Simulador de Subestaciones Elctricas Transformadoras

Manual de usuarioLuis Alfonso Llorente Hernndez Mayo 1.999

Manual de usuario

NDICE

1.- Instalacin del programa 2.- Descripcin del programa 3.- Prcticas3.1.- Regulacin 3.2.- Puesta en servicio de lneas y transformadores 3.3.- Simulacin de fallos

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1.- Instalacin del programaLos requisitos necesarios para el correcto funcionamiento del programa Simulador subestaciones son los siguientes: - CPU 486 con coprocesador, PENTIUM o superior - 8 Mb de memoria RAM mnima - Tarjeta grfica SVGA configurada en 800 600 pixels - Windows 95/98 NT Una vez comprobado que el ordenador cumple los requerimientos anteriores, podemos instalar el programa introduciendo el disco de instalacin en la unidad flexible y seleccionar Setup. Aparecer la siguiente pantalla, que nos permitir modificar el directorio donde se copiarn los programas. (Por defecto C:\Archivos de Programa\Simsub).

Una vez que tecleamos la opcin de Finalizar, se copiarn los ficheros al disco duro. Este manual tambin se copiar en el directorio correspondiente.

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Posteriormente habr que instalar el Run-Time Engine de LabVIEW, para poder ejecutar este programa, como indica la siguiente figura.

Si la instalacin se ejecuta correctamente, aparecer una pantalla como la siguiente:

Se crear un grupo de programas (Simulador) con el ejecutable principal (Simsub.EXE). Para desinstalar la aplicacin, deberemos hacerlo desde la opcin Agregar o quitar programas del PANEL DE CONTROL.

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2.- Descripcin del programaEl funcionamiento del programa se har a travs del programa Simsub.EXE (Se ejecutar desde el men Inicio Programas Simulacin Simsub), con lo que aparecer la pantalla principal.

En ella podremos seleccionar entre: Ver los diferentes tipos de estaciones transformadoras. Usar el simulador.

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Si seleccionamos ver los diferentes tipos de estaciones, entraremos en una pantalla que nos muestra las estaciones que tiene el programa:

stas tienen a la derecha un icono que pinchando sobre l nos mostrar la estacin y una breve explicacin de la misma. Para salir de esta pantalla slo tenemos que pulsar el icono de salida marcado con una X y volveremos a la pantalla de seleccin de estaciones transformadoras: Para volver a la pantalla inicial deberemos pulsar el botn de Volver, con lo que regresamos a la pantalla principal. Si lo que queremos es usar el simulador deberemos pinchar sobre el botn de uso del simulador y entraremos en una pantalla donde podremos seleccionar los datos iniciales de esta aplicacin, el programa trae unos datos determinados si seleccionamos el men de opciones que trae esta pantalla, una vez hecha la seleccin de datos pasamos a la pantalla de simulacin pulsando el botn donde pone Siguiente, donde pasaremos a la pantalla de simulacin.

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En la pantalla de simulacin podemos hacer todas las operaciones que se pueden realizar en una estacin transformadora de verdad, para ello podemos seleccionar las operaciones en el men de MANIOBRAS, en este men tenemos a nuestra disposicin todas aquellas operaciones que hay en la subestacin (poner en servicio una lnea o un transformador), y alguno de los fallos que pueden ocurrir en la estacin (sobretensiones en la entrada..). La subestacin seleccionada es una subestacin con dos lneas de entrada unidas en una barra partida por un interruptor de acoplamiento, dos bancos de transformacin idnticos de 66-22 KV, un juego de dos barras de salida unidas por un interruptor, y seis salidas, tres para cada barra, con dos bateras de condensadores, una para cada juego de salidas. En el otro men que tenemos, el de CALCULOS, se nos muestra aquellas operaciones que realiza la estacin como son la regulacin y la potencia de compensacin, en ellas nos aparece sus valores, los resultados y una breve explicacin de cmo se han hallado. Durante todas las operaciones que se van realizando la ventana de informacin nos va dando unas referencias de los pasos que se han realizado y de aquellos que estn en curso, si queremos saber el estado de las alarmas de los transformadores, tenemos la posibilidad de obtener esta informacin pinchando sobre los iconos de ESTADO DE TRAFO 1 y ESTADO DE TRAFO 2 donde se nos indican las diferentes alarmas, y el estado en que se encuentran, en verde no hay peligro, en amarillo hay peligro, y en rojo el transformador ha quedado fuera de servicio por esta alarma. En el caso de querer eliminar una alarma solo deberemos usar el botn de REPARACION.

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El simulador es totalmente interactivo, es decir, todos los elementos podemos manejarlos manualmente pinchando sobre ellos, pero teniendo en cuenta las mnimas normas de seguridad para su uso, como pueden ser no manipular un seccionador si su interruptor esta cerrado, etc. En el caso de querer salir de la simulacin tenemos un botn de PARADA, que nos pasa a la pantalla de datos iniciales, si queremos hacer otra simulacin, y en le caso de querer salir definitivamente, podemos, desde la pantalla de DATOS INICIALES, pulsar el botn de ATRS, para volver a la pantalla inicial. Para salir definitivamente de la aplicacin podemos pulsar el botn de CERRAR EL PROGRAMA, saliendo de la simulacin devolvindonos al escritorio de Windows.

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3.- Prcticas3.1.- RegulacinEn esta practica vamos a ver lo que es la regulacin de un transformador y para que sirve y tambin como vara este parmetro dependiendo de los valores que le vayamos dando. La regulacin se utiliza par mantener constante la tensin de salida de los transformadores, se basa en la relacin entre las espiras del primario y del secundario, esta relacin es la que nos da la relacin de transformacin entre el primario y el secundario de un transformador, por lo que s tomamos un numero mayor de espiras o menor nos vara la tensin que obtenemos en la salida del transformador. La regulacin que tenemos en nuestro caso, es la regulacin automtica en el primario, este tipo de regulacin se hace seleccionando el nmero de espiras por medio de un conmutador automtico que lo puede hacer en carga, por lo que no hace falta desconectar el transformador para poder seleccionar la regulacin. Para realizar esta simulacin tomamos la simulacin 1 de las opciones de la pantalla de DATOS INICIALES:

En ella tenemos seleccionada la tensin de entrada 66 KV, alimentado por la lnea 1, tiene el transformador 1 en servicio, las salidas una dos y tres y unos valores en sus potencias de absorcin.

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Al entrar en la simulacin podremos ver todos estos datos en funcionamiento, as como todos los elementos que estn en tensin:

Ahora podemos empezar a realizar la simulacin, para ello podemos ir al men de clculos y seleccionar la regulacin en el transformador 1

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Con esta seleccin podremos observar los parmetros que intervienen en el clculo as como una explicacin breve de que es lo que interviene y como se hace. A continuacin procederemos a variar la tensin de la entrada 1: Cuando variamos esta tensin comprobaremos que la regulacin variar tomando un valor negativo si aumentamos la tensin por encima de 66 KV, y uno negativo s esta por encima de 66 KV.

Tambin puede ver la influencia de la potencia de las salidas, en este caso si quitamos dos de ellas o todas no afecta casi para nada al resultado, ya que este valor es muy pequeo en comparacin con la tensin de salidas, por lo que en esta practica, lo verdaderamente influyente es la tensin que tenemos a la entrada.

Como hemos podido comprobar en esta practica en una subestacin transformadora, es importante poder tener la regulacin en carga, ya que podemos estar alimentando unas salidas, con una tensin constante y sin tener que cortar el suministro para poder hacer la regulacin.

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3.2.- Puesta en servicio de lneas y transformadoresEn esta simulacin vamos a ver como se ponen en servicio las lneas de entrada, as como los transformadores, veremos cuales son las rutinas de puesta en servicio y como despus las eliminamos para dejarlas fuera de servicio. En una subestacin todos los elementos pueden ponerse en servicio o dejarles fuera de servicio, para ello se deben cumplir unas condiciones para el uso de determinados elementos, para los seccionadores, por ejemplo, solo se pueden maniobrar, en el caso de que no tengan tensin, as que primero siempre pondremos fuera de tensin el interruptor unido a ello y despus les maniobramos. Para esta simulacin no seleccionamos nada as veremos todo esta desconectado.

En este caso iremos al men de maniobras, y pondremos en servicio una lnea y un transformador, veremos como la secuencia de cierre de estos dos elementos, respecto a los seccionadores, es a la inversa una de la otra, siendo el resultado el mismo en ambos casos, la puesta en servicio de un elemento.

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A continuacin haremos una transferencia de la lnea de servicio a la que no lo esta, para ello seleccionaremos, la transferencia de la lnea 1 a la lnea 2

Seleccionando esta opcin veremos como el programa sigue la rutina de: Abrir el interruptor de acoplamiento. Poner en servicio la lnea 2. Dejar fuera de servicio la lnea 1.

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Cerrar el interruptor de acoplamiento. Una vez hecho esto veremos como ahora es la lnea 2 la que nos suministra la potencia, y adems lo ha hecho de una forma en que la propia subestacin no ha dejado de suministrar tensin en las salidas, o lo ha dejado durante un periodo muy corto de tiempo.

3.3.- Simulacin de fallosEn esta simulacin vamos a ver como se acta en las subestaciones en el caso de producirse algn fallo en algunos de los elementos que la componen. En un subestacin transformadora, podemos encontrarnos con muchos tipos de fallos o faltas durante su funcionamiento, debido a imperfecciones en algunos de sus elementos o a causas externas a la propia estacin, como puede ser un rayo. En cada uno de esos casos la estacin esta preparada para poner fuera de servicio aquel elemento que este en fallo y para poder dar servicio a aquello elementos necesarios para no interruptor el suministro de energa a los usuarios. Para esta simulacin podemos utilizar la simulacin tres o cuatro del men de opciones de la pantalla de DATOS INICIALES.

Con esta seleccionada al pasar a la pantalla de simulacin tenemos a toda la subestacin en servicio:

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A partir de aqu podemos ir a la seleccin de maniobras y elegir entre los diferentes fallos que tenemos.

En nuestro caso optamos por una sobretensin en la lnea 1, en ella veremos: Un aumento en la tensin de entrada 1 hasta el salto de la proteccin: Un corte del suministro de esta entrada. Se pone en servicio la entrada 2. Se hacen dos intentos de reenganche en la lnea 1. Si no se reengancha se corta definitivamente esta lnea.

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Tambin podemos optar por un fallo en uno de los transformadores, en este caso nos puede ocurrir dos cosas: 1) Que se nos produzca una alarma, solo avisa y se pone intermitente el transformador. 2) Que se nos produzca un fallo en este caso se nos desconecta el transformador. Tanto en un caso como en el otro, despus de ver lo que nos ha pasado podemos ver el estado del transformador con el fallo y observar cual ha sido el fallo, as como arreglarlo, si nos es necesario.

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