3.5 PERIFÈRICOS

3.5 PERIFÈRICOS

a) Pantalla de video (monitor)

En esta se muestra toda la información que maneja el sistema, resumen de sistema, diagramas unifilares, paginas de alarmas y paginas de valores análogos.

b) Impresoras.

Es la que reporta todos los eventos que ocurran en el sistema automáticamente, estos eventos pueden ser, alarmas de estados, alarmas de valores análogos, selección de controles, inicialización del sistema, hora y fecha; también reporta todos los valores de medición automáticamente cada hora o a solicitud del operador por medio de la consola de control.

c) Consola de control.

Por medio de ésta se ejecutan todas las acciones que el sistema maneja; posicionar el cursor, seleccionar una pagina, selección y control de un mando (abrir, cerrar o anular selección), reconocimiento y cancelación de alarmas, obtención de un reporte de valores análogos, cancelación del reporte, anular la entrada de datos cuando estos han sido tecleados erróneamente, seleccionar directamente el resumen del sistema, activar o desactivar cualquier estación y actualizar la fecha y horario

d) Interfase hombre – máquina.

Para lograr una interfase efectiva hombre – máquina los sistemas han sido diseñados para responder rápidamente al operador y comunicar con el operador interactivamente.

La mayoría de la gente probablemente no piensa en una demora como en la interfase hombre – máquina, siendo normalmente un dispositivo deshumanizado que tiene un mantenimiento mínimo. Si el diseñador pierde la visión de esto es como tener un objeto. Ver figura 3.34 de los periféricos.

e) Hardware de la maestra.

Al principio del control supervisorio, para cada unidad remota de adquisición de datos, existía una maestra dedicada donde el operador podía interrogar o ejecutar acciones de control sobre la remota. Como la tecnología mejoró y las funciones del supervisorio llegaron a ser más complejas, una estación maestra fue desarrollada para que pudiera interfasarse con una o más remotas, ejecutando en esencia las mismas funciones que la anterior con una unidad pero a menor costo y con mayor facilidad para el operador.

Los sistemas scada más comunes utilizan estaciones maestras basadas en computadoras y van desde configuraciones maestra – remotas a múltiples remotas con cientos de remotas conectadas a través de redes de comunicaciones complejas.

La siguiente descripción de la estación maestra tratará con el rango de escala de scada más pequeño. Sin embargo las funciones discutidas se aplicarán a todos los sistemas sin importar el tamaño. En los sistemas más pequeños, algunas de las funciones serán simplificadas o eliminadas ya sea por lo económico o por los requerimientos y los sistemas scada más grandes con aplicaciones de software avanzado proporcionarán muchas características adicionales no mencionadas aquí

Figura 3.34

Periféricos

3.4 UNIDAD TERMINAL MAESTRA (UTM).

3.4 UNIDAD TERMINAL MAESTRA (UTM).

Esta estación es la parte medular de un sistema de telecontrol, ya que por medio de ésta se obtiene toda la información que envían las diferentes UTR´S instaladas en las subestaciones telecontroladas, proporcionando al operador del telecontrol, un reflejo real del estado de los elementos telecontrolados instalados en las diferentes subestaciones. Genera reportes de todas las condiciones anormales que ocurran en cualquier subestación y de las acciones realizadas por el operador a través del teclado de la estación maestra, la cual se observa en la figura 3.6

Figura 3.6. UTM

Las funciones básicas que debe de ser capaz de ejecutar una estación maestra son las siguientes:

Generar imágenes visuales de la red eléctrica incluyendo todos los equipos a ser controlados mostrando su estado actual, así como las tensiones, megawatts, corrientes, etc.

Generar reportes, enlistados de medición, alarmas, etc. y gráficas.

El conjunto de los elementos descritos en los párrafos anteriores permiten la realización de las funciones de un sistema de supervisorio los cuales se resumen a continuación:

· Recolección y entrega total de datos.

· Transmisión de datos hacia y desde estaciones remotas.

· Almacenamiento de la información.

· Presentación clara y completa de la información para la supervisión.

· Establecimiento del control del sistema de potencia.

· Automatización de funciones vinculadas a la gestión.

· Ejecutar controles de apertura y cierre.

· Desplegar la información de cambio de estado o alarma con indicación visual y audible presentándola al operador en forma apropiada en pantalla.

· Indicación visual y bloqueo de control para puntos de libranza.

· Señalización de “abierto – cerrado en transición”en la operación de cuchillas y válvulas motorizadas.

· Adquisición de señales analógicas.

Posicionar puntos. Con esta función será posible tener el control de generación en centrales hidroeléctricas que se tengan automatizadas.

Todo esto se lleva a cabo a través de los diferentes dispositivos interconectados como se observa en la siguiente. figura 3.7.

Figura 3.7. Unidad Terminal Maestra

3.3 UNIDAD TERMINAL REMOTA (UTR).

3.3 UNIDAD TERMINAL REMOTA (UTR).

Para poder telecontrolar el sistema eléctrico, se requiere tener acceso a sus parámetros de operación y a los elementos que permitan controlarlo. En este trabajo, los sitios de interés son principalmente; las subestaciones eléctricas de distribución.

En cada uno de estos sitios se instala una estación remota para poder conectar centralmente los elementos necesarios para la supervisión y el control de éstos.

Estas UTR´S van alojadas, generalmente, en un gabinete a prueba de agua y se utilizan para telecontrolar los diferentes equipos que se operan a través del telecontrol. Las unidades terminales remotas realizan su trabajo de supervisión y control por medio de diferentes tarjetas, las cuales están interconectadas por medio de un bus principal, tal como se observa en el siguiente diagrama a bloques. (ver Figura 3.4).

Figura 3.4. Diagrama a bloques de la unidad terminar remota

Funciones básicas de la terminal remota.

Las unidades terminales remotas (mostradas en las figuras 3.5 y 3.6), deberán ser capaces de procesar la información recibida de los equipos instalados en campo y enviarla a la estación central cuando sea requerida, así como también de ejecutar las ordenes transmitidas por la estación maestra.

• Recoger, analizar y almacenar los datos recibidos del proces
• Preparar los datos para su transmisión al centro de control de acuerdo con prioridades y criterios de seguridad prefijados.
• Recibir, verificar y ejecutar instrucciones del centro de control.
• Transmitir y recibir datos hacia y desde el centro de control bajo un protocolo de transmisión predefinido.

Figura 3.5. UTR (Fuente de alimentación y tarjetas de control).

3.2 TABLEROS DUPLEX

3.2 TABLEROS DUPLEX

Es el conjunto de gabinetes modulares utilizados para instalar los diferentes equipos de medición, protección y mecanismos de control de la subestación, además tiene instalados los sistemas de mandos para efectuar las diferentes maniobras de control de una subestación cuando sea necesario en forma manual. Mostrado en las figuras 3.2 y 3.3

Generalmente se instalan los elementos en el tablero duplex:

• Relevadores de protección
• Cuadro de alarmas
• Conmutadores de control
• Conmutadores de medición
• Equipos de medición
• Equipo de control supervisorio
• Mecanismos de control de interruptores
• Señalización de estado de los interruptores

Figura 3.2. Tablero duplex vista frontal

Figura 3.3. Tablero duplex vista posterior

También los tableros duplex de una subestación, tienen por objeto soportar los aparatos de control, medición, protección, diagrama unifilar mímico y los diferentes indicadores luminosos que representan el estados de los equipos de una subestación, normalmente en la parte frontal se colocan los equipos de medición y control y la parte posterior para la protección.

3.DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL

3.1 GABINETE DE RELEVADORES DE INTERFASE (GRI)

El gabinete de interfase está diseñado para realizar el acoplamiento de señales entre la estación remota y los equipos telecontrolados de la subestación, tal como banco de transformación, interruptores, TC’s, TP’s, etc. El gabinete de interfase cuenta con una sección de relees de interposición con el objeto de proporcionar una separación galvánica entre el equipo electrónico de la terminal remota y el equipo de la subestación, también cuenta con una sección de transductores de potencia, corriente y voltaje, que hace posible que se obtengan las mediciones de los diferentes circuitos, del mismo modo también cuenta con sus blocks de prueba correspondientes, de manera de que cuando se les quiera dar un mantenimiento, estos se puedan aislar sin problemas. Como se muestra en la figura 3.1

Figura 3.1 Gabinete de relevadores de interfase.

TRANSFORMADOR DE SERVICIOS PROPIOS

RANSFORMADOR DE SERVICIOS PROPIOS

Es la fuente de energía de corriente alterna para todo equipo existente en la subestación. Su capacidad puede variar de acuerdo a la tensión de alimentación, pero el más común para el transformador de servicio propio es de 13.8 kv / 220-127 volts. Son utilizados para alimentar alumbrado externo, interno (caseta de control), área perimetral de la subestación, resistencias calefactoras, motores, ventiladores del transformador de potencia, cargador de baterías, éste se observa en la figura 1.

Figura 1.Transformador de servicios propios

BANCO DE CAPACITORES

BANCO DE CAPACITORES

© Ayuda a la regulación del voltaje.

© Corrección del factor de potencia.

© Balanceo de cargas.

© Incrementa el nivel de voltaje de la carga.

© Reducción de las pérdidas del sistema.

© Incrementa el factor de potencia de los circuitos alimentadores.

© Reduce la carga en los generadores y circuitos alimentadores librándoles capacidad.

Este se compone de un interruptor, el cual esta telecontrolado y con ello se conecta y desconecta el banco de capacitores. Como lo muestra figura 1.

Figura 1. Interruptor y banco de capacitores

POR EJEMPLO Este puede tener las siguientes especificaciones:

Interruptor en aceite, monofásico, tensión nominal 2,40Q-14,400 V, corriente nominal 200 A, capacidad interruptiva de: corriente capacitiva 150 A, corriente inductiva (75 % al 100% FP) 200 A, corriente inductiva (50% a 75% FP) 100 A, corriente inductiva (menos de 50% FP) 50 A; características dieléctricas de aislamiento: de baja frecuencia en seco (60 Hz, 1 minuto) 35,000 V, de baja frecuencia en húmedo (60 Hz, lO secundas) 30,000 V, nivel básico de aislamiento al impulso (onda de 1.2 por 50 microsegundos) 95,000 V; corriente momentánea simétrica: en 10 segundos 1,800 A, en 1 segundo 6,000 A; control remoto de cierre y apertura mediante motor de CA, 115 V, 60 Hz, o bobina de electroimán, 115 V, 60 Hz, montaje de tres para operar en grupo, sobre herrajes de acero galvanizado, fijado al bastidor del banco de capacitores.

Banco de capacitores de 900 KVAR, formados por tres unidades de 300 kVAR cada una por fase, tensión entre fases 13.8 kV, tensión entre terminales por unidad 7.96 kV, nivel básico de aislamiento al impulso 95 kV, conexión del banco estrella neutro flotante, recipiente de acero inoxidable, 60 Hz, montaje en poste con estructura de acero galvanizado, tipo fijo.