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Title: Modernización sistema de control de las estaciones hidráulicas de la Central hidroeléctrica de Guadalupe iv empresas públicas de Medellín área Guadalupe-Porce.
Author: Urrego Mejía, Evelyn Natalia
Issue Date: 14-Aug-2006
Advisor / Validator: Botero, Carlos
Keywords: Estructuras hidráulicas
Redes de comunicación
Centrales hidroeléctricas
Empresas públicas de Medellín
Central hidroeléctrica de Guadalupe
Sistemas de control
Description: La capacidad efectiva neta del sistema de generación de EE.PP.M. es de 2.573 MW, equivalente al 19% de la capacidad instalada de generación en Colombia, y está conformada por 14 centrales en operación (12 hidroeléctricas, una térmica). La capacidad de almacenamiento útil de agua en sus embalses (calculada respecto a su mínimo físico) es de 1.606 millones de m3, equivalentes a 3.468,2 GWh, que constituyen el 21,2% (en energía almacenada), de la capacidad de los embalses del sistema nacional (16.340 GWh). Estos embalses son: Riogrande II, Troneras, Miraflores, Porce II, Quebradona, Playas y El Peñol - Guatapé, uno de los más grandes del país y el de la mayor capacidad de regulación y almacenamiento. a energía generada por EE.PP.M. abastece a 23 municipios de Antioquia. Mediante las líneas de alta tensión de Interconexión Eléctrica S.A., intercambia energía con diferentes regiones del país. La cobertura del servicio es del 100%. La empresa hace la interconexión al sistema eléctrico nacional mediante sus propias redes de transmisión y distribución. La organización posee su propia estructura técnica y humana para cubrir las necesidades de los servicios de operación y mantenimiento, constitutivos del proceso Generar Energía. Como una garantía de confianza en su sistema, EE.PP.M. cuenta con el certificado de calidad bajo la norma NTC ISO 9001:2000 para las actividades de “Servicio de operación y mantenimiento para generar energía”, en las centrales La Tasajera, Niquía, Riogrande I, Guadalupe III, Guadalupe IV, Troneras, Guatapé, Playas, Porce II, La Sierra y las minicentrales Pajarito y Dolores. El acelerado desarrollo del sector electrónico ha obligado a todas las entidades responsables a modificar y actualizar tanto los procedimientos de corrección de fallas en la operación de los equipos como los de mantenimiento, adoptando tecnologías y equipos acordes con las necesidades de este campo, que a diario se expande por todo el territorio nacional. De esta forma, se propuso la tarea de recopilar toda la información posible acerca del control de la estación hidráulica de las tres maquinas de generación de energía de Guadalupe IV a través de la información técnica ubicada en la central, consultas al personal de mantenimiento y visitas al sitio donde se encuentran instalados los equipos. Con base en la información obtenida, se logró un conocimiento amplio del sistema permitiendo de esta forma, identificar los aspectos mas relevantes a mejorar para garantizar una mayor eficiencia del sistema, planteándose su rediseño por medio de un control automático mediante un PLC el cual responde a todas las variables del sistema lo que constituye, una prioridad debido a que su alcance asegurará la confiabilidad del sistema de control existente. Para ello, este trabajo incluye la reestructuración de la estación hidráulica por medio de un diseño que contiene la redacción de un manual instructivo – descriptivo que detalle el funcionamiento de la estación hidráulica, planos eléctricos y sus correspondientes tablas de conexionado y alambrado, planos unifilares para el PLC, especificación de los protocolos a utilizar para la red de comunicación que permitirá la conexión entre los elementos de campo y el autómata programable y la especificación de las características de la instrumentación y del PLC a utilizar en la modernización del sistema de control existente en la estación hidráulica.
Table Of Contents: Introducción 14. -- 1. Planteamiento del problema 16. -- 1.1 Descripción del problema 16. -- 1.2 Formulación del problema 16. -- 2. Objetivos 18. -- 2.1 General 18. -- 2.2 Específicos 18. -- 3. Justificación 20. -- 4. Marco teórico 21. -- 4.1 Antecedentes 21. -- 4.2 Referentes teóricos 25. -- 4.2.1 Definición de central hidroeléctrica 25. -- 4.2.2 Ventajas de las centrales hidroeléctricas 26. -- 4.2.3 Desventajas de las centrales hidroeléctricas 27. -- 4.2.4 Tipo de Centrales Hidroeléctricas 27. -- 4.2.5 Componentes principales de una central hidroeléctrica 29. -- 4.2.6 Definición de PLC 33. -- 4.2.7 Historia del PLC 34. -- 4.2.8 Campos de aplicación de los PLC 34. -- 4.2.9 Ventajas e inconvenientes de los PLC 35. -- 4.2.10 Estructura básica de un PLC 35. -- 4.2.11 Conceptos generales de Programación 37. -- 4.2.12 Clasificación de los Programas 38. -- 4.2.13 Representación de los Lenguajes de Programación y la Norma IEC 1131-3 39. -- 4.2.14 Comunicaciones industriales 42. -- 4.2.15 Ventajas al usar redes de comunicación 43. -- 4.2.16 Esquemas de administración del bus en comunicaciones industriales 43. -- 4.2.17 Clasificación de las redes de comunicación industrial 44. -- 4.2.18 Control de potencia por medio de los arrancadores electrónicos (disyuntores, relés y contactores) 52. -- 4.2.19 Elección de un disyuntor 52. -- 4.2.20 Elección de un contactor 54. -- 4.2.21 Arrancadores con aparatos de funciones múltiples 56. -- 4.2.22 Elección de un dispositivo de protección 57. -- 4.2.23 Electrónica de potencia 57. -- 4.2.24 Estandarización y elaboración de esquemas para diagramas eléctricos 61. -- 4.2.25 Conformidad con las normas 67. -- 4.2.26 Norma europea EN 69. -- 4.2.27 Tipos de interfaces 72. -- 5. Aspectos metodológicos 76. -- 5.2 Tipo de proyecto 76. -- 5.3 Método de investigación 76. -- 5.4 Fuentes y técnicas de información 77. -- 5.4.1 Fuentes primarias 77. -- 5.4.2 Fuentes secundarias 77. -- 5.5 Cronograma de actividades 78. -- 6. Desarrollo del proyecto 79. -- 6.1 Manual descriptivo de funcionamiento de la estación hidráulica del regulador de velocidad 79. -- 6.1.1 Grupo de bombeo 79. -- 6.1.2 Tanque acumulador oleoneumático 80. -- 6.1.3 Tanque sumidero o colector 81. -- 6.1.4 Válvulas hidráulicas 82. -- 6.1.5 Presóstatos 86. -- 6.1.6 Puesta en servicio de la estación hidráulica 88. -- 6.2 Planos esquemáticos 92. -- 6.2.1 Alimentaciones en AC 93. -- 6.2.2 Circuito de potencia y mando para la motobomba 120 94. -- 6.2.3 Circuitos de potencia y mando para la motobomba 121 95. -- 6.2.4 Circuitos de potencia y mando para el compresor 222 96. -- 6.2.5 Circuitos de potencia y mando para el compresor 232 97. -- 6.2.6 Acometida para el tablero LAC22: tablero de control bombas y compresores 98. -- 6.2.7 Conexión iluminación – calefacción - alimentación PLC 99. -- 6.2.8 Distribución de la alimentación de 24Vdc 100. -- 6.2.9 Distribución de la alimentación de 125Vdc 101. -- 6.2.10 Entradas señales lógicas – módulo 1_primera parte 102. -- 6.2.11 Entradas señales lógicas – módulo 1_segunda parte 103. -- 6.2.12 Entradas señales lógicas – módulo 2_primera parte 104. -- 6.2.13 Entradas señales lógicas – módulo 2_segunda parte 105. -- 6.2.14 Entradas señales lógicas – módulo 3_primera parte 106. -- 6.2.15 Entradas señales lógicas – módulo 3_segunda parte 107. -- 6.2.16 Entradas señales lógicas – módulo 4_primera parte 108. -- 6.2.17 Entradas señales lógicas – módulo 4_segunda parte 109. -- 6.2.18 Entradas análogas – módulo 1 110. -- 6.2.19 Salidas digitales – módulo 1_primera parte 111. -- 6.2.20 Salidas digitales – módulo 1_segunda parte 112. -- 6.2.21 Salidas digitales – módulo 2_primera parte 113. -- 6.2.22 Salidas digitales – módulo 2_segunda parte 114. -- 6.2.23 Accionamiento electroválvulas 115. -- 6.2.24 Prueba de lámparas para bombas 116. -- 6.2.25 Prueba de lámparas para compresores 117. -- 6.2.26 Unifilar PLC 118. -- 6.2.27 Conexión Modbus 119. -- 6.2.28 Conexión IHM 120. -- 6.2.29 Construcción cable conector interfase – entradas digitales 121. -- 6.2.30 Bornera de potencia – BNP 122. -- 6.2.31 Bornera de control – BNC – alimentación 24 y 125Vdc 123. -- 6.2.32 Bornera 1 – BN1 _ conexionado interno 124. -- 6.2.33 Bornera 2 _ BN2 – conexionado externo 125. -- 6.2.34 Etiquetas – equipo interno 126. -- 6.3 Tablas de conexionado y alambrado 127. -- 6.3.1 Tabla de conexionado-primera parte 128. -- 6.3.2 Tabla de conexionado - segunda parte 129. -- 6.3.3 Tabla de conexionado – tercera parte 130. -- 6.3.4 Tabla de conexionado – cuarta parte 131. -- 6.3.5 Tabla de alambrado – primera parte 132. -- 6.3.6 Tabla de alambrado – segunda parte 133. -- 6.4 Estructura física del sistema de control del regulador hidráulico 134. -- 6.4.1 PLC General Electric(GE) Fanuc 90-30 134. -- 6.4.2 Entradas Digitales 135. -- 6.4.3 Entradas Análogas 135. -- 6.4.4 Salidas Digitales 135. -- 6.4.5 Tarjeta de Comunicaciones 135. -- 6.5 programación para el funcionamiento lógico del plc 135. -- 6.5.1 Representación del sistema de control de la estación hidráulica por medio de una descripción literal para el PLC 136. -- 6.5.2 Elaboración de diagramas de flujo 141. -- 6.5.3 Programa para el PLC representado en diagramas lógicos 142. -- 6.6 Paneles para el ihm (interfaz hombre-maquina) 158. -- 6.7 Tabla de mapeo de memoria 163. -- 6.8 Especificación de materiales 169. -- 6.8.1 Pulsadores luminosos 169. -- 6.8.2 Selectores (conmutadores) 169. -- 6.8.3 Interruptores 170. -- 6.8.4 Comunicaciones 172 6.8.5 Relés y contactares 173 6.8.6 Otros elementos electrónicos 173 6.9 Tabla de presupuesto 174 6.10 Pruebas de simulación en el laboratorio 175. -- 7. Conclusiones 177. -- 8. Recomendaciones 178. -- Bibliografía 179. -- Anexos 182. --
Program: Ingeniería Mecánica
Headquarters: Medellín
Publisher: Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería Mecánica, Medellín y Envigado
Type: Trabajos de grado - Pregrado
Citation: Urrego Mejía. E. N. (2006). Modernización sistema de control de las estaciones hidráulicas de la Central hidroeléctrica de Guadalupe iv empresas públicas de Medellín área Guadalupe-Porce. (Tesis no publicada). Universidad Cooperativa de Colombia. Medellín, Colombia
Appears in Collections:Ingeniería Mecánica



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