergizados,utiliceelementosdeproteccin:

Utiliceherramientasaisladas

Llevepuestosanteojosdeseguridadounamascarafacial.

Utiliceguantesaisladosyquteserelojesuotrasjoyas.

Presesobreuntapetedematerialaislante.

Utiliceindumentariaretardantealfuego,noindumentariacomndetrabajo.

Cuandoefectemedicionesencircuitosenergizados:

Primerohagacontactoconlaconexindetierraluegoalconductorcontensin.

Deserposiblecuelgueoapoyeelmultimetro.Tratedeevitarsostenerloensusmanos,paraminimizarlaexposicinpersonalalosefectosdelostransitorios.


Utiliceelviejotrucodeloselectricistasdemantenerunamanoensubolsillo.Estodisminuyelaposibilidaddequeseformeuncircuitocerradoatravsdesupechopasandoporsucorazn.

Utiliceunabarraespaciadoracertificadaparaladescargaycolocacindelosequipos.

SeguirlaspracticasrecomendadasparalaadecuadacolocacindelVSD(masde15mo50piesdelacabezadelpozo,4.3.6)

Unelectricistalocalcalificadodeberaacoplarelinterruptordelcircuitoalcontroladory/oelcontroladoraltransformador.

Asegurar que el interruptor del circuito esta funcional eidentificadoantesdecomenzarconlaprogramacin.Realizarlosprocedimientosantesdelaprogramacinconlaalimentacinaisladaylapuertacerrada.Antes de realizar algn trabajo, siempre chequear paraasegurar que el gabinete no esta caliente ni energizado.Utiliceunmultimetroparachequearelgabineteatierra.Siemprechequearconunmultimetroquetodaslasfuentesdepoderytierrasestnaisladasy/odescargadas.Obtener los permisos apropiados de la seguridad detrabajodelcliente.



SistemasdeProtecciSistemasdeProteccindelVSDCentriliftndelVSDCentrilift

Sistemadebloqueodeaperturadelapuertadeaccesoprincipal.

Ademsdelaspestaasqueaseguranlosbordesdelapuertadeaccesoprincipal,stacuentaconunsistemadebloqueoincorporadoalactuadordelinterruptorprincipal,demododeimpedirquesepuedaabrirlapuertamientraselinterruptorest energizado.

Esteseguropuedeserpasadoporaltousandoundesbloqueadorquetraeincorporadalamanilladelactuadordelinterruptorprincipal.

BarradepuestaatierradelVSD

Eltableroproveedesitiosespecficosdondesedebernhacerlasconexionesalsistemadetierradelcliente.Estasbarrasestndesprovistasdepintura,tienenagujerosroscadosyadisponibles,yestnvisiblementesealizadasconetiquetasdecolorverdedeacuerdoalanormativainternacional.

Eltableroproveedesitiosespecficosdondesedebernhacerlasconexionesalsistemadetierradelcliente.Estasbarrasestndesprovistasdepintura,tienenagujerosroscadosyadisponibles,yestnvisiblementesealizadasconetiquetasdecolorverdedeacuerdoalanormativainternacional.



Cubiertasprotectoras.

Estndistribuidasenelcontroladordemododeprotegercontralaexposicininnecesariaanivelesdetensinpeligrosos,ocontralasconsecuenciasdeunaexplosinelctrica.

Puedenserretiradasparafacilitarlaslaboresdentrodeltablero,perodebeasegurarsedereponerlasantesderetirarsedelreadetrabajo.

Interruptordeentrada.

Facilitaladesconexindelcontroladordelsistemadealimentacindurantecualquierservicionecesario.Aunquesusespecificacionesexcedenlosnivelesnormalesdeoperacin,eltcniconodebeconfiarsedequeelinterruptorseencuentreenbuenestadoyomitirlaverificacinconuninstrumentodemedicin,yaqueestoloexponeaungravepeligrojuntoalaspersonasquetrabajenconl.



Fusiblesdeproteccin.

Seencuentranprotegiendoalcontroladorenlaentradadealimentacin,ytambinseutilizanjuntoatransformadoresdecontrolyfuentesdealimentacin.Secorreungravepeligroalomitirlossustituyndolosporpuentesdecableoalambre,yaquelarupturadeestosmaterialesduranteunasobrecorrientegeneradaprounafalladelcontroladorosucarga,puedeoriginarunarcoelctricodifcildeapagaryquecomprometerlaintegridaddelequipo,deltcnicoydelosqueloacompaan.



TarjetaAmortiguadora(Snubber).

Lossupresoresdetrascientesnosonsistemasactivosdeproteccin.Sufuncinesdrenarlospicosdevoltajequesepuedanpresentarenlaalimentacindelcontrolador;alhacerlo,protegenaloscomponentesdepotenciaydelasseccionesdecontroldelequipocontrafallasprematuras,yademsprevieneneldeteriorodelaislamientoyporlotantoeldrenadoatierradelpotencialdeentradadelcontrolador.LastarjetasamortiguadorasdelcontroladorGCSestnubicadassobrelosSCRlacuallashacenmasefectivasenlareduccindetrascientesdevoltajesdeentrada.Estaconstituidaporresistenciasycapacitores.EstnconectadasalVACdeentrada,buspositivoybusnegativo.



VaristoresdeMetalOxido(MOV)

Lossupresoresdetrascientesnosonsistemasactivosdeproteccin.Sufuncinesdrenarlospicosdevoltajequesepuedanpresentarenlaalimentacindelcontrolador;alhacerlo,protegenaloscomponentesdepotenciaydelasseccionesdecontroldelequipocontrafallasprematurasyademsprevieneneldeteriorodelaislamientoyporlotantoeldrenadoatierradelpotencialdeentradadelcontrolador.



Cuandoefectu medicionesencircuitosenergizados:

Primerohagacontactoconlaconexindetierra,yluegoconelconductorcontensin.Retireprimerolapuntacontensin,yluegoladetierra.

Deserposiblecuelgueoapoyeelmultimetro.Trateeevitarsostenerloensusmanos,paraminimizarlaexposicinpersonalalosefectosdelostransitorios.

Utiliceelmtododecomprobacindetrespuntos,especialmentecuandoverifiqueparadeterminarsiuncircuitonocontienetensinoestaenergizado.Primero,compruebeuncircuitocontensinconocido.Segundo,compruebeelcircuitodeseado.Tercero,compruebenuevamenteelcircuitocontensin.Estoverificaquesumultimetrofuncionocorrectamenteantesydespusdelamedicin.

VerificaciVerificacindeausenciadetensindeausenciadetensin.n.



Especificaciones,capacidadesycaracterEspecificaciones,capacidadesycaractersticas.sticas.

OutputFrequency (Frecuenciadeoperacin):10a120Hz.en480VACOutputVoltage at 60Hz(Voltajedesalidaa60Hz):40a480VACStart Frequency (Frecuenciadearranque)3a20Hz.Sync Delay Time(Tiempoderetrazodesincronizacin):0a60s.High Speed Clamp(Limitedealtafrecuencia):10a120Hz.Frequency Resolution (Resolucindefrecuencia): .1Hz.Volts/Hertz (Voltio/Hertz):0.7a10VoltsLow Speed Clamp(Limitedebajavelocidad):10a120Hz.Voltage Boost (Voltajederefuerzo):0a200VACVoltage Boost Sync (Voltajederefuerzodesincronizacin):0a200VACInstantaneous Over Current(Lapsodesobrecorrienteinstantnea)(IOT):170%demximacargaderango.CurrentLimit (Corrientelimite):0a150%derangodelVSDCurrentLimit Sync (Corrientelimitedesincronizacin):0a150%derangodelVSDMaximum Overload current (Mximacorrientedesobrecarga):0a150%

delrango delVSDatorque variable0a200%delrangodelVSDatorque constante.

Voltage Clamp(Voltajemximo):100a550VACAcceleration Time(Tiempodeaceleracin):2a200Seg.Deceleration Time(Tiempodesaceleracin):2a200Seg.SlipCompensation (Compensacindedeslizamiento):0a7.5%ControlPower (Controldepotencia):24VDCEfficiency (Eficiencia):>98%delrangodelacargaPower Factor(Factor depotencia):.96amximafrecuencia.

2.2.-- ConocimientobConocimientobsicodelGCSsicodelGCS


Voltaje deentrada:(estndar):380a480VAC(trifsico)+5%,- 15%,50/60Hz.

Frecuencia: 2Hz.Corriente deentrada:Ver tabla enelmanualCorriente desalida:Ver tabla enelmanualTemperaturadeoperacin:

NEMA1:(IP30):0a45 C(32a113 F)NEMA4:(IP56):0a55 C(32a131 F)Concalentador:-40a55 C(-40a131 F)

Temperaturadealmacenamiento:-50a70 C(-58a158 F)

Humedad:NEMA1(IP30):95%sincondensacin.NEMA4(IP56):apto paraserusado alainterperie yentodas las condiciones climaticas.

Elevacin:Hasta5000pies(1524m.)sindisminucin decapacidad.

Pesoydimensiones:Ver tabla enelmanual

Especificaciones,capacidadesycaracterEspecificaciones,capacidadesycaractersticassticas



Est preparadoparaconectividadytelemetra,permitiendotrabajarenreduoperacinremota.

Configuracindescargable,quefacilitalaconfiguracindemltiplescontroladores.

Sistemadecontrolexpandible:MdulosI/O,analizadordearmnicos;flexibilidadendiseodesistemasinteligentes.

InterfacedeoperacinidnticaparatodoslosproductosGCS,elpersonaldemantenimientoyoperacinparatodoslosproductosGCSnecesitaaprenderlainterfacesolounavez.

Tecnologademontajesuperficialelectrnico,paratarjetasdecircuitoimpresomspequeas,conpocasconexionesdanaunamayorfiabilidad.

Softwareactualizableencampo,elcontroladornonecesitaserremovidodesulocalizacinparamodificaroactualizarsusoftware.

ArchivosdeRegistrodedatoscompatiblesconhojasdeclculo,permitemonitorearyanalizardatosusandosoftwarecomunes deherramientasparaPC.




Cartaamperimtricaelectrnicaincorporada,permitegrabarlascorrientesdelmotorsinnecesidaddepapel.

Backupredundanteycontinuodedatosyparmetros,reducelaposibilidaddeperdidadedatosyproteccionesdebidoafallas.

Fecha/horadeeventosehistricosdeeventos,ayudaaidentificarproblemasotendencias.

Ventanasdediagnosticooalarmaqueapareceautomticamente,muestralosproblemasconreposicindeseguridaddeloperador.

ProgramacindeI/O,quepuedenserprogramadasparaquefuncionenindependientementedelaoperacindelcontrolador,similaraunPLCindependiente.

CompatibleconlalneacompletadeproductosGCS,lainterfazyconfiguracinconotrosproductosCentriliftsehacemsfcil.

LosgabinetescumplenconestndaresindustrialesNEMA4,IP56,NEMA1,IP30;ofreceunaoperacinfiableencualquierambiente.




IdentificaciIdentificacindelControladorsegndelControladorsegnplacaydimensionesnplacaydimensiones



IdentificaciIdentificacindelControladorsegndelControladorsegnplacaydimensionesnplacaydimensiones

CadaVSDtieneunaplacalasdimensioneslasveremosenelapndicedelmanualdeoperacindelVSD.



DispositivosqueconformanlasseccionesprincipalesdelVSDGCSDispositivosqueconformanlasseccionesprincipalesdelVSDGCS

Etapaconversora:LaseccinconversoraconsisteenseisSCRs

conectadosenconfiguracinpuenterectificadortrifsicodeonda

completa.Enestaseccinademsderectificarselapotenciatrifsica

deentrada,seregulaelvoltajedelbusDC.Estetipodeconversor

comnmenteesconocidocomoconversordeseispulsos,conversor

controladoosimplementeconversoraSCRs.ElconversoraSCRses

controladoporlatarjetaConverterControlBoard(CCB)ylaSystem

ControlBoard.EnlosVariadoresdemspotencia,losSCRsconversores

seconectanenparaleloparaalcanzarlascorrientesrequeridas,yse

empleaotrotipodeConverterControlBoardqueproporcionalas

conexionesdedisparoalascompuertasadicionales.

Estaseccintambincuentaconuno dosmdulosdiodosconectados

enantiparaleloalasalidarectificadadelosmdulosSCRs,dependiendo

delapotenciadelControlador.




LosSCRs empleadosenlaseccinconversoradetodoslosGCS

seencuentranenformademdulos,diseadosparaser

montadosdirectamentesobrelosdisipadoresdecalor.El

aislamientoentrelabasedelmduloyloscomponentesinternos

esde2500VAC.CadamdulocontienedosSCRs(verfigura

anexa);elnododeunSCRest conectadoalctododelotro;el

puntodeinterconexineselterminal 1(AK)yeselsitiode

entradadelacorrientealterna.ElctododelprimerSCResel

terminal2(K)yseconectaalbuspositivo;elnododelsegundo

SCReselterminal3(A)yseconectaalbusnegativo.

AlosSCRs conectadosalbuspositivoselesdenominapositivos y

negativos alosconectadosalbusnegativo.




EtapadefiltradoDC(FiltropasabajoLC).ElDCLink consisteen inductores,condensadoresdelbusDC,ycondensadores auxiliaresdelbus.Enlaseccinconversora se convierten las tres fases de entrada encorrientedirecta, sinembargo,existeunagrancantidadde rizado (ripple) que se incrementa con la carga. Elpropsito de los componentes del DC Link es filtrar elrizadodelvoltajedelbusDC.

INDUCTORES:Sonempleadosmltiplesinductoresenparaleloparalograrlapotenciarequerida;enloscontroladoreslosinductoresselocalizanenlaparteinferior,justodebajodelaentradadelairedeventilacin.Estostienentresmedidasparatodaslasseriesyestnencapsulados.Hayde50A,100Ay200A.Elsensordetemperaturaselosinductoresseencuentraalojadoenelinductordemenosamperios.

BusDC




Condensadores del BUS DC: Se encuentran en parejasconectadasenserieparasoportarlosvoltajesmanejados;lasparejasseencuentranenparaleloentres paralograrlascapacitanciasrequeridas(mdulosde8condensadores).

EnlosGCSloscondensadoresdelbusestnlocalizadosenlaparteinferior,justosobrelabase.

Losmdulosdeloscondensadoresestnhechosenmedidaparaquetodosloscontroladoresusenlosmismosmdulos.Loscontroladorescontienenmltiplesmdulosdecondensadoressegnseaelmodeloy/oclasificacin.




Condensadoresauxiliares: Se encuentran conectados sobrelossemiconductoresdelaseccininversora.

Bleeder Resistor: Para asegurar que ninguno de loscondensadores tenga ms del 50% del voltaje del bus DCsobre s, son empleadas resistencias de drenado (BleederResistors). Estas se encuentran en cada modulo decapacitores.



EtapaInversora:


Laseccininversoraconsisteen6interruptoresdepotenciaabasede transistoresbipolaresdecompuerta aislada y de lastarjetasInverterControlBoard.

Se puede decir que los IGBT son dispositivos que renen lascaractersticas de los transistores BIPOLARES y de los MOSFETsimultneamente , consiguiendo as el control de grandespotencias de 1MVA con tensiones de puerta relativamentebajas de 12 a 15V y grandes frecuencias de conmutacinhasta75KHz.

Una importante ventaja de estos dispositivos se debe a quellevan incorporados unos diodos de recuperacin muyrpidos,locualpermitedisminuirlostiemposdeconmutacin.

ResumiendosepuededecirualigualqueuntransistorMOSFETse tratadeunelementobidireccionalencorrienteyunipolaren tensin es decir capaz de soportar la circulacin de lacorrienteenambossentidosytensindenicapolaridad.


TarjetasdeControlqueconformanlasseccionesprincipalesparaTarjetasdeControlqueconformanlasseccionesprincipalespara losGCSlosGCS

EtapaConversora(CSB DCSB).

ProveerlassealesdalConversordePotenciadelaSCB. Transformadoresdecompuertaaislada LasCSBesutilizadaespecficamenteparalasseries1000,2000,

4000y9000. LasDCSBseutilizansoloenlaserie8000





EtapaInversora.

Laseccininversoraconsisteenseisinterruptoresdepotenciaabasedetransistoresbipolaresdecompuertaaislada(InsulatedGateBi-polarTransistors- IGBT),ydelastarjetasInverterSignalBoard(ISB).

SepuededecirquelosIGBTsondispositivosrenenlascaractersticasdelostransistoresBIPOLARESydelosMOSFETsimultneamente,consiguiendoas elcontroldegrandespotencias(1MVA)contensionesdepuertarelativamentebajas(de12a15V)ygrandefrecuenciasdeconmutacin(hasta75Khz.)

LasISBseutilizanenlasseries1000,2000,4000y8000. LasISEBseutilizansoloenlaserie9000

ISB

ISEB



EtapadeControl:TarjetadeControldelSistema

Eslatarjetaprincipaldelcontroladorestacompuestaporunaseccindecontroldesistema(SYSCON)yunmodulodeconversindepotencia(PCM).

Empleaunmicrocontroladorde16bitsyotrode32bitsdealtavelocidadqueproporcionansalidasdigitalesparaelcontroldelosSCRdelaentradaylostransistoresdelasalida.

Monitoreaelfuncionamientogeneraldelcontrolador. SobreellaseconectalastarjetasISByCSB.




Etapadealimentacin

Latarjeta(SwitchingSupplyBoard SSB)suministraenergaalsistema,alimentaalosmotoresventiladoresquevanenlaparteposteriordelcontroladorloscualessonpartedelsistemadeenfriamientoquecuentanlosVSD.SuministravoltajealaSCB(24VDC).

Poseevariosfusiblesdeproteccin. Tieneuntransformadorconversorde120VACaVDCcon

operacinde50/60Hz. AlimentaalosventiladoresdeenfriamientointernodelVSD.

Otrastarjetas:Filtroparalosventiladoresdelosdisipadores Estatarjetasirveparaprotegeralosventiladoresdelas

fluctuacionesdealimentacindelsistema.

SSB

FFB




Tarjetaparasensarlatemperatura

Estatarjetaestamontadasobrelasuperficiedelosdisipadoresysucantidadvariadeacuerdoalaserie.

Enestatarjetaseencuentraeldiodo Defabricavieneprogramadaparaactivarlaalarmaen85C.

PantalladeInterfaseGrafica

PantallaGraficadeCristalLiquido Eltecladoestipomembrana. Elgabineteesapruebadeagua. RanuraparatarjetadememoriaPCCard. PuertodecomunicacinRS-232 Noalmacenainformacin.




Ventiladoresdelosdisipadoresytransformadores

Losventiladoressealimentan480VAC50/60Hz,ambientede55

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