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Se describen los cargadores de baterias, nversores y baterias de la marca española JEMA
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1229 CT-TG BAJA CALIFORNIA II, FASE 1
PLAYAS DE ROSARITO2013
RECTIFICADORES Y BATERIAS01-02-03BU10/01-02-03BTL10/01-02-03BTA10
INVERSORES01-02-03BR10/01-02-03BRU10/01-02-03BRT10/01-02-03BRA10
El objetivo del curso es conocer las maniobras, alarmas y protecciones bsicas que disponen los equipos de tensin segura y como interpretar si ocurre alguna falla
Se aaden unos anexos de explicaciones tcnicas, los cuales nos permitirn la identificacin de las distintas partes del equipo
Se han aadido unas fotos como complemento a la parte prctica
2
ALCANCE
2
Se trata de un conjunto de sistemas (Rectificador+bateras+inversor) que permiten que haya suministro de electricidad directa y alterna aunque no haya tensin en la red.
Por lo general presentan redundancias y maniobras varias, con el objetivo de que siempre se suministre tensin en la salida, incluso cuando se est en modo de mantenimiento.
3
SISTEMA DE TENSION SEGURA
3
4SISTEMA DE TENSION SEGURA ROSARITO
4
5SISTEMA DE TENSION SEGURA ROSARITO
5
Descripcin general
Partes principales
Unifilar principal
Caractersticas tcnicas
Modos de operacin
Interface
Mantenimiento
6
RECTIFICADOR
6
El rectificador convierte la tensin AC en tensin DC
La tensin DC se utiliza para alimentar cargas DC y gestionar bateras
Las bateras almacenan la energa y la entregan cuando el rectificador est apagado.
ROSARITO:
3 RECTIFICADORES cada uno de ellos con su batera y su distribucin.
7
RECTIFICADOR/ Descripcin general
7
8RECTIFICADOR/ Descripcin general
8
9RECTIFICADOR/ Bateras
9
TRANSFORMADOR DE ENTRADA Con aislamiento galvnico
Adapta la tensin de entrada a la requerida por el RECTIFICADOR
10
RECTIFICADOR / Partes principales
Trafo de aislamiento con desplazamiento de 30. Adems
de aislamiento galvnico y supresin de ciertos armnicos,
se consigue un neutro en el secundario
10
TRANSFORMADOR DE ENTRADA
11
RECTIFICADOR / Partes principales
11
FILTRO DE ENTRADA(L-C-L) para reduccin del THDi: RECTIFICADOR 6 (30% THDi)
12 pulsos+ L-C-L filtro => 10%-5%
12
RECTIFICADOR / Partes principales
Nuestro sistema NO dispone
de un filtro de entrada LC, el
cual evita que los armnicos
generados en las
conmutaciones de los diodos
penetren en la lnea
12
Mdulo RECTIFICADOR RECTIFICADOR 6 pulsos: 1 puente de 6 tiristores o de 6 pulsos B6C
RECTIFICADOR 6 pulsos => 30% distorsin THDi en la entrada
13
RECTIFICADOR / Partes principales
RST
R S T
V0
Suponiendo una RLmuy grande
R
L
La tensin V0 ser la
envolvente de esta forma
de onda
13
Mdulo RECTIFICADOR
14
RECTIFICADOR / Partes principales
14
Inductancia de salida Disminuye los picos de corriente y el rizado de tensin. Acta de filtro
paso bajos y la inductancia hace disminuir los cambios de corriente.
15
RECTIFICADOR / Partes principales
Es importante la utilizacin de
una bobina, ya que consigue
linealizar de una manera
importante la corriente, adems
de reducir el rizado de 360Hz
inherente en este tipo de
rectificadores
15
Inductancia de salida
16
RECTIFICADOR / Partes principales
16
Filtro de salida(L-C) Elimina la componente de tensin alterna a la salida del
RECTIFICADOR
17
RECTIFICADOR / Partes principales
LLV2
iin
Si queremos disminuir an
ms el rizado, podemos
utilizar un filtro por
condensador. Con un
condensador infinito
tendramos una tensin de
salida igual al valor de pico
de la tensin de entrada:
2VLL=1.41VLL
17
Unidad de control Basada en tcnicas de microprocesador
Gobierna y controla todas las operaciones del sistema.
Unidad de bateras Almacenan la energa y la utilizan cuando el rectificador est fuera de
servicio.
18
RECTIFICADOR / Partes principales
18
Unidad de control
19
RECTIFICADOR / Partes principales
19
20
RECTIFICADOR / Diagrama Unifilar
01F01 Automtico de entrada
01T01 Transformador de entrada
01A01 Mdulo de RECTIFICADOR
01A02 Condensadores de filtro de salida
01F02 Automtico de salida
05F01 Automtico de bateras
01L01 Inductancia de filtro
20
Entrada Tipo de RECTIFICADOR: 6 Pulsos
Tensin Entrada: 480Vac 10% (3Ph)
Frecuencia: 60Hz 5%
Salida Tensin de salida: 125VDC 10%
Factor de rizado con bateras: 1%
Factor de rizado sin bateras: 2%
21
RECTIFICADOR / Caractersticas Tcnicas
21
General Factor de potencia: 0,85
Control RECTIFICADOR : Digital
Rango de Temperaturas: 0 40C
Humedad: 95% RH
Tipo de refrigeracin: Natural
Altitud: n.a.
22
RECTIFICADOR / Caractersticas tcnicas
22
Funcionamiento normal: Cada rectificador funcionar alimentando sus distribuciones y
gestionando sus bateras
23
RECTIFICADOR / Modos de operacin
Rectificador
01BTL10-ON
Distribucin
01BUA10
Batera
01BTA10
23
Fallo de uno de los rectificadores: Si el rectificador falla, las bateras se encargaran de alimentar la
distribucin.
24
RECTIFICADOR / Modos de operacin
Rectificador
01BTL10-OFF
Distribucin
01BUA10
Batera
01BTA10
24
25
RECTIFICADOR / Operacin NORMAL Conexin del rectificador 01-02-03BTL10:
Cierre del interruptor automtico de salida del RECTIFICADOR 01F02
Cierre del interruptor automtico de entrada del RECTIFICADOR 01F01
En este momento habr tensin en el transformador de entrada
El rectificador arrancar automticamente
Cierre del automtico de bateras 05F01
Desconexin: Apertura del interruptor automtico de entrada del rectificador 01F01
Abrir el automtico de salida 01F02
Para aislar todo el equipo de tensin, adems de lo anterior abrir 05F01
25
26
RECTIFICADOR sistema de falla de tierra La distribucin dispone de unos toroides que detectan si
algn polo de ese automtico est derivada a tierra. A travs de un mdulo de controlador 08U10 que controla el inyector
08U11 (el cual inyecta una seal de multifrecuencia) y el localizador 08U12 y 08U13 (12 por localizador) a travs de los toroides que dispone cada automtico se controlan las salidas de distribucin.
As, si ocurriera una falla a tierra, el localizador nos indicara en que automtico ha ocurrido la falla y sera fcil aislar este.
26
27
RECTIFICADOR sistema de falla de tierra
27
28
RECTIFICADOR / Interface Operador Display local (01BTL10)
Permite al operador actuar y visualizar maniobras del RECTIFICADOR
1
2
3
4
1: Acceso a la pantalla de alarmas
2: Botn de informacin
3: Botn de herramientas
4: Seleccin de la operacin con
bateras:
Flotacin
Carga
Carga profunda(La aparicin de los botones
Depende de los estados de
Automticos)
28
29
RECTIFICADOR / Interface Operador Pantalla de informacin
Informacin del equipo
29
30
RECTIFICADOR / Interface Operador Pantalla de herramientas
Acceso para modificar
Idiomas
Fecha y hora
Acceso a pantallas de mantenimiento de JEMA
(protegida con password)
30
31
RECTIFICADOR / Interface Operador Pantalla de alarmas
1: Exportar la lista de alarmas
2: Reconocimiento individual
y global de las alarmas
3: Acceso al histrico de Alarmas
1
2
3
31
32
RECTIFICADOR / Mantenimiento
Condiciones ambientales Mantenimiento de temperatura 10 35C
Humedad relativa 8 95% (sin condensacin)
El aire acondicionado incrementa horas de funcionamiento de los equipos.
32
33
RECTIFICADOR / Mantenimiento
Acciones preventivas Diariamente controlar las alarmas que puedan haberse originado en el
RECTIFICADOR
Cada 6 meses inspeccionar el estado de todos los componentes:
Ausencia de puntos calientes
Ausencia de cualquier aumento volumen o fugas en los condensadores
Evitar las filtraciones de humedad o agua en la unidad
Cada ao limpie la unidad con un pincel y un aspirador.
Verificar las conexiones de los cables de interruptores y seccionadores
Comprobar el estado general de las conexiones
33
34
RECTIFICADOR / Mantenimiento
Acciones preventivas Comprobar el estado de la conexin a tierra
Cada ao, reemplazar todos los filtros de entrada de aire en los armarios
Cada dos aos, sustituir todos los ventiladores de la unidad
Cada cinco aos, reemplazar todos los condensadores de la unidad
34
35
229 CT-TG BAJA CALIFORNIA II, FASE 1
PLAYAS DE ROSARITO 2013
BATERIAS 01-02-03BTA10
35
Caractersticas
Seguridad
Operacin
Mantenimiento
36
BATERAS
36
Calculo segn la curva de descarga IEEE 485
Tipo de BATERIA : 5 OPzS 250 LA
Capacidad: 330Ah @25C-10h/312Ah @20C-10h
V min 1,75V/celda
Tensin nominal: 2V/celda - N de celdas: 60
Densidad: 1,24g/ml
Tensin de flotacin: 2.23V/Cell (60*2,23=133,8Vdc)
Tensin de carga: 2.32V/cell (60*2,32=139,2Vdc)
Tensin de carga profunda: 2.4V/cell (60*2,4=144Vdc)
Corriente de carga: 33 Amp / 31,2 Amp
37
BATERIA / Caractersticas
37
38
BATERIA / Caractersticas
38
Riesgo de explosin
Riesgo de cortocircuito
Riesgo de corrosin / contacto con la piel
39
BATERIA / Seguridad: Riesgos
39
Equipos de proteccin personal. Herramientas aisladas.
Guantes de goma
Extintor de incendios (para CO2)
Guantes de proteccin.
Material para neutralizacin rpida de cido.
Pantalla facial.
Mscara.
40
BATERIA / Seguridad
40
Si la BATERIA est cargada: La tensin del RECTIFICADOR estar en FLOTACIN.
Si la BATERA est descargada: El RECTIFICADOR elevar la tensin a CARGA automticamente
Cuando las bateras vuelven a estar cargadas el RECTIFICADOR baja la tensin a FLOTACIN automticamente.
Carga profunda: Debe ser supervisado por un operador
La tensin de entrada debe estar en valor nominal
El operador debe seleccionar manualmente CARGA PROFUNDA
Las cargas de las distribuciones deben estar aisladas.
41
BATERIA / Operacin
41
IMPORTANTE: El automtico 05F01 no dispone de ningn rel de disparo. As cuando
la tensin del sistema llegue a la tensin mnima o fin de autonoma 105Vdc, el automtico a de abrirse, ya que si la tensin bajara de ese voltaje las bateras envejeceran de una manera muy rpida, sulfatndose en un periodo de tiempo muy corto.
42
BATERIA / Operacin
42
43
BATERIA / Operacin
43
CADA SEIS MESES
Medir y registrar las siguientes medidas:
Medida de la tensin de BATERAS (en flotacin)
Tensin individual de las celdas (de algunas)(en flotacin)
Densidad del electrolito de las celdas seleccionadas (aprox. 20%).
Temperatura del electrolito de las celdas seleccionadas.
Nivel del electrolito de las celdas.
Temperatura ambiente
44
BATERIA / Mantenimiento
44
ANUALMENTE
Medida y registro de los valores:
Tensin completa de bateras (en flotacin).
Tensin individual de cada celda(en flotacin).
Densidad del electrolito en todas las celdas
Temperatura del electrolito en todas las celdas.
Nivel del electrolito en todas las celdas.
Temperatura ambiente.
45
BATERIA / Mantenimiento
45
ANUALMENTE
Inspeccin visual Inspeccin visual de todas las conexiones entre celdas.
Tensin, densidad y temperatura de todos los elementos.
Comprobacin de las conexiones roscadas para asegurar que estn bien sujetos(se recomienda seguir recomendaciones fabricante bateras).
Chequeo visual de los rack de BATERAS.
Aseguramiento de la correcta ventilacin de la sala de BATERAS.
Cargar con agua destilada (DIN 43530, parte 4 con menos de 30uS/cm) las celdas que presenten poco lquido en la ventana de las bateras.
46
BATERIA / Mantenimiento
46
47
229 CT-TG BAJA CALIFORNIA II, FASE 1
PLAYAS DE ROSARITO
INVERSORES01-02-03BR10/01-02-03BRU10/01-02-03BRT10/01-02-03BRA10
47
Descripcin general
Partes principales
Diagrama unifilar
Caractersticas tcnicas
Modos de operacin
Interface Operador
Mantenimiento
48
INVERSOR
TA +
TA -
A
0
VD/2
VD/2
TB +
TB -
B
VD
VAB
48
INVERSOR convierte tensin DC en tensin AC
Adecuado para cargas crticas: Alta estabilidad en estado estacionario y transitorio
Estabilidad de alta frecuencia
Aislamiento total de la red de distribucin elctrica
Puede alimentarse desde bateras
Posibilidad de transferencia de la distribucin a red auxiliar en caso de fallo sin paso por cero.
49
INVERSOR / Descripcin general
49
50
INVERSOR / Descripcin general
50
Mdulo INVERSOR Encargado de convertir la tensin DC en tensin AC
Formado por
Mdulos de IGBT en INVERSOR con configuracin monofsica
Transformador de aislamiento
Filtro de salida
Mdulo de BY-PASS ESTTICO Selecciona la red de salida entre inversor y red auxiliar.
Pareja de tiristores en configuracin antiparalelo W1C
Transferencia entre INVERSOR / Red auxiliar: t < 3 ms
51
INVERSOR / Partes principales
51
52
INVERSOR / Partes principales
52
Mdulo de BY-PASS MANUAL Permite seleccionar entre la salida por red auxiliar y salida por By-pass
esttico.
Asla la UPS para trabajos de mantenimiento
Formado por seccionadores manuales 03Q01, 03Q02, 03Q03
Dispone de contactores para maniobra 03K01, 03K02,03K03,03K04
Transformador estabilizador de aislamiento para ambas redes auxiliares Construido por un transformador con regulacin electromecnica.
Proporciona una red auxiliar regulada
Proporciona aislamiento galvnico a la red auxiliar.
53
INVERSOR / Partes principales
53
54
INVERSOR / Partes principales
54
55
INVERSOR / Partes principales
55
Unidad de control Sistema de control global
Control del INVERSOR basado en modulacin de ancho de pulso (PWM)
Sincronizacin del INVERSOR con la RED AUXILIAR que est trabajando en cada momento
Control del By-Pass esttico.
Gestin de las alarmas y medidas del sistema
Control de los datos a visualiza en la pantalla y del envo de seales hacia el DCS.
56
INVERSOR / Partes principales
56
Unidad de control
57
INVERSOR / Partes principales
57
Sealizacin digital Pantalla tctil de 4,3
58
INVERSOR / Partes principales
03K03
03K01
03K04
03K02
58
Sealizacin digital Incluye comunicacin MODBUS TCP-IP
Ofrece informacin sobre el estado del INVERSOR:
Sinptico
Alarmas: Alarmas actuales y histrico de alarmas
Medidas:
Valore de tensin y corrientes RMS tanto de la parte de DC como de AC.
Valores de frecuencia de salida y de red auxiliar.
59
INVERSOR / Partes principales
59
60
INVERSOR / Diagrama unifilar
60
61
INVERSOR / Diagrama unifilar
Automtico de entrada 02F01
02A04 Mdulo de precarga
02A03 Filtro de condensadores
Mdulos de INVERSOR 02A03
Mdulo de By-Pass esttico 03A01
By-Pass manual 03Q01, 03Q02, 03Q03
Red auxiliar, automtico de entrada 03F01
Transformador estabilizador 03T01 480/120Vac
Automtico acometida distribucin 08F00
By-Pass automtico 03K01,03K02,03K03,03K04
61
62
INVERSOR / Precarga Al activar el F01 se activa el contactor
K02, y el DC link se
empieza a cargar a
travs de las
resistencias
(R01,02,03,04).
Una vez que llegue al
nivel mnimo de
voltaje, permite la
activacin del
automtico 02F01 a
travs de la bobina
de mnima.
62
63
INVERSOR / Precarga
63
INVERSOR Tipo de INVERSOR: Monofsico
Potencia: 7,5KVA (con sobrecarga permanente 125%=9,4KVA)
Tensin entrada: 125Vdc +12% / -16%
Precarga: si
Tensin de salida: 120Vac Ph+N / 60Hz
Tensin de salida/ Rango de frecuencia: 1%
Factor de potencia: 0.8 - 1%
THDy:
Redes auxiliares Transformador con regulacin electromagntica
Input Voltage: 480Vac 2Ph / 60Hz
Variacin de la tensin de entrada: 10%
Tensin de salida: 120Vac Ph+N / 60Hz
Variacin de la tensin de salida: 5%
By-Pass Variacin de la tensin de salida: 2%
Tiempo de transferencia entre invesor y red auxiliar
66
INVERSOR / Modos de operacin Operacin normal
Entrada DC: OK
Red Auxiliar: Ok
INVERSOR: Ok
By-Pass manual: Abierto
By-Pass esttico: INVERSOR
03K03
03K01
03K04
03K02
66
67
INVERSOR / Modos de operacin Operacin con inversor parado
Entrada DC: OK
Red Auxiliar: Ok
INVERSOR: PARADO
By-Pass manual: Abierto
By-Pass esttico: Red Auxiliar
03K03
03K01
03K04
03K02
67
68
INVERSOR / Modos de operacin Operacin con sobrecarga
Entrada DC: OK
Red Auxiliar: Ok
INVERSOR: PARADO
Alarma de sobrecarga
By-Pass manual: Abierto
By-Pass esttico: Red Auxiliar
220
03K03
03K01
03K04
03K02
68
69
INVERSOR / Modos de operacin Forzado a red auxiliar manual
Entrada DC: OK
Red Auxiliar: Ok
INVERSOR: PARADO
By-Pass manual: CERRADO
By-Pass esttico: Red Auxiliar
220
03K03
03K01
03K02
03K04
69
70
INVERSOR / Operacin marcha INVERSOR Secuencia de arranque inversor con RED AUXILIAR
Cerrar los seccionadores 03Q01 y 03Q02 y cerrar el automtico 08F00
Conectar la RED AUXILIAR cerrando 03F01
Comprobar que el selector AUTO/RED est en AUTO
Meter el interruptor de precarga F01 y esperar hasta piloto encendido.
Cerrar el automtico 02F01.
Seleccionar MARCHA en el selector de MARCHA/PARO
Cuando la tensin se sincronice con la tensin de la RED, el By-Pass esttico conmutar a INVERSOR.
70
71
INVERSOR / Operacin parada INVERSOR Secuencia de parada de INVERSOR
Seleccionar PARO en el selector MARCHA/PARO del INVERSOR
El By-Pass esttico conmutar a RED AUXILIAR
Para aislar la potencia de la tensin de entrada, abrir el automtico 02F01 y el automtico F01.
71
72
INVERSOR / Operacin del By-Pass manual Secuencia puentear el BY-PASS
Seleccionar PARO en el selector MARCHA/PARO del INVERSOR.
El By-Pass conmutar a RED AUXILIAR
Seleccionar RED en el selector AUTO/RED
Cerrar el seccionador manual 03Q03 y abrir los seccionadores 03Q01 Y 03Q02.
72
73
INVERSOR / Operacin del By-Pass manual Secuencia deshacer el puente del BY-PASS
Cerrar los seccionadores manuales 03Q01 y 03Q02 y abrir el seccionador 03Q03.
Seleccionar AUTO en el selector AUTO/RED
Seleccionar MARCHA en el selector MARCHA/PARO del INVERSOR.
Cuando el INVERSOR arranque y se sincronice con la RED AUXILIAR, el By-Pass conmutar a INVERSOR
73
74
INVERSOR / Operacin con contactores Secuencia automtica de contactores
Contactores:
03K01: contactor de la tensin auxiliar al bypass esttico
03K02: contactor de salida del bypass esttico
03K03: contactor del bypass manual
03K04: contactor de la tensin de inversor al bypass esttico
Selector 04S03 BYPASS AUTOM.(AUTO/RED)
Cuando el selector 04S03 est en modo auto, el sistema seleccionar automticamente los contactores (si est por inversor el 03K04 y el 03K02), si est por auxiliar el 03K01 y el 03K02.
-Si el selector 04S03 pasa a Red, se forzar el paso a red
74
75
INVERSOR / Interface de Operador Pantalla de informacin
Pantalla de informacin del equipo
75
76
INVERSOR / Interface de Operador Pantalla de herramientas
Acceso para modificar
Idiomas
Fecha y hora
Acceso a pantallas de mantenimiento de JEMA
(protegida con password)
76
77
INVERSOR / Interface Operador Pantalla de alarmas
1: Exportar la lista de alarmas
2: Reconocimiento individual
O global de las alarmas
3: Acceso al histrico de alarmas
1
2
3
77
78
INVERSOR / Mantenimiento
Condiciones ambientales Mantener la temperatura entre 10 35C
Humedad relativa entre 8 95% (sin condensacin)
El aire acondicionado incremente las horas de vida y la fiabilidad de los equipos.
78
79
INVERSOR / Mantenimiento
Acciones preventivas Diariamente controlar las alarmas que puedan haberse originado en el
RECTIFICADOR
Cada 6 meses inspeccionar el estado de todos los componentes:
Ausencia de puntos calientes
Ausencia de cualquier aumento volumen o fugas en los condensadores
Evitar las filtraciones de humedad o agua en la unidad
Cada ao limpie la unidad con un pincel y un aspirador.
Verificar las conexiones de los cables de interruptores y seccionadores
Comprobar el estado general de las conexiones
79
80
INVERSOR / Mantenimiento
Acciones preventivas Comprobar el estado de la conexin a tierra
Cada ao, reemplazar todos los filtros de entrada de aire en los armarios
Cada dos aos, sustituir todos los ventiladores de la unidad
Cada cinco aos, reemplazar todos los condensadores de la unidad
80