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SISTEMA DE CONTROL Y
PROTECCIONES PARA UN
GENERADOR DE 4900 KVA 11 KV
DEL LABORATORIO DE CENTRALES
JULIO 2019
Eduardo Rivero Barneto
DIRECTOR DEL TRABAJO FIN DE MASTER:
Carlos A. Platero Gaona
Ed
uard
o R
ive
ro B
arn
eto
TRABAJO FIN DE MASTER
PARA LA OBTENCIÓN DEL
TÍTULO DE MASTER EN
INGENIERÍA INDUSTRIAL
AGRADECIMIENTOS
Para mí, la realización de este trabajo supone la finalización de mis estudios en la
Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Ha sido un largo camino a través
del cual me he cruzado con gente y he recibido el apoyo de muchos a los que debo
agradecer.
En primer lugar, me gustaría agradecer a mi tutor D. Carlos Platero el cual es para mí
mucho más que el tutor de mis trabajos final de Grado y final de Máster. Se ha convertido
en mi mentor y en un amigo del que tanto he aprendido los últimos años en la escuela
y al que debo agradecerle el haber encontrado el primer empleo que muchos desearían.
También agradezco a todos los profesores y compañeros que han logrado hacer de este
camino uno mucho más llevadero. De estos compañeros muchos han llegado a ser
verdaderos amigos con los que siempre podré recordar las vivencias de la escuela.
Por último, pero no menos importante debo agradecer a aquellos que siempre me han
dado su apoyo incondicional, con los que a lo largo de estos años he celebrado las
victorias y he sufrido las derrotas. Ellos son todos los amigos y familiares que sé que
siempre van a estar ahí.
G4900
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RESUMEN
En este Trabajo de Fin de Máster se plantean diferentes tareas a realizar para contribuir
al acondicionamiento de un grupo generador de 4900 kVA instalado en el laboratorio de
alta tensión de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de Madrid.
El trabajo se encuadra, por tanto, dentro de un proyecto de mayor envergadura que
tiene como objetivo habilitar una bancada de prácticas en alta tensión con fines
educativos y de divulgación en un centro docente, donde no es habitual encontrar
instalaciones con estas características. Se trata de un proyecto colaborativo y como tal,
el objetivo de este trabajo es contribuir a su puesta en marcha. Para ello, tras realizar
un estudio de los elementos vinculados al grupo generador se ha llevado a cabo el
proyecto el cual se puede dividir en los siguientes cuatro hitos principales:
HITO 1. Ajuste de las protecciones de generador: Se ha conseguido realizar
unas tablas con los ajustes propuestos para cada una de las protecciones de
generador. Para la realización de estas tablas ha sido necesario entender cada
una de las protecciones que se van a emplear ya que en el caso que nos ocupa
no todas son necesarias. Una vez entendidas y considerando los valores
asignados de tensiones e intensidades del generador se han propuesto unos
ajustes para que las protecciones actúen únicamente cuando algún parámetro
se salga de los valores normales de funcionamiento.
Esto se ha hecho para el relé de protección MiCOM p345 por lo que a lo largo
de la realización de esta parte del trabajo se ha utilizado su manual de
funcionamiento. Las protecciones ajustadas han sido según su código ANSI: 32,
40, 50/51, 49, 87G, 59N, 27/59, 81O, RTD.
HITO 2. Cálculo de la resistencia de desexcitación y regulación de tensión: En
esta parte del proyecto ha sido fundamental tener en cuenta las características
del circuito de excitación de la máquina para poder obtener un valor de
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resistencia de desexcitación que sirva como solución de compromiso entre una
rápida desexcitación de la máquina y la evitación de altas tensiones durante este
proceso en dicho circuito.
Por otro lado, se ha elaborado un archivo de configuración del regulador de
tensión UNITROL 1000 a través del cual este se encargará de hacer subir la
tensión de la máquina siguiendo una rampa una vez se conecte la excitación con
la máquina girando a velocidad cercana a la asignada.
HITO 3. Colecciones de esquemas eléctricos desarrollados. Se han diseñado y
dibujado los esquemas eléctricos desarrollados del cuadro de control y
protecciones del generador. En estos esquemas se han tenido en cuenta las
características de todos los equipos de la instalación los cuales quedan
representados en ellos con su cableado asociado para poder controlar,
supervisar y proteger tanto el generador como los equipos auxiliares.
En ellos se ha incluido una lista de aparatos y otra de bornas. En esta última se
diferencia entre bornas de medida, que han de ser seccionables para poder
realizar pruebas, bornas de control y bornas de potencia desde las cuales se
llevan cables de alimentación desde el cuadro a aquellas partes en las que se
necesite.
En los esquemas es donde queda plasmada toda la lógica de control del sistema
con sus enclavamientos.
Además de la colección de esquemas previamente mencionada se ha realizado
una actualización de los esquemas del cuadro de control del motor de corriente
continua en la que se han tenido en cuenta las interconexiones con el panel de
generador.
HITO 4. Listas de cables e interconexiones. En base a los esquemas eléctricos
previamente realizados y los planos del laboratorio se ha elaborado una lista de
cables. En esta lista de cables queda reflejada la identificación de cada cable, el
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esquema eléctrico al que pertenece, su composición, el origen y el destino, la
descripción, la ruta que seguirá y la longitud estimada.
Por otro lado, y a partir de la lista de cables, se ha hecho una lista de
interconexiones en la que se detalla para cada cable la borna origen y destino
de cada uno de sus hilos.
G4900
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PALABRAS CLAVE
devanado, accionamiento, rotor, estator, polos, inducido, campo, escobilla, excitación,
rectificador, tiristor, regulador, disparo, shunt, relé de protección, contactor.
CÓDIGOS UNESCO
INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA ELÉCTRICAS
330601 utilización de la corriente continua
330602 aplicaciones eléctricas
330603 motores eléctricos
330607 maquinaria rotatoria
330608 interruptores
TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA
330714 dispositivos semiconductores
TECNOLOGÍA INDUSTRIAL
331007 estudio de tiempos y movimientos
ÍNDICE
1.- INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 1
2.- OBJETIVOS .......................................................................................................................................... 2
3.- DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN ..................................................................................................... 3
3.1.- GENERADOR ................................................................................................................................ 3
3.1.1.- Transformador de tensión ................................................................................................... 4
3.1.2.- Transformadores de intensidad ........................................................................................... 4
3.2.- MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA ............................................................................................. 5
3.3.- CABINAS DE MEDIA TENSIÓN ...................................................................................................... 6
3.4.- REACTANCIAS .............................................................................................................................. 7
3.5.- TRANSFORMADOR ...................................................................................................................... 8
3.6.- GRUPO HIDRÁULICO ................................................................................................................... 9
4.- DESARROLLO .................................................................................................................................... 10
4.1.- CUADRO DE CONTROL DEL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA .............................................. 10
4.1.1.- Alimentación ...................................................................................................................... 10
4.1.2.- Condiciones de funcionamiento ........................................................................................ 11
4.2.- CUADRO DE CONTROL Y PROTECCIÓN DEL GENERADOR ......................................................... 12
4.2.1.- Alimentaciones ................................................................................................................... 12
4.2.2.- Protecciones del generador ............................................................................................... 13
4.2.3.- Circuito de excitación ......................................................................................................... 29
4.2.4.- Regulación de tensión ........................................................................................................ 33
4.2.5.- Equipos de medida ............................................................................................................. 36
4.2.6.- Refrigeraciones .................................................................................................................. 36
4.3.- CABLEADO E INTERCONEXIONES .............................................................................................. 38
4.4.- ESQUEMAS ELÉCTRICOS DESARROLLADOS ............................................................................... 45
5.- RESULTADOS Y CONCLUSIONES ....................................................................................................... 46
6.- LÍNEAS FUTURAS .............................................................................................................................. 48
7.- BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 49
8.- PLANIFICACIÓN TEMPORAL Y PRESUPUESTO .................................................................................. 50
8.1.- PLANIFICACIÓN TEMPORAL ...................................................................................................... 50
8.2.- PRESUPUESTO ........................................................................................................................... 52
9.- ÍNDICE DE FIGURAS .......................................................................................................................... 56
10.- ÍNDICE DE TABLAS .......................................................................................................................... 58
ANEXO I: Tablas de ajustes propuestos para las protecciones del generador G4900
ANEXO II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
ANEXO III: Cables e interconexiones de Baja Tensión
ANEXO IV: Esquemas eléctricos desarrollados
G4900
Eduardo Rivero Barneto 1
1.- INTRODUCCIÓN
En este proyecto se pretende continuar con la realización de la instalación de una pequeña
central eléctrica en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales de la Universidad
Politécnica de Madrid con fines didácticos. La implantación de dicha instalación comenzó con
la realización del Trabajo de Fin de Grado “Diseño, fabricación y puesta en servicio de un
sistema de control para una máquina de corriente continua de 500 kW “. El objetivo sigue
siendo brindar a los alumnos la posibilidad de operar máquinas de una potencia
considerablemente superior a las que se ven actualmente en las prácticas de laboratorio y
que pueden encontrarse en cualquier central o fábrica con procesos de generación eléctrica.
Esta instalación se encontrará específicamente en el laboratorio de pruebas de alta tensión
de la escuela y principalmente estará compuesta por un generador síncrono de 4900 kVA y
un motor de corriente continua de 500 kW, además de los sistemas de control y protecciones.
Antes de pasar a introducir el alcance y los objetivos cabe mencionar que actualmente el
motor de corriente continua y el generador síncrono objeto de este trabajo se encuentran
acoplados mecánicamente de forma que el motor realiza la función que realizaría una turbina
en una central de generación convencional.
El alcance de este documento es dejar constancia del desarrollo seguido para el diseño, la
fabricación y la puesta en servicio de los equipos de control, medida y protección y los
servicios auxiliares asociados al generador. Se incluirá toda la documentación generada
relativa a la realización de las diversas etapas del proyecto.
Objetivos
2 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
2.- OBJETIVOS
El principal objetivo es poner en marcha nuestro generador síncrono de 4900 kVA para lo cual
es necesario implantar un sistema de control y protecciones, un sistema de lubricación de
cojinetes, una adecuada refrigeración y la realización de las conexiones con el resto de los
elementos del laboratorio.
Comenzando por el sistema de control, deberá ser posible controlar de forma relativamente
fina y segura parámetros como la velocidad del motor y la tensión en bornes del generador.
Por un lado, la velocidad de giro se regula controlando el motor de corriente continua acoplado
a nuestro generador desde su propio cuadro de control mientras que la tensión se controlará
mediante pulsadores en la puerta del armario del generador a través del regulador de tensión
incluido en el mismo.
Se realizarán los esquemas eléctricos desarrollados que nos servirán como guía en la
instalación de los equipos necesarios. Se persigue llevar a cabo la instalación de forma que
puedan ser aprovechados en gran parte instrumentos y elementos de montaje que ya se
encuentren disponibles en el laboratorio de máquinas eléctricas abaratando así los costes de
la instalación.
El control de la máquina se hará desde el armario en el que se instalarán los equipos de
control y protecciones.
Por tanto, los objetivos del proyecto pueden separarse en cuatro hitos principales:
HITO 1. Ajuste de las protecciones de generador.
HITO 2. Cálculo de la resistencia de desexcitación y regulación de tensión.
HITO 3. Colecciones de esquemas eléctricos desarrollados.
HITO 4. Listas de cables e interconexiones.
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Eduardo Rivero Barneto 3
3.- DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN
En este apartado, se especifican las características fundamentales de cada uno de los
elementos principales que conforman la instalación.
3.1.- GENERADOR
El elemento central de la instalación y, por lo tanto, el de mayor potencia es el generador. Se
trata de un generador síncrono de 4900 kVA de polos salientes con dos pares de polos
fabricado por la empresa ABB y que anteriormente era empleado para la producción de
electricidad en una cogeneración. La tensión asignada en bornes del generador es de 11 kV.
La máquina se refrigera mediante el flujo de aire que crea el movimiento del ventilador
solidario al eje de la máquina.
A continuación, se muestran la placa de características del generador en la que pueden verse
algunos de sus parámetros, entre los que se encuentra una velocidad de giro asignada de
1500 rpm. Además, también sabemos que la máquina consume una potencia de pérdidas de
138 kW.
Fig. 1: Placa de características del generador
El sistema de excitación del generador es sin escobillas (brushless).
Tanto para la medida de las variables eléctricas como para la instalación de protecciones, el
generador cuenta con transformadores de tensión y de intensidad.
Descripción de la instalación
4 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
3.1.1.- Transformador de tensión
Se tiene un transformador de tensión con dos secundarios de 30 VA cada uno en el lado de
línea del generador. Uno de los secundarios se encuentra conectado en estrella para la
medida de las tensiones de fase mientras que el otro se encuentra conectado en triángulo
abierto para la medida de la tensión residual.
Fig. 2: Placa de características del transformador de tensión
3.1.2.- Transformadores de intensidad
En cuanto a transformadores de intensidad, el generador dispone de cinco, tres en el lado de
neutro y dos más en el lado de línea.
De los del lado de neutro, dos se encuentran cortocircuitados pero el tercero dispone de tres
secundarios de 30 VA cada uno, dos de los cuáles se conectarán al panel de control para
medida y protección.
Fig. 3: Placa de características del transformador de intensidad (lado de neutro)
De los del lado de línea, uno se encuentra cortocircuitado y del otro, el cual tiene dos
secundarios, se utiliza solo uno de ellos para protección.
Type:
Ith 16 - 32 kA Idyn: 40-80 kA. U: 12/28/75 kV
In
class Fs
1S 30 5P10
2S 30 5P10
3S 30 0,5 5
150-300/1/1/1 A. IEC 185, IEC 44 f: 50 Hz
KOFA 12 F 3 nr 6297SF003/1
burden/VA
ABB Strömberg Distribution
G4900
Eduardo Rivero Barneto 5
Fig. 4: Placa de características del transformador de intensidad (lado de línea)
3.2.- MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA
El motor de corriente continua hará la función que realizaría una turbina en una central
eléctrica convencional accionando el generador. Esta máquina tiene una potencia de 500 kW
por lo que es suficiente para mover el alternador teniendo en cuenta que este tiene unas
pérdidas mecánicas de 138 kW.
Fig. 5: Placa de características del motor de corriente continua
Como se puede ver en la imagen, la tensión e intensidad de excitación es 220 VDC y 11,7A.
Además, la tensión de inducido es 700VDC con una intensidad asignada de 750 A.
Cabe destacar que, puesto a que en el laboratorio no se dispone de tanta potencia de
alimentación, nunca alcanzaremos este punto de funcionamiento.
TIPO ACF -12 Nº 9 5 1 8 6 8 / 3
I.pn
I.sn
BORN
VA kV
CL Hz
EXT. % I.ter. 24 kA 1 S
Fs I.din. 60 kA
12/28/76
50
120 120
TRANSFORMADOR DE INTENSIDAD
300
1 1
1S1-1S2 2S1-2S2
15 7.5
5P20 5P20
Descripción de la instalación
6 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
3.3.- CABINAS DE MEDIA TENSIÓN
La misión de las cabinas de Media Tensión es conectar el generador con la carga permitiendo
maniobrar y evacuar la potencia del generador a las cargas que se desee. Estas cabinas
conforman una entrada de potencia, que es la llegada desde el generador, y dos salidas que
conectan con dos grupos de cargas distintos.
G
11 kV
Fig. 6: Diagrama unifilar cabinas Media Tensión
Cada salida cuenta con un contactor en carro extraíble, fusibles cortacircuitos, instrumentos
de medida, autoválvula y un relé MiCOM p121 que realiza la función de protección de
sobreintensidad.
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Eduardo Rivero Barneto 7
Fig. 7: Fotografía de las cabinas de Media Tensión
3.4.- REACTANCIAS
En el laboratorio también se encuentran instaladas tres reactancias trifásicas. Dos de ellas
son de una potencia de 1500 kVA y la otra de 2000 kVA. La idea es que estas reactancias
actúen como carga inductiva para el generador haciendo que este solo deba generar
prácticamente potencia reactiva lo que se traduce en un menor consumo de potencia activa
para el accionamiento que en este caso es el motor de corriente continua.
Fig. 8: Placa de características de las reactancias de 1500 kVA.
Descripción de la instalación
8 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Fig. 9: Fotografía de las Reactancias
3.5.- TRANSFORMADOR
También se dispone de un transformador de 1000 kVA que podrá sustituir a la reactancia de
2000 kVAr en caso de que se quiera alimentar cargas en baja tensión con la potencia
entregada por el generador.
Fig. 10: Fotografía del Transformador seco 1000 kVA
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Eduardo Rivero Barneto 9
3.6.- GRUPO HIDRÁULICO
Por último, se tiene un grupo hidráulico que permite bombear aceite desde una cuba hasta los
cojinetes de fricción o deslizamiento del generador donde el movimiento se ve facilitado por
una capa o película lubricante evitando así un rozamiento excesivo con el desgaste que esto
supone.
En máquinas rotativas que no trabajan a una alta velocidad de giro como es el caso de nuestro
generador es imposible generar una presión de lubricante lo suficientemente alta como para
soportar la gran carga a la que están sometidos los cojinetes. En este caso, el lubricante es
inyectado a alta presión en el cojinete por medio de la bomba auxiliar.
Fig. 11: Fotografía de la bomba de aceite y del ventilador de refrigeración de este.
Fig. 12: Placa de características del motor de la bomba de aceite.
Desarrollo
10 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
4.- DESARROLLO
4.1.- CUADRO DE CONTROL DEL MOTOR DE CORRIENTE CONTINUA
4.1.1.- Alimentación
La alimentación del motor de corriente continua se realiza mediante su cuadro de control en
el que se puede controlar de forma independiente la tensión de inducido y la tensión de
excitación.
La tensión de inducido se obtiene a través de un puente de tiristores controlado con una
consigna de tensión a partir de la tensión trifásica de 400 V del laboratorio. Mientras que la
tensión de excitación se obtiene mediante un regulador recortador de onda y un puente
rectificador de diodos a partir de la tensión Fase-Neutro de alimentación del cuadro.
La tensión de alimentación tanto de este panel como del de generador, del cual ya se hablará
más adelante en este documento, proviene del embarrado del laboratorio pasando por un
interruptor automático de 400 A bajo el cual se ha colocado un toroidal para realizar la
protección de falta a tierra.
Fig. 13: Interruptor automático y Toroidal. Alimentación de los cuadros de control
G4900
Eduardo Rivero Barneto 11
4.1.2.- Condiciones de funcionamiento
Tanto el devanado de inducido como el de excitación del motor se alimentan a través de un
contactor tetrapolar que cierra cuando se cumplen una serie de condiciones y se le da la orden
de cierre. De la misma forma, este contactor abre cuando se pierde alguna de estas
condiciones o se le da la orden de apertura. Tanto la orden de cierre como la de apertura se
realizan mediante unos pulsadores en el frontal del panel.
Por lo tanto, el arranque y funcionamiento del motor de corriente continua están supeditados
a que se cumplan todas estas condiciones que son las que se enumeran a continuación:
Ventilación del puente de tiristores activada: El puente de tiristores del panel de control
del motor debe ser ventilado ya que estos tiristores están hechos de material
semiconductor que no soporta altas temperaturas. Para evitar esta subida excesiva de
la temperatura viene incorporado un ventilador accionado por un motor monofásico
cuyo funcionamiento se supervisa mediante un contacto auxiliar del contactor con el
que se pone en marcha.
Ventilación del motor: El motor se refrigera mediante un ventilador actuado por un
motor trifásico independiente el cual debe accionarse con un variador de velocidad
para evitar corrientes demasiado altas durante el arranque.
Interruptor de campo cerrado: Antes de cerrar el circuito de inducido es importante la
existencia de campo en la máquina para que esta gire y se genere una fuerza
contraelectromotriz opuesta a la tensión de alimentación evitando así corrientes
elevadas durante demasiado tiempo. La posición del interruptor de campo se vigila
mediante un contacto auxiliar del relé que produce el cierre de dicho interruptor.
Corriente de campo mínima: Con el propósito explicado anteriormente, se debe
asegurar la existencia de un campo mínimo en la máquina. Por tanto, mediante una
salida a relé del amperímetro de campo se controlará que la intensidad de excitación
sea superior a 10 A.
Desarrollo
12 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Velocidad del motor bajo límites: Una salida a relé del contador de pulsos que nos
permite medir la velocidad en la máquina se encargará de parar la máquina en caso
de que se produzca una sobrevelocidad.
Seta de emergencia no actuada: En serie con las condiciones de funcionamiento hay
colocada una seta de emergencia que permite abrir el circuito de forma manual en
caso de que así se desee por cualquier tipo de incidencia.
Relé de protección: El relé del cuadro de control y protección del generador añade dos
contactos a la cadena de condiciones. Uno de ellos, es el Watch Dogs que disparará
la máquina en caso de que se produzca un fallo en el relé. El otro contacto es una
salida digital del relé que permitirá funcionar al motor siempre que no actúen las
protecciones del generador.
Bomba de aceite activada: Por último, se supervisará que la bomba que inyecta aceite
a los cojinetes se encuentre en funcionamiento mediante un contacto auxiliar del
contactor que cierra el circuito del motor que la acciona.
4.2.- CUADRO DE CONTROL Y PROTECCIÓN DEL GENERADOR
4.2.1.- Alimentaciones
En el panel del generador hay numerosos consumos que se deben alimentar. Para ello, desde
la llegada de alimentación al cuadro de control del motor se traen las tres fases más el neutro
(3 x 400 V +N) hasta este. Una vez tenemos tensión en el cuadro podemos alimentar todas
las cargas tanto trifásicas como monofásicas derivadas de los consumos auxiliares para el
funcionamiento del generador. Tenemos los siguientes consumos trifásicos:
• Transformador de excitación: A través de este transformador se podrá dar
alimentación a la entrada de potencia del regulador de tensión, la cual es trifásica.
• Bomba de aceite: Se trata de un motor asíncrono.
• Refrigeración del aceite: Se hace mediante un ventilador el cual está accionado por un
motor trifásico.
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• Variador de velocidad: Este variador de velocidad es el que permitirá realizar el
arranque suave del motor de la ventilación de la máquina de corriente continua.
Por otro lado, se tienen los siguientes consumos monofásicos:
• Relé de protección: La alimentación auxiliar del relé MiCOM P345 es monofásica de
230 VAC.
• Regulador de tensión: La alimentación auxiliar del Unitrol 1000 puede ser también
monofásica de 230 VAC.
• Fuente de alimentación: Se instalará una fuente de alimentación 230 VAC / 125 Vcc
para poder realizar todo el control con corriente continua aprovechando así la mayor
parte de la aparamenta existente.
4.2.2.- Protecciones del generador
Uno de los elementos principales del cuadro será el relé de protección mediante el cual se
podrá proteger la instalación midiendo tensiones y corrientes en distintos puntos de esta
gracias a los transformadores de protección. Las protecciones se ajustarán de forma que se
asegure su correcto funcionamiento evitando así que actúen de forma innecesaria o no lo
hagan cuando deban. Para ello, se seguirán los criterios que se exponen a continuación en
los diferentes apartados relacionados con cada una de las protecciones que se pretenden
implementar.
Protección de Potencia Inversa (32)
Esta protección se encarga de detectar una inversión en el flujo de potencia de salida del
generador lo cual implicaría que el generador estaría actuando como motor accionando la
turbina (en este caso nuestra máquina de continua). Por lo tanto, esta protección puede
considerarse más bien una protección de la turbina en lugar de una de generador.
La protección de potencia trifásica incluida en el relé P345 provee dos umbrales de protección.
Se puede seleccionar cada umbral independientemente, ya sea como potencia inversa,
Desarrollo
14 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
sobrepotencia, baja potencia hacia adelante o desactivada. La dirección del funcionamiento
de la protección de potencia, hacia adelante o inversa, también se puede definir con el ajuste
del modo de funcionamiento.
En este caso, se escogerá el modo de funcionamiento “Como Generador” con la función de
potencia Inversa y se ajustarán dos umbrales de funcionamiento:
𝑃 < 1 = 0,02 ∙ 𝑆𝑁 = 98 𝑘𝑊
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 = 1 𝑠
𝑃 < 2 = 0.10 ∙ 𝑆𝑁 = 490 𝑘𝑊
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 = 𝐼𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡á𝑛𝑒𝑜
Protección de Fallo de Campo (40)
Cuando se pierde la excitación de un generador síncrono, se anula su fuerza electromotriz
(f.e.m.) interna. Esto conlleva la caída de la potencia activa entregada por la máquina y un
aumento de la potencia reactiva que recibe.
De acuerdo con la siguiente expresión de la tensión en bornes del generador:
𝑈 = 𝐸0 − 𝑗𝑋𝑑 ∙ 𝐼
si se pierde la excitación (E0=0),
𝑈
𝐼=
𝐸0
𝐼− 𝑗𝑋𝑑 = −𝑗𝑋𝑑
Por tanto, mediante la medida de la tensión y la intensidad puede detectarse la pérdida de
campo.
La pérdida completa de excitación puede originarse por el disparo accidental del sistema de
excitación, por un cortocircuito o un circuito abierto que se produzca en la excitación del
circuito CC o por un defecto en la fuente de excitación. La protección de fallo de campo del
P345 consta de dos elementos, un elemento de impedancia con dos etapas temporizadas y
G4900
Eduardo Rivero Barneto 15
un elemento de alarma de factor de potencia, que se ilustran en la Figura 14. Los elementos
funcionan con las señales de intensidad y de tensión de la fase A medidas por las entradas ΙA
y VA del relé.
Fig. 14: Características de la protección de fallo de campo. Extraída de la guía de aplicación de los relés P34x
Se ajustarán dos umbrales teniendo en cuenta que la reactancia síncrona del generador es
Xd = 2,18 p.u. = 53,83 Ω con unos tiempos de 2 s y 0,5 s para los umbrales 1 y 2
respectivamente.
Protección de sobreintensidad de fase (50/51)
Esta protección es la encargada de detectar sobrecorrientes que puedan ocurrir debido a
cortocircuitos y disparar si el valor detectado de corriente supera el valor de ajuste.
Por un lado, tenemos la protección de tiempo dependiente (51) en la que el tiempo de disparo
viene dado por el valor de la corriente de cortocircuito y protege tanto para faltas polifásicas
como para faltas a tierra.
El tiempo de disparo dependerá del valor de la corriente y vendrá dado en función de una
característica normalizada (IEC 60255-127). Existen diferentes tipos: Normalmente Inversa
(Standard Inverse), Muy Inversa (Very Inverse), Extremadamente Inversa (Extremely Inverse)
Desarrollo
16 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
e inversa de larga duración (Long Time Inverse). La expresión que define el tiempo de disparo
es la siguiente:
𝑡 = 𝑘𝑎
(𝐼
𝐼𝑎𝑗)
𝑏
− 1
Donde I es el valor eficaz de la corriente que circula por el relé, Iaj es la intensidad de ajuste y
k es el dial de tiempos (TDS, Time Dial Setting).
Tipo de Característica a b Normalmente Inversa 0,14 0,02 Muy Inversa 13,5 1 Extremadamente Inversa 80 2 Inversa de Larga duración 120 1
Tabla 1: Parámetros de las características de la protección de intensidad de tiempo dependiente
La intensidad de ajuste Iaj define el umbral de actuación del relé. El valor de esta corriente
deberá ser superior al de la corriente de carga máxima e inferior al valor mínimo de corriente
en condiciones de falta.
El dial de tiempos es un parámetro que define una característica dentro de un tipo dado. De
este parámetro depende la rapidez de actuación de la protección y es el que permite la
coordinación entre relés cuando existen más de uno.
El relé se deberá ajustar a un valor de intensidad entre la máxima corriente de carga y la
mínima corriente de cortocircuito.
La máxima corriente de carga está dentro de los límites admisibles del generador y, además,
de la limitación que impone el motor de corriente continua ya que debido a la potencia de
alimentación disponible y las características del puente de tiristores este no tendrá una
potencia mecánica en el eje mayor a 270 kW.
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Eduardo Rivero Barneto 17
Fig. 15: Curva de capacidad del generador. Obtenida de los ensayos previos.
De la figura se extrae que la máxima potencia aparente que podrá entregar el generador será:
𝑆 = √𝑃2 + 𝑄2 = √2702 + 40002 ≈ 4010 𝑘𝑉𝐴
Lo que se corresponde con una corriente máxima de carga de:
𝐼 =4010 𝑘𝑉𝐴
√3 ∙ 11 𝑘𝑉= 210,47 𝐴
La protección se ajustará a un 110% de esta intensidad con una curva normalmente inversa
y el dial de tiempos a TD = 0,2.
𝐼𝑎𝑗51 = 1,1 ∙ 210,47 = 231,52 𝐴 (𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜)
Por otro lado, tenemos la protección de tiempo independiente (50) que permite disminuir el
tiempo de despeje del fallo en el sistema, ya que el relé manda la señal de forma instantánea
una vez que se haya superado el umbral previamente establecido.
En este caso se ha escogido como umbral el doble de la intensidad asignada del generador:
𝐼𝑎𝑗50 = 2 ∙ 𝐼𝑛 = 2 ∙ 257,18 = 514,37 𝐴 (𝑝𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜)
Desarrollo
18 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
La protección de sobreintensidad, incluida en el relé P345, proporciona protección trifásica no
direccional / direccional de cuatro umbrales con características de temporización
independientes. Todos los ajustes de sobreintensidad y direccionales se aplican a las tres
fases, pero son independientes para cada uno de los cuatro umbrales.
Los dos primeros umbrales de la protección de sobreintensidad presentan características
temporizadas que pueden ser seleccionadas como de tiempo mínimo definido inverso (IDMT)
o de tiempo definido (DT). El tercero y el cuarto umbral presentan únicamente características
de tiempo definido.
Sobrecarga Térmica (49)
La sobrecarga del generador puede llevar a aumentos de temperatura en el estator de la
máquina que excedan el límite térmico del aislamiento del devanado. La vida útil del
aislamiento es menor con aumentos en la temperatura por encima del valor nominal. Sin
embargo, la vida útil del aislamiento no es totalmente dependiente del aumento de
temperatura sino del tiempo durante el cual se mantiene en esta temperatura elevada. Debido
a la gran capacidad de almacenamiento de calor que tiene una máquina eléctrica, las
sobrecargas no frecuentes de corta duración pueden que no dañen la máquina. Sin embargo,
las sobrecargas prolongadas de un porcentaje pequeño pueden provocar el envejecimiento
prematuro y el fallo del aislamiento.
La complejidad física y eléctrica de la construcción de un generador conduce a una compleja
relación térmica. Por esto, no es posible crear un modelo matemático preciso de las
verdaderas características térmicas de la máquina.
No obstante, si se considera al generador como un cuerpo homogéneo, desarrollando calor
internamente a velocidad constante y disipando calor a una velocidad directamente
proporcional al incremento de la temperatura, puede demostrarse que la temperatura está
dada en cada instante por:
G4900
Eduardo Rivero Barneto 19
𝑇 = 𝑇𝑚á𝑥 (1 − 𝑒−𝑡
𝜏⁄ )
Donde:
𝑇𝑚á𝑥 ≔ 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑒𝑛 𝑟é𝑔𝑖𝑚𝑒𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑟𝑖𝑜
𝜏 ∶= 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜
Planteando el equilibrio térmico de forma:
𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑟𝑟𝑜𝑙𝑙𝑎𝑑𝑜 = 𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑎𝑙𝑚𝑎𝑐𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜 + 𝐶𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑖𝑠𝑖𝑝𝑎𝑑𝑜
El incremento de temperatura es proporcional al cuadrado de la intensidad:
𝑇 = 𝐾 ∙ 𝐼𝑅2 ∙ (1 − 𝑒
−𝑡𝜏⁄ )
𝑇 = 𝑇𝑚á𝑥 = 𝐾 ∙ 𝐼𝑅2 𝑠𝑖 𝑡 = ∞
Donde:
𝐼𝑅 = 𝑒𝑙 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑖𝑛𝑢𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑖𝑟í𝑎 𝑢𝑛𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑇𝑚á𝑥 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑟
Para una intensidad de sobrecarga de 𝐼 la temperatura está dada por:
𝑇 = 𝐾 ∙ 𝐼2 ∙ (1 − 𝑒−𝑡
𝜏⁄ )
Para que una máquina no exceda la temperatura nominal 𝑇𝑚á𝑥, el tiempo 𝑡 durante el cual la
máquina puede soportar la intensidad 𝐼, está dado por:
𝑇𝑚á𝑥 = 𝐾 ∙ 𝐼𝑅2 = 𝐾 ∙ 𝐼2 ∙ (1 − 𝑒
−𝑡𝜏⁄ )
𝑡 = 𝜏 ∙ ln (1
(1 − (𝐼𝑅
𝐼⁄ )2
)
)
Un elemento de protección de sobrecarga debe satisfacer la relación anterior. El valor de 𝐼𝑅
puede ser la intensidad de carga total o un porcentaje de ésta.
Desarrollo
20 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
En el análisis anterior se realiza una simplificación demasiado grande ya que el incremento
de temperatura en diversas partes de la máquina puede ser muy desigual. Por ello, se
obtendrá una representación más precisa del estado térmico de la máquina mediante el uso
de dispositivos de supervisión de la temperatura (RTD) proporcionando una mejor protección
la cual se explicará en otro apartado del documento.
El relé P345 produce un modelo de la característica térmica tiempo-intensidad de un
generador, creando internamente una imagen térmica de la máquina. Las componentes de
secuencia directa e inversa de la intensidad del generador son medidas independientemente
y se combinan para formar una intensidad equivalente, Ιeq, que se utiliza para el circuito
réplica. El efecto de calentamiento en la imagen térmica lo produce la Ιeq y, por tanto, toma en
cuenta el efecto de calentamiento debido a las componentes de la intensidad tanto de
secuencia directa como de secuencia inversa.
Las intensidades de fase desequilibradas producen la circulación de componentes de
intensidad de secuencia directa e inversa y también causarán calentamiento adicional del
rotor.
Cualquier componente de secuencia de fase inversa de intensidad del estator producirá una
componente de rotación inversa de flujo del estator, que pasará por el rotor al doble de la
velocidad sincrónica. Tal componente de flujo inducirá corrientes parásitas de doble
frecuencia en el rotor, las que pueden provocar el sobrecalentamiento del cuerpo del rotor, de
los devanados principales del mismo, de los devanados de amortiguación, etc.
Este calor adicional no es tomado en cuenta por las curvas de límites térmicas suministradas
por el fabricante del generador, ya que estas curvas suponen únicamente intensidades de
secuencia positiva provenientes de una alimentación y un diseño de generador perfectamente
equilibrados. El modelo térmico del P345 se puede polarizar para reflejar el calentamiento
adicional causado por la intensidad de secuencia negativa cuando la máquina está
funcionando. Esta polarización se realiza creando una intensidad de calentamiento
G4900
Eduardo Rivero Barneto 21
equivalente, en vez de utilizar simplemente la intensidad de fase. El factor M es una constante
que relaciona la resistencia del rotor de secuencia negativa con la de secuencia positiva. Si
se utiliza un factor M de 0, la polarización desequilibrada se desactiva y la curva de sobrecarga
transcurrirá el intervalo con respecto a la intensidad de secuencia positiva medida del
generador.
La intensidad equivalente para el funcionamiento de la protección de sobrecarga está de
acuerdo con la expresión siguiente:
𝐼𝑒𝑞 = √(𝐼12 + 𝑀 ∙ 𝐼2
2)
Donde:
𝐼1 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡𝑎
𝐼2 = 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑐𝑢𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑎
𝑀 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑜𝑟𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 𝑎 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑡é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚á𝑞𝑢𝑖𝑛𝑎
El aumento o disminución de la temperatura depende del aumento o disminución de la
intensidad y, para lograr una protección de sobrecarga sostenida, se incorporan unas
constantes de tiempo para calentamiento y refrigeración.
La tolerancia térmica del generador depende del estado previo a la sobrecarga. La imagen
térmica tiene en cuenta los estados extremos ‘frío’ y ‘caliente’. Sin intensidad de prefalta se
tiene en cuenta la condición de frío y cuando el generador ha estado funcionando a plena
carga se tiene en cuenta la condición de caliente. Por tanto, durante el funcionamiento normal,
el relé funciona dentro de esos dos límites.
La intensidad de ajuste será el 110 % de la intensidad asignada del generador con una alarma
térmica al 90 % de la misma. Además, las constantes de tiempo de calentamiento y
enfriamiento se estiman en 45 min. Para el factor M se tomará un ajuste típico de 3.
Protección diferencial de generador (87G)
Desarrollo
22 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Este tipo de protección se basa en la comparación de las magnitudes de la intensidad entre
los extremos del elemento a proteger. La zona de actuación estará definida por la posición de
los transformadores de intensidad que, al tratarse del generador, estos son los que se
encuentran tanto en lado de neutro como en el de línea.
I1 I2
Idif.
Fig. 16: Esquema de montaje protección diferencial de generador
En una protección diferencial se definen las siguientes intensidades:
• Corriente diferencial: Es la diferencia entre las intensidades en un extremo y en otro
del elemento protegido teniendo en cuenta las relaciones de transformación de los
transformadores de protección. Si esta corriente diferencial sobrepasa cierto umbral
significa que parte de la corriente se deriva hacia otra parte como consecuencia de un
defecto.
𝐼𝑑 = 𝐼1 − 𝐼2
• Corriente de frenado: Se define como la semisuma de los valores absolutos de las
corrientes medidas. Si esta corriente de frenado adopta un valor alto mientras que la
corriente diferencial no es muy alta indica que se tiene un defecto fuera de la zona
protegida y la protección diferencial no debe actuar.
𝐼𝑏 =|𝐼1| + |𝐼2|
2
G4900
Eduardo Rivero Barneto 23
En resumen:
Id = 0 I1 = I2 No hay defecto No disparo
Id ≠ 0 I1 ≠ I2 Defecto Interno Disparo
Id = 0 I1 ≈ I2 >> In Defecto externo No disparo
Tabla 2: Situaciones de operación protección diferencial
Además de todo esto, deben tenerse en cuenta diversos errores en las medidas de corriente
que pueden tener lugar en operación normal sin defecto. Estos son los siguientes:
• Errores de los transformadores de intensidad: Aumenta con Ib.
• Corrientes capacitivas: Constante con Ib.
• Diferente grado de saturación en ambos transformadores de intensidad.
• Diferencia de relación en los transformadores de intensidad: Aumenta con Ib.
Para evitar que estos errores de medida provoquen el disparo innecesario de la protección se
define una curva de disparo que es más permisiva cuanto mayor es la corriente de frenado Ib.
Fig. 17: Curva de disparo de la protección diferencial
La protección diferencial de generador en el relé P345 se puede configurar para funcionar
como elemento diferencial de alta impedancia o como elemento diferencial de restricción. Las
mismas entradas de intensidad utilizadas para la protección de alta impedancia se pueden
usar también para la protección entre espiras.
Desarrollo
24 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Para la protección de nuestro generador se va a escoger la función de restricción con los
siguientes valores para los parámetros que definen la curva de disparo:
Parámetro Ajuste Unidades
Corriente diferencial con corriente de frenado nula 0,15 pu Corriente de frenado para cambiar la curva 1,5 pu Pendiente 0,5 pu
Tabla 3: Criterios de ajuste de la protección diferencial
Protección de sobretensión residual (59N)
Esta protección se basa en la detección de faltas a tierra del estator de la máquina mediante
la medida de la tensión residual que aparece ante un defecto de este tipo (desequilibrado).
Dicha tensión residual se medirá en los terminales secundarios con conexión en triángulo
abierto del transformador de tensión.
Esta protección puede emplearse independientemente de si el generador está puesto a tierra
o no, y sin importar el tipo de falta a tierra o la intensidad de defecto.
Para faltas cercanas al neutro del generador, la tensión residual será pequeña y para evitar
que la protección dispare por cualquier tipo de desequilibrio o tensión inducida en el neutro de
la máquina se va a ajustar para que actúe cuando esta tensión residual supere la que habría
si la falta se produce en el primer 5% del arrollamiento. Es decir, la protección dispararía
siempre que la tensión residual sea superior al 5% de la tensión Fase – Neutro del generador.
Para esta función de protección se provee una entrada de tensión específica VN, que puede
usarse para medir la tensión residual a partir de la suma de las tensiones fase-neutro medidas,
suministrada por la tensión medida en el lado secundario de la conexión a tierra de un
transformador de distribución o desde un TT conectado en triángulo abierto como se muestra
en la Figura 18. En nuestro caso se ha escogido la opción 3 (Medida en el TT conectado en
triángulo abierto).
G4900
Eduardo Rivero Barneto 25
Fig. 18: Conexiones alternativas del relé para la protección de sobretensión residual. Extraída de la guía de aplicación del relé.
Se ajustará la protección para que actúe con una tensión residual superior 5% de la tensión
fase-neutro asignada en un tiempo de 250 ms.
Protección de Tensión (27/59)
Esta protección dispara cuando la tensión medida con el transformador de tensión en el lado
de línea del generador se sale de los márgenes inferior y superior durante un tiempo
especificado.
La protección de mínima tensión y de sobretensión incluida dentro del relé P345 consiste en
dos umbrales independientes. Los dos umbrales proporcionan tanto umbrales de alarma como
de disparo, cuando sea necesario. Éstos son configurables para la medición fase-fase o para
fase-neutro. Los umbrales de mínima tensión pueden bloquearse opcionalmente por una
condición de polo muerto (Interruptor abierto), aun así, en el caso que nos ocupa no se va a
emplear la protección de mínima tensión (27).
Desarrollo
26 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
El primer umbral de la protección de sobretensión presenta características temporizadas que
pueden ser seleccionadas como de tiempo mínimo definido inverso (IDMT) o de tiempo
definido (DT). El segundo umbral es únicamente de tiempo definido.
La protección de sobretensión (59) se hará considerando las tensiones fase-fase para hacerla
inmune a los desequilibrios que pueda ocasionar un defecto monofásico a tierra y tomará los
siguientes ajustes:
𝑉 > 1 ∶ 1,15 ∙ 𝑈𝑛
𝑡1 ∶ 3 𝑠
𝑉 > 2 ∶ 1,40 ∙ 𝑈𝑛
𝑡2 ∶ 𝐼𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡á𝑛𝑒𝑜
Protección de frecuencia (81)
De la misma forma que ocurre con la protección de tensión, esta disparará cuando la
frecuencia del sistema se salga de los límites establecidos durante un tiempo programado. En
este caso tampoco se activará la función de mínima frecuencia. Sin embargo, se ajustarán los
dos umbrales de protección de máxima frecuencia de la siguiente forma:
𝐹 > 1 ∶ 50,5 𝐻𝑧
𝑡1 ∶ 3 𝑠
𝐹 > 2 ∶ 51 𝐻𝑧
𝑡2 ∶ 1 𝑠
Protección térmica por RTD (elemento de resistencia térmica)
Una sobrecarga prolongada de los generadores puede provocar el sobrecalentamiento de sus
devanados, causando el deterioro prematuro del aislamiento, o en casos extremos, el fallo del
aislamiento. Cojinetes gastados o no lubricados también pueden generar calentamiento
G4900
Eduardo Rivero Barneto 27
localizado dentro del alojamiento del cojinete. Para la protección ante cualquier
sobrecalentamiento general o localizado, el P345 tiene hasta 10 entradas para elementos de
resistencia térmica RTD, Tipo A PT100 de 3 hilos. La conexión de los RTD se muestra en la
Figura 19.
Fig. 19: Conexión de RTD. Extraída de la guía de aplicación del relé.
El colocar estas resistencias a 3 hilos tiene la ventaja de que a la medida de resistencia
podemos restarle la de los cables de ida y vuelta obteniendo así el valor exacto de la PT100
y no introduciendo error en la medida.
Estos RTD se deben colocar en zonas estratégicas de la máquina, susceptibles de
recalentarse o de sufrir daños por calentamiento. En este caso se encuentran 6 en los 3
devanados del estator de la máquina, 2 en los rodamientos y otros 2 en la entrada y salida de
aire.
Normalmente, un RTD PT100 puede medir la temperatura dentro del rango de -40° a +300°C.
La resistencia de estos dispositivos cambia con la temperatura, a 0°C tienen una resistencia
de 100Ω. El relé puede determinar la temperatura en la ubicación de cada sonda, y la misma
está disponible para:
• Vigilar la temperatura, que puede visualizarse localmente en el relé.
Desarrollo
28 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
• Las alarmas, que se activan si se excede un umbral de temperatura por un tiempo
mayor que el de la temporización ajustada.
• Los disparos, que se activan si se excede un umbral de temperatura por un tiempo
mayor que el de la temporización ajustada.
Nótese que la medición directa de la temperatura mediante RTD proporciona una protección
térmica más fiable que los dispositivos que utilizan una imagen térmica a partir de la intensidad
de fase. Esta última técnica es susceptible de inexactitudes en las constantes de tiempo
empleadas por el modelo de la réplica y, también, inexactitudes debidas a la variación de la
temperatura ambiente.
En base a los valores esperados de temperatura que deben medir las sondas se va a ajustar
la protección de la siguiente forma:
ALARMA DISPARO
Devanado estatórico 100 ˚C 110 ˚C Cojinete accionamiento 70 ˚C 80 ˚C Cojinete opuesto al accionamiento 70 ˚C 80 ˚ C Entrada de aire 35 ˚C 40 ˚C Salida de aire 60 ˚C 70 ˚C
Tanto las alarmas como los disparos tienen una temporización instantánea
Tabla 4: Criterios de ajuste protección RTD.
En el ANEXO I se muestran las tablas con los ajustes propuestos para todas las protecciones
anteriormente explicadas. Es importante mencionar que estos ajustes se indican en base a
los circuitos secundarios de los transformadores de protección.
Transformador Primario Secundario
Intensidad 300 A 1 A Tensión 11000/√3 110/√3
Tabla 5: Relaciones de transformación de los transformadores de protección.
G4900
Eduardo Rivero Barneto 29
4.2.3.- Circuito de excitación
Como ya se indicó en el apartado en el que se describía la instalación, el generador posee un
sistema de excitación sin escobillas (Brushless).
Este sistema funciona mediante una excitatriz rotativa que se trata de una máquina cuyo
inducido se encuentra en el rotor mientras que el devanado de campo es estacionario. Las
tensiones generadas por esta excitatriz, que son trifásicas de corriente alterna se rectifican
mediante un puente de diodos giratorios logrando una corriente continua en el devanado de
campo de la máquina principal. El esquema de un sistema de excitación sin escobillas con
diodos rotativos es el siguiente:
Ie
Ir
Parte estacionaria
Parte rotativa
+
-
Fig. 20: Esquema excitación sin escobillas
La intensidad de excitación de la parte estacionaria Ie proviene del regulador de tensión Unitrol
1000 cuya entrada de potencia UPWR es alimentada a través del transformador de excitación
T200A que debe proporcionar una tensión trifásica de 110 V.
Desarrollo
30 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Fig. 21: Placa de características del transformador de excitación.
La salida de corriente Ie del regulador puede llegar hasta 15 A, por lo tanto, alcanza sin
problema los 6,2 A que necesita el generador para funcionar en régimen permanente.
La intensidad Ie llega al circuito de excitación a través del interruptor de campo el cual se trata
de una unidad tripolar con enclavamiento magnético y cuatro contactos auxiliares.
Fig. 22: Fotografía del interruptor de campo
Este interruptor tiene tres contactos de potencia de los cuales dos de ellos se utilizan para
cerrar el circuito de excitación y el tercero para conectar una resistencia en paralelo con la
bobina inductora de forma que cuando abre el circuito de excitación la bobina de campo queda
en paralelo con dicha resistencia permitiendo una desexcitación mucho más rápida. Más
G4900
Eduardo Rivero Barneto 31
adelante se explica de forma detallada el funcionamiento del circuito de desexcitación de la
máquina.
Para controlar la apertura y el cierre del interruptor, este posee una bobina de cierre y otra de
apertura. Por tanto, cuando se quiera cerrar o abrir se energizará una u otra respectivamente.
Esta energización se realiza a través de unos pulsadores en la puerta del armario y se controla
con salidas digitales del relé de protección. Además, para evitar la energización simultánea
de ambas bobinas se utilizan los contactos auxiliares del interruptor de forma cruzada. El
circuito de control puede verse de forma detallada en los esquemas eléctricos del armario los
cuales se incluyen más adelante en este documento.
Cálculo de la resistencia de Desexcitación
Durante el funcionamiento de la máquina pueden darse ocasiones en las que haya que abrir
el interruptor de campo, sin embargo, esta es una maniobra que no debe hacerse sin más ya
que se trata de un circuito altamente inductivo en el que no puede haber cambios bruscos de
intensidad sin que se induzcan altas tensiones. Por tanto, para permitir que esta intensidad
siga circulando una vez se abra el interruptor de campo, previamente debe cortocircuitarse la
bobina de excitación y para ello es para lo que se emplea el tercer contacto de potencia del
interruptor de campo. La situación es la que se representa a continuación:
Ie
+
-
Ie
+
-Ie
Ie
ANTES DE LA APERTURA DESPUÉS DE LA APERTURA
Fig. 23: Representación de la apertura del interruptor de campo.
Desarrollo
32 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Sin embargo, si únicamente se cortocircuita la bobina de campo la intensidad de excitación Ie
tardaría demasiado en reducir su valor hasta anularse ya que este tiempo depende
directamente de la relación L/R del circuito y la resistencia de la bobina real es bastante
pequeña. Por ello, debe colocarse una resistencia de desexcitación en serie con la rama que
cortocircuita a la bobina para así reducir drásticamente el tiempo que tarda en anularse la
corriente. El esquema final es el siguiente:
+
-Ie
Ie
U
Fig. 24: Circuito de desexcitación.
Sin embargo, al colocar una resistencia en paralelo con la bobina de campo, se induce una
tensión tanto en la bobina como en la resistencia que no debemos dejar que suba
extremadamente. Esta tensión se obtiene de la siguiente expresión:
𝑈 = 𝐼𝑒 ∙ 𝑅𝑑𝑒𝑠𝑒𝑥𝑐𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛
En resumen, cuanto mayor sea la resistencia de desexcitación menos tardará en anularse la
corriente, pero mayor será la tensión en el circuito de excitación en los primeros instantes de
la apertura. Por ello, debe encontrarse una solución de compromiso entre ambas.
Se calculará la resistencia de desexcitación base a dos criterios:
Criterio general: La resistencia de desexcitación debe encontrarse entre el valor de la
resistencia de la excitatriz y cinco veces esta.
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Eduardo Rivero Barneto 33
10,275 Ω < 𝑅𝑑𝑒𝑠𝑒𝑥𝑐𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 < 51,375 Ω
Criterio de tensión máxima: No sobrepasar la tensión admisible del interruptor de
campo y de la salida de corriente de excitación Ie. Para lograr esto, la resistencia de
desexcitación debe tomar valores por debajo del siguiente:
𝑅𝑑𝑒𝑠𝑒𝑥𝑐𝑖𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 0,8 ∙𝑇𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑎
𝐼𝑒= 0,8 ∙
300𝑉
6,2𝐴= 30,7 Ω
Teniendo en cuenta los resultados de estos dos criterios utilizados se va a escoger una
resistencia de 30 Ω que deberá disipar una potencia menor de 1,15 kW durante el corto
periodo de tiempo que dure la desexcitación.
4.2.4.- Regulación de tensión
Un generador que se encuentra conectado a la red puede regular las potencias activa y
reactiva que entrega controlando el par y la corriente de excitación respectivamente mientras
que su tensión en bornes permanece invariante ya que es la tensión de red.
Sin embargo, si se encuentra en vacío o alimentando unas pocas cargas sin estar conectado
a red, la tensión en bornes podrá variar en función de dos variables independientes: la
velocidad del rotor y la corriente de excitación. Este último caso es el que nos encontramos
en el laboratorio donde controlaremos la tensión de salida del generador a través del regulador
de tensión actuando sobre la corriente de excitación mientras que la velocidad del grupo
vendrá determinada por la del motor de corriente continua.
El cableado del regulador de tensión debe hacerse de la siguiente manera:
Desarrollo
34 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Fig. 25: Cableado del regulador de tensión. Extraída del manual del regulador
Donde pueden verse la alimentación auxiliar (UAUX) y la de potencia (UPWR), las lecturas de
tensión (UM) y corriente (IM2) en el lado de línea del generador y la salida de la intensidad de
excitación (Ie).
La programación del regulador de tensión se detalla a continuación:
1. Se indican los parámetros del sistema.
Fig. 26: Datos del sistema. Programación AVR.
2. Se define la rampa de arranque suave con las tensiones de inicio y final en porcentaje
y el tiempo de rampa.
G4900
Eduardo Rivero Barneto 35
Fig. 27: Rampa de arranque suave AVR.
3. Por último, se indican las entradas digitales que se van a cablear y la función que
deben desempeñar. Se realizará el cableado de dos entradas digitales que servirán
para subir o bajar la consigna de tensión del regulador y otra que indique el estado del
interruptor de campo (abierto o cerrado). Además, se introducen los niveles de tensión
de estas entradas para los cuales se escogen 4 y 10 V de forma que si se detecta una
entrada a 0 V indica un problema en el cableado.
Fig. 28: Configuración entradas/salidas digitales AVR.
Desarrollo
36 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
En el ANEXO II se incluye el archivo de configuración del regulador de tensión.
4.2.5.- Equipos de medida
Aparte de medir tensiones y corrientes para poder llevarlas al relé de protección y proteger la
instalación, es importante visualizar estas medidas. Para ello, se van a colocar amperímetros
y voltímetros en el frente del cuadro. Estos serán de 96x96 mm y se instalarán los siguientes:
3 voltímetros de aguja para medir las tensiones fase-neutro a la salida del generador.
3 amperímetros de aguja para medir las intensidades de fase en el estator del
generador.
1 voltímetro de aguja para medir la tensión de excitación.
1 shunt meter para medir la intensidad de excitación.
4.2.6.- Refrigeraciones
En todo sistema eléctrico o de proceso es importante mantener las temperaturas de los
equipos dentro de los límites asignados de funcionamiento y para ello se deben instalar
equipos de refrigeración. Desde el cuadro de control y protección del generador se van a
alimentar las refrigeraciones de los elementos:
Circuito de aceite
Para alcanzar una adecuada lubricación de los cojinetes del generador, el aceite debe
inyectarse a una cierta temperatura de trabajo y debe refrigerarse. Para lograr esta
refrigeración, el aceite es impulsado mediante una bomba a un intercambiador de calor donde
se modifica su temperatura hasta que esta es la adecuada para la lubricación. No obstante,
cuando la máquina se encuentra en funcionamiento es posible que el aceite sobrepase la
temperatura requerida como consecuencia del calentamiento de los componentes del
sistema. La viscosidad del lubricante disminuye al aumentar su temperatura, de forma que un
calentamiento excesivo del aceite supondría un descenso de su viscosidad resultando en una
disminución del rendimiento y un aumento del desgaste en las partes móviles de la máquina.
G4900
Eduardo Rivero Barneto 37
Por esto, es necesario refrigerar el aceite a través de un ventilador, accionado mediante un
motor trifásico.
Motor de corriente continua
La ventilación de la máquina de corriente continua se hace mediante un motor trifásico el cual
debe ser alimentado de forma independiente. Sin embargo, debido a la alta inercia de este
accionamiento y para evitar que el lento arranque provoque el paso de altas intensidades en
el motor durante tiempos prolongados, se va a alimentar a través de un variador de velocidad
para realizar un arranque suave.
Fig. 29: Fotografía del varidor de velocidad.
Desarrollo
38 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
4.3.- CABLEADO E INTERCONEXIONES
Puesto que la instalación está conformada por diferentes elementos que deben estar
conectados es necesario definir los cables de Baja Tensión a través de los cuales se llevarán
las señales de control, las medidas y la potencia para la explotación de estos elementos.
Cabe mencionar que se ha tratado de definir una lista de cables lo más uniforme posible para
facilitar el proceso de compra de estos y abaratar los costes del cableado. Por otro lado, en
los casos en los que sea posible se emplearán cables disponibles en el laboratorio siempre y
cuando cumplan con los requisitos de intensidad asignada y caída de tensión.
La nomenclatura que adoptan los cables tanto en la lista como en los esquemas eléctricos
desarrollados será la siguiente:
MCP
XXX L
Fig. 30: Nomenclatura de los cables de baja tensión.
Donde:
• La primera letra indica si el cable es de medida (M), de control (C) o de potencia (P).
• En segundo lugar, se sitúa el número de la página de los esquemas en la que aparece
el cable.
• Por último, se incluye una letra para diferenciar entre los cables de una misma página.
En la figura 31, se muestran los planos acotados del emplazamiento y está disponible en un
tamaño más adecuado para su visualización en el ANEXO III. Para su realización, se han
utilizado unos planos ya existentes de la instalación, sobre los que se han añadido las
arquetas y las salidas de los tubos en los lugares correspondientes, con lo que ha sido
necesario tomar medidas sobre el emplazamiento. Las cotas también se han agregado para
obtener las longitudes de cable necesarias.
G4900: MCC
Eduardo Rivero Barneto 39
Las entradas y salidas de los tubos, tanto si llegan a arquetas como si salen directamente a
las máquinas, se encuentran marcadas con letras mayúsculas, de la A a la H. Los cables se
dispondrán por los caminos marcados en este plano por tubos y bandejas y las longitudes
serán las que aquí se representan.
Fig. 31: Disposición física de la instalación.
A continuación, se va a proceder al cálculo de los cables de potencia en base a los criterios
de capacidad térmica y caída de tensión:
Bajo el criterio de capacidad térmica, debido a que todos los cables de potencia forman
parte de circuitos trifásicos se hallará la intensidad que circulará por ellos en
condiciones asignadas de funcionamiento a través de la siguiente expresión:
𝐼 =𝑃
√3 ∙ 𝑈 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜑
Desarrollo
40 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
La intensidad resultante es la que definirá la sección del cable acorde a la siguiente
tabla:
SECCIÓN NOMINAL (mm2) Intensidad admisible
6 56 10 75 16 97 25 125 35 150 50 180 70 220 95 265 120 305 150 340 185 385 240 445 300 505 400 570 500 - 630 -
Tabla 6: Intensidad nominal en función de la sección del cable para cables tripolares/tetrapolares de aluminio con aislamiento de PVC. Extraído de REBT. ITC-BT-07
Bajo el criterio de caída de tensión, se asegurará que la caída de tensión no sea
superior al 3% hallada mediante la siguiente expresión:
𝑆 =𝜌 ∙ 𝐿 ∙ 𝐼
𝑒
Donde:
𝑆 𝑒𝑠 𝑙𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒
𝜌 𝑒𝑠 𝑙𝑎 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 𝑎 70˚. 𝜌 = 0,0348 Ω𝑚𝑚2
𝑚⁄
𝐿 𝑒𝑠 𝑙𝑎 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑
𝐼 𝑒𝑠 𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑞𝑢𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟á 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑐𝑎𝑏𝑙𝑒
𝑒 𝑒𝑠 𝑙𝑎 𝑐𝑎í𝑑𝑎 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 𝑒𝑛 𝑉. 𝐸𝑛 𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑐𝑎𝑠𝑜: 𝑒 = 0,03 ∙ 230 = 6,9 𝑉
G4900: MCC
Eduardo Rivero Barneto 41
Si la sección de cable obtenida bajo este criterio es menor que la obtenida con el anterior
significa que la sección calculada bajo el criterio de capacidad térmica es suficiente. Si no,
habrá que buscar un cable de sección mayor hasta que se satisfagan ambos criterios.
Cable de alimentación ventilador DCM
Criterio de capacidad térmica:
𝑃 = 4 𝑘𝑊
𝑈 = 400 𝑉
𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0,8
𝐼 =4000
√3 ∙ 400 ∙ 0,8= 7,3 𝐴
⇒ 𝑆 = 6 𝑚𝑚2
Criterio de caída de tensión:
𝑆 =0,0348 ∙ 4,5 ∙ 7,3
6,9= 0,17 𝑚𝑚2 ≤ 6 𝑚𝑚2
Cable:
3 × 6 𝑚𝑚2 + 𝑁 0,6 1⁄ 𝑘𝑉
Cable de alimentación ‘Oil Pump Control Panel’
Criterio de capacidad térmica:
𝑃 = 4 𝑘𝑊
𝑈 = 400 𝑉
𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0,82
𝐼 =4000
√3 ∙ 400 ∙ 0,82= 7,04 𝐴
⇒ 𝑆 = 6 𝑚𝑚2
Desarrollo
42 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Criterio de caída de tensión:
𝑆 =0,0348 ∙ 15 ∙ 7,04
6,9= 0,53 𝑚𝑚2 ≤ 6 𝑚𝑚2
Cable:
3 × 6 𝑚𝑚2 + 𝑁 0,6 1⁄ 𝑘𝑉
Cable de alimentación Bomba de aceite
Criterio de capacidad térmica:
𝑃 = 4 𝑘𝑊
𝑈 = 400 𝑉
𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0,82
𝐼 =4000
√3 ∙ 400 ∙ 0,8= 7,04 𝐴
⇒ 𝑆 = 6 𝑚𝑚2
Criterio de caída de tensión:
𝑆 =0,0348 ∙ 1 ∙ 7,04
6,9= 0,04 𝑚𝑚2 ≤ 6 𝑚𝑚2
Cable:
3 × 6 𝑚𝑚2 + 𝑁 0,6 1⁄ 𝑘𝑉
Cable de alimentación ventilador aceite
Criterio de capacidad térmica:
𝑃 = 0,11 𝑘𝑊
𝑈 = 400 𝑉
𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0,7
G4900: MCC
Eduardo Rivero Barneto 43
𝐼 =110
√3 ∙ 400 ∙ 0,7= 0,23 𝐴
⇒ 𝑆 = 2,5 𝑚𝑚2
Criterio de caída de tensión:
𝑆 =0,0348 ∙ 15 ∙ 0,23
6,9= 0,02 𝑚𝑚2 ≤ 6 𝑚𝑚2
Cable:
3 × 2,5 𝑚𝑚2 0,6 1⁄ 𝑘𝑉
Cable de alimentación principal
Criterio de capacidad térmica:
𝑃 = 14 𝑘𝑊
𝑈 = 400 𝑉
𝑐𝑜𝑠𝜑 = 0,8
𝐼 =14000
√3 ∙ 400 ∙ 0,8= 25,26 𝐴
⇒ 𝑆 = 6 𝑚𝑚2
Criterio de caída de tensión:
𝑆 =0,0348 ∙ 15 ∙ 25,26
6,9= 1,91 𝑚𝑚2 ≤ 6 𝑚𝑚2
Cable:
3 × 6 𝑚𝑚2 + 𝑁 0,6 1⁄ 𝑘𝑉
Por lo tanto, cualquier sección superior a las anteriormente calculadas es válida.
Desarrollo
44 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
En el ANEXO III se incluyen tanto la lista de cables como la de interconexiones con toda la
información relativa a los esquemas eléctricos, composición de los cables, ruta, longitud
estimada y origen y destino de cada hilo.
G4900: MCC
Eduardo Rivero Barneto 45
4.4.- ESQUEMAS ELÉCTRICOS DESARROLLADOS
Este apartado es la parte principal del proyecto, en la que se han elaborado dos colecciones
de esquemas eléctricos desarrollados. Una correspondiente al cuadro de control del motor de
corriente continua y otra al cuadro de control y protección del generador.
En estos esquemas se incluyen todas las partes necesarias para el funcionamiento de la
instalación y toda la lógica de control cableada mediante contactores, relés auxiliares y
entradas y salidas digitales de los diferentes equipos. A través de esta lógica de control se
incluyen las supervisiones y los disparos para la explotación segura de estas máquinas
eléctricas.
Ambas colecciones se incluyen en el ANEXO IV.
Resultados y conclusiones
46 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
5.- RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos en cada una de las partes de este trabajo cumplen con los objetivos
planteados en cada uno de los hitos del mismo.
HITO 1. Ajuste de las protecciones de generador: Se ha conseguido realizar unas
tablas con los ajustes propuestos para cada una de las protecciones de generador.
Con el desarrollo de estas tablas se ha entendido a la perfección la base teórica de
cada una de las protecciones ajustadas y se ha aprendido a interpretar de forma
correcta el manual de un relé de protección y sus diferentes secciones. Como
conclusión a la realización de este hito puede decirse que los conocimientos adquiridos
son perfectamente extrapolables a otros sistemas y relés.
HITO 2. Cálculo de la resistencia de desexcitación y regulación de tensión: Se ha
logrado el objetivo de calcular una resistencia de desexcitación adecuada para este
caso entendiéndose así la importancia de la búsqueda de soluciones de compromiso
en ingeniería.
Además, el ajuste del regulador de tensión del generador ha obligado a la utilización
de otro manual completamente diferente profundizando así en la competencia
adquirida de trabajo con documentación externa. Por otro lado, se han explorado las
diferentes posibilidades que presenta el regulador empleado.
HITO 3. Colecciones de esquemas eléctricos desarrollados. Esta ha sido la parte que
más tiempo ha ocupado durante la realización del proyecto ya que dentro de las tareas
que pueden llevarse a cabo dentro de una ingeniería de detalle el diseño de esquemas
eléctricos es de las más tediosas. Sin embargo, puede decirse que se ha cumplido el
objetivo planteado al inicio del proyecto y se ha logrado la realización de unas
colecciones de esquemas eléctricos desarrollados completamente válidas listas para
ser empleada durante el montaje y cableado de los equipos.
HITO 4. Listas de cables e interconexiones. Para poder completar esta parte del
proyecto ha sido fundamental el apoyo en la documentación elaborada durante fases
G4900: MCC
Eduardo Rivero Barneto 47
anteriores del mismo. Además, se han seguido diferentes criterios fundamentados en
la normativa, la comodidad a la hora del montaje y en la reducción de los costes finales
de cableado. Como resultado se ha logrado elaborar tanto una lista de cables de baja
tensión como una lista de interconexiones en la que se detalla la conexión de cada
uno de los hilos que los conforman.
Evaluados los resultados de cada uno de los hitos, se considera que a lo largo de la realización
de este trabajo se ha conseguido cumplir con creces con todas las metas marcadas en cuanto
a aprendizaje. Es destacable la aplicabilidad que han tenido los conocimientos adquiridos
durante las prácticas externas para poder realizar las actividades esperadas en el plazo
esperado y con la rigurosidad requerida.
Una de las conclusiones a destacar es que ha sido necesaria la interpretación de manuales y
guías de usuario de diferentes equipos para poder utilizarlos de forma correcta y
posteriormente lograr una adecuada integración entre todos.
Resultados y conclusiones
48 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
6.- LÍNEAS FUTURAS
La realización de este trabajo supone un avance considerable en el desarrollo de la central
que pretende instalarse en el Laboratorio de Alta Tensión de la Escuale Técnica Superior de
Ingenieros Industriales. Con este trabajo quedan prácticamente completos los trabajos de
ingeniería de diseño apoyado en otros trabajos finales anteriores que se centraban más en
otros elementos de la instalación como el motor de corriente continua o las cabinas de Media
Tensión para los cuales ya se ha comprobado su correcto funcionamiento, sin embargo, aún
queda trabajo por hacer.
Lo siguiente que se deberá hacer será realizar la instalación y el cableado de todos los equipos
que aquí se exponen y para lo cual servirán como guía los esquemas eléctricos desarrollados.
Una vez se completen estas tareas se espera poder impartir prácticas de laboratorio
realmente ilustrativas para los alumnos de la escuela en este laboratorio, así como llevar a
cabo diferentes cursos de maniobras y protecciones eléctricas.
G4900: MCC
Eduardo Rivero Barneto 49
7.- BIBLIOGRAFÍA
Normas
“Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en instalaciones
eléctricas de alta tensión y sus Instrucciones Técnicas Complementarias ITC RAT 01
a 23.” (2014)
“Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión e instrucciones Técnicas
Complementarias (ITC) BT 01 a BT 51” (2002)
Norma española UNE-HD 60364-5-52 (2014) “Instalaciones eléctricas de baja tensión.
Parte 5: Selección e instalación de equipos eléctricos. Canalizaciones.”
Norma española UNE 21027-9 (2017) “Cables eléctricos de baja tensión. Cables de
tensión asignada inferior o igual a 450/750 V (Uo/U). Cables unipolares sin cubierta,
con aislamiento reticulado y con altas prestaciones respecto a la reacción al fuego,
para instalaciones fijas”
Norma española UNE 21031 (2017) “Cables eléctricos de baja tensión. Cables de
tensión asignada inferior o igual a 450/750 V (Uo/U). Cables de utilización general.
Cables flexibles con aislamiento termoplástico (PVC) de más de 5 conductores.”
Norma española UNE 21123 (2017) “Cables eléctricos de utilización industrial de
tensión asignada 0,6/1 kV”
Libros
Francisco Blázquez, Jaime Rodríguez, Ángel M. Alonso, Carlos Veganzones, (2007),
‘’Máquinas síncronas y máquinas de corriente continua’’ Publicaciones de la ETSII
UPM.
Manuales
MiCOM p342/p343/p344/p345 & p391 Relés de protección de generadores p34x/ES
M/176 Manual Técnico. Schneider Electric.
Relés de protección de generadores p34x/ES M/176 Guía de aplicación. Schneider
Electric.
Unitrol 1000 User´s Manual.
Presentaciones
Protecciones de generador. Asignatura Generación Eléctrica Convencional y con
Energías Renovables.
Protección de sobreintensidad. Asignatura Protecciones eléctricas.
Planificación temporal y presupuesto
50 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
8.- PLANIFICACIÓN TEMPORAL Y PRESUPUESTO
8.1.- PLANIFICACIÓN TEMPORAL
Las tareas que desarrollar de este proyecto se han ido sucediendo desde la asignación del
TFM en el mes de febrero de 2019.
En primer lugar, se muestra la estructura de descomposición del proyecto o EDP:
Fig. 32: Estructura de descomposición del proyecto.
Las tareas realizadas en este proyecto tras definir el alcance del mismo se han sucedido, en
líneas generales, de la siguiente manera:
En primer lugar, se ha realizado una toma de datos en el laboratorio para conocer las
características de las máquinas y equipos con los que se va a trabajar. Después ha habido
una revisión de la documentación existente y se ha trabajado con los distintos manuales.
Tras esta fase de preparación, llega la ejecución de los trabajos donde se elabora toda la
documentación relativa a los diferentes hitos del proyecto.
Proyecto
Análisis de resultados
Dirección del proyecto
Gestión de alcance
Gestión de tiempos
Gestión de costes
Trabajo en laboratorio
Toma de datos
Toma de medidas
Configuraciones
Documentación
Manuales
Protecciones
Regulador de tensión
Esquemas eléctricos
Listas de cables
G4900
Eduardo Rivero Barneto 51
Por último, se ha hecho un análisis de los resultados los cuales se recogen en el apartado
dedicado al efecto en este documento.
Es importante destacar que las tareas realizadas no se han sucedido completamente una
detrás de la otra si no que ha habido determinados solapes.
En la siguiente tabla se indica el tiempo empleado en la realización de cada parte de este
proyecto y las fechas en las que se realiza.
Tabla 7: Planificación temporal de las tareas del proyecto
Tarea Inicio Finalización DíasToma de datos 04/02/2019 06/02/2019 2
Toma de medidas 07/02/2019 08/02/2019 1
Revisión de la documentación existente 11/02/2019 17/02/2019 6
HITO 1 18/02/2019 15/03/2019 25
Estudio del manual del relé MiCOM p345 18/02/2019 23/02/2019 5
Estudio de las protecciones de generador 25/02/2019 28/02/2019 3
Elaboración de las tablas de ajustes 01/03/2019 04/03/2019 3
Obtención de las necesidades de interconexión del relé 06/03/2019 08/03/2019 2
Redacción HITO 1 11/03/2019 15/03/2019 4
HITO 2 18/03/2019 11/04/2019 24
Estudio del circuito de excitación de la máquina 18/03/2019 19/03/2019 1
Elaboración de unos criterios de cálculo de la resistencia de desexcitación 19/03/2019 21/03/2019 2
Cálculo de la resistencia de desexcitación 21/03/2019 22/03/2019 1
Estudio del manual del regulador de tensión UNITROL 1000 25/03/2019 29/03/2019 4
Configuración del regulador 01/04/2019 03/04/2019 2
Obtención de las necesidades de interconexión del regulador 03/04/2019 04/04/2019 1
Redacción HITO 2 08/04/2019 11/04/2019 3
HITO 3 12/04/2019 12/06/2019 61
Elaboración de esquemas Cuadro de Control y protección de generador 12/04/2019 22/05/2019 40
Actualización de esquemas Cuadro de control Motor de Corriente Continua 28/05/2019 12/06/2019 15
HITO 4 13/06/2019 23/06/2019 10
Cálculo de cables 13/06/2019 15/06/2019 2
Elaboración de la Lista de Cables 16/06/2019 17/06/2019 1
Elaboración de la Lista de Interconexiones 19/06/2019 21/06/2019 2
Redacción del HITO 4 21/06/2019 23/06/2019 2
Conclusiones y redacción del resto del documento 13/06/2019 24/06/2019 11
Planificación temporal y presupuesto
52 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
En base a esta tabla se ha realizado el siguiente diagrama de Gantt:
Fig. 33: Diagrama de Gant
8.2.- PRESUPUESTO
El presupuesto necesario para la realización de este proyecto viene dado principalmente por
el coste de todos los bienes materiales incluidos. La lista de material es la que se expone a
continuación:
G4900
Eduardo Rivero Barneto 53
Tabla 8: Coste material Cuadro de Control de Generador
Objeto Cantidad Precio ud. Precio total
Cuadro de control generador 1 16.831,45 € 16.831,45 €
Armario metálico 1 430,00 € 430,00 €
Interruptor magnetotérmico bipolar 2 A curva tipo C. 230 VAC 1 5,10 € 5,10 €
Interruptor magnetotérmico bipolar 1 A curva tipo C. 230 VAC 1 3,81 € 3,81 €
Interruptor magnetotérmico bipolar 4 A curva tipo C. 230 VAC 2 6,52 € 13,04 €
Relé de protección MiCOM p345 1 6.900,00 € 6.900,00 €
Interruptor magnetotérmico tetrapolar 30 A curva tipo C. 400 VAC 2 43,29 € 86,58 €
Interruptor magnetotérmico tetrapolar 10 A curva tipo C. 400 VAC 1 37,89 € 37,89 €
Interruptor magnetotérmico bipolar 6 A curva tipo C. 230 VAC 1 7,15 € 7,15 €
Fuente de alimentación 230 VAC / 125 VDC. X W 1 69,75 € 69,75 €
Regulador de tensión 1 7.215,00 € 7.215,00 €
Contactor tripolar 400V 1 29,86 € 29,86 €
SHUNT meter 1 72,50 € 72,50 €
Voltímetro de panel 100VDC. Escala de 100V. 1 34,16 € 34,16 €
Voltímetro de panel 230VAC. Escala de 6,3 kV 3 39,59 € 118,77 €
Amperímetro de panel. Escala de 260-300 A 3 42,89 € 128,67 €
Pulsador 1 contacto auxiliar. 125 VDC 7 16,89 € 118,23 €
Interruptor de campo. 1 764,00 € 764,00 €
Resistencia de desexcitación 30 Ω 1000W 1 54,13 € 54,13 €
Resistencia SHUNT 1 61,34 € 61,34 €
Pulsador 1 contacto auxiliar. 24 VDC 2 14,15 € 28,30 €
Lámpara 125 VDC 1 12,89 € 12,89 €
Pulsador 1 contacto auxiliar. 230 VAC 2 15,86 € 31,72 €
Transformador de potencia 4 kVA 400/110 1 325,00 € 325,00 €
Variador de velocidad 5,5 kW 380V 1 713,56 € 713,56 €
Planificación temporal y presupuesto
54 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Tabla 9: Coste material Cuadro de control MCC
Objeto Cantidad Precio ud. Precio total
Panel MCC 1 6.041,34 € 6041,34
Rectificador trifásico 1 934,85 € 934,85 €
Tarjeta de control 1 196,80 € 196,80 €
Contactor principal 1 2.328,07 € 2.328,07 €
Fusibles (bolsa de 3) 1 445,38 € 445,38 €
Portafusible 3 23,16 € 69,48 €
Interruptor automático 4 A 2 6,52 € 13,04 €
Interruptor automático 10 A 1 13,39 € 13,39 €
Interruptor automático 20 A 1 19,57 € 19,57 €
Interruptor automático tripolar 1 45,72 € 45,72 €
Fuente de alimentación AC/DC 1 27,90 € 27,90 €
Fuente de alimentación AC/DC 1 83,63 € 83,63 €
Relé de estado sólido 1 92,96 € 92,96 €
Convertidor electrónico 1 150,00 € 150,00 €
Relé 24 VDC 1 12,93 € 12,93 €
Relé 230 VAC 3 6,68 € 20,04 €
Contactor 2 38,49 € 76,98 €
Puente de diodos 1 38,60 € 38,60 €
Resistencia 330Ω 300W 3 60,42 € 181,26 €
Disipador puente 1 16,35 € 16,35 €
Disipador resistencia 1 27,86 € 27,86 €
Shunt meter panel 2 72,50 € 145,00 €
Voltímetro de panel 2 71,43 € 142,86 €
Interruptor giratorio 2 posiciones 3 16,91 € 50,73 €
Potenciómetro 1 14,91 € 14,91 €
Pulsador 2 15,58 € 31,16 €
Lámpara 1 12,13 € 12,13 €
Interruptor marcha paro 1 19,58 € 19,58 €
Seta de emergencia 1 35,90 € 35,90 €
Voltímetro analógico 1 47,29 € 47,29 €
Contador de impulsos circutor 1 42,38 € 42,38 €
Shunt 400A-150mV 1 59,70 € 59,70 €
Shunt 20A-150mV 1 29,10 € 29,10 €
Material vario de montaje 1 250,00 € 250,00 €
Impresión y colocación vinilo 1 100,00 € 100,00 €
G4900
Eduardo Rivero Barneto 55
Tabla 10: Presupuesto total del proyecto
A este presupuesto se debe añadir el de mano de obra de alumnos, el cual en total asciende a 800
horas. Contando con un precio de 10€/h. Estos costes de montaje quedan en torno a 8000€.
El presupuesto total del proyecto será 397.554,84 €.
Objeto Cantidad Precio ud. Precio total
Generador síncrono 4900 kVA 1 250.000,00 € 250.000,00 €
Cuadro de control generador 1 16.831,45 € 16.831,45 €
Motor de corriente continua 500 kW 1 25.000,00 € 25000
Panel MCC 1 6.041,34 € 6041,34
Cabinas 11 kV 1 18.500,00 € 18500
Reactancias 1500 kVA 2 15.000,00 € 30000
Reactancias 2000 kVA 1 15.000,00 € 15000
Transformador 1000 kVA 1 8.500,00 € 8500
Bomba de aceite 1 469,00 € 469
Ventilador aceite 1 132,00 € 132
Material de laboratorio: 1 918,00 € 918
Fuente de tensión variable 1 3.000,00 € 3000
Convertidor de frecuencia 1 750,00 € 750
Máquina de inducción 4kW 1 4.000,00 € 4000
Megóhmetro 1 1.200,00 € 1200
Fuente de tensión variable 1 3.000,00 € 3000
Puente de diodos 1 300,00 € 300
Transformador 5 kVA 1 1.000,00 € 1000
Ventilador 1 30,00 € 30
Tobera 1 100,00 € 100
Interruptor automático 1 900,00 € 900
Cables de MT 120 (m) 5,28 € 633,6
Cables de BT 350 (m) 1839,7
Botellas 21 29,75 € 624,75
Peladora 1 785,00 € 785
TOTAL 389.554,84 €
Índice de figuras
56 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
9.- ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. 1: Placa de características del generador ......................................................................................... 3
Fig. 2: Placa de características del transformador de tensión ................................................................ 4
Fig. 3: Placa de características del transformador de intensidad (lado de neutro) ................................ 4
Fig. 4: Placa de características del transformador de intensidad (lado de línea) ................................... 5
Fig. 5: Placa de características del motor de corriente continua ............................................................ 5
Fig. 6: Diagrama unifilar cabinas Media Tensión ..................................................................................... 6
Fig. 7: Fotografía de las cabinas de Media Tensión ................................................................................. 7
Fig. 8: Placa de características de las reactancias de 1500 kVA. ............................................................. 7
Fig. 9: Fotografía de las Reactancias ....................................................................................................... 8
Fig. 10: Fotografía del Transformador seco 1000 kVA ............................................................................ 8
Fig. 11: Fotografía de la bomba de aceite y del ventilador de refrigeración de este. ............................. 9
Fig. 12: Placa de características del motor de la bomba de aceite. ....................................................... 9
Fig. 13: Interruptor automático y Toroidal. Alimentación de los cuadros de control ........................... 10
Fig. 14: Características de la protección de fallo de campo. Extraída de la guía de aplicación de los
relés P34x .............................................................................................................................................. 15
Fig. 15: Curva de capacidad del generador. Obtenida de los ensayos previos. .................................... 17
Fig. 16: Esquema de montaje protección diferencial de generador ..................................................... 22
Fig. 17: Curva de disparo de la protección diferencial .......................................................................... 23
Fig. 18: Conexiones alternativas del relé para la protección de sobretensión residual. Extraída de la
guía de aplicación del relé. .................................................................................................................... 25
Fig. 19: Conexión de RTD. Extraída de la guía de aplicación del relé. ................................................... 27
Fig. 20: Esquema excitación sin escobillas ............................................................................................ 29
Fig. 21: Placa de características del transformador de excitación. ....................................................... 30
Fig. 22: Fotografía del interruptor de campo ........................................................................................ 30
Fig. 23: Representación de la apertura del interruptor de campo. ....................................................... 31
G4900
Eduardo Rivero Barneto 57
Fig. 24: Circuito de desexcitación. ......................................................................................................... 32
Fig. 25: Cableado del regulador de tensión. Extraída del manual del regulador .................................. 34
Fig. 26: Datos del sistema. Programación AVR...................................................................................... 34
Fig. 27: Rampa de arranque suave AVR. ............................................................................................... 35
Fig. 28: Configuración entradas/salidas digitales AVR. ......................................................................... 35
Fig. 29: Fotografía del varidor de velocidad. ......................................................................................... 37
Fig. 30: Nomenclatura de los cables de baja tensión. ........................................................................... 38
Fig. 31: Disposición física de la instalación. ........................................................................................... 39
Fig. 32: Estructura de descomposición del proyecto. ........................................................................... 50
Fig. 33: Diagrama de Gant ..................................................................................................................... 52
Índice de tablas
58 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
10.- ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Parámetros de las características de la protección de intensidad de tiempo dependiente ... 16
Tabla 2: Situaciones de operación protección diferencial .................................................................... 23
Tabla 3: Criterios de ajuste de la protección diferencial ....................................................................... 24
Tabla 4: Criterios de ajuste protección RTD. ......................................................................................... 28
Tabla 5: Relaciones de transformación de los transformadores de protección. .................................. 28
Tabla 6: Intensidad nominal en función de la sección del cable para cables tripolares/tetrapolares de
aluminio con aislamiento de PVC. Extraído de REBT. ITC-BT-07 ........................................................... 40
Tabla 7: Planificación temporal de las tareas del proyecto .................................................................. 51
Tabla 8: Coste material Cuadro de Control de Generador .................................................................... 53
Tabla 9: Coste material Cuadro de control MCC ................................................................................... 54
Tabla 10: Presupuesto total del proyecto ............................................................................................. 55
G4900
Eduardo Rivero Barneto 1
Protección de potencia inversa (32)
Texto Menú Ajuste propuesto Rango de ajuste
Medida del paso Mínimo Máximo
GRUPO 1: POTENCIA
Modo funcnm Como Generador Como Generador, Como Motor
Poten1Función Inversa Desactivada, Inversa, Baja hacia adelante, Sobrepotencia
-P>1 Ajuste - 1 InW 300 In W 0.2 In W
P<1 Ajuste 56.6 In W 1 InW 300 In W 0.2 In W
P>1 Ajuste - 1 InW 300 In W 0.2 In W
Pot.1 Tempo 1 s 0 s 100 s 0.1 s
Poten1 Temp DO 0 s 0 s 10 s 0.1 s
P1 Inh PolMuerto Desactivado Activado, Desactivado
Poten2 Función Inversa Desactivada, Inversa, Paso bajo, Sobrepotencia
-P>2 Ajuste - 1 InW 300 In W 0.2 In W
P<2 Ajuste 283.0 In W 1 InW 300 In W 0.2 In W
P>2 Ajuste - 1 InW 300 In W 0.2 In W
Pot.2 Tempo 0 s 0 s 100 s 0.1 s
Poten2 Temp DO 0 s 0 s 10 s 0.1 s
P2 Inh PolMuerto Desactivado Activado, Desactivado
SobrePoten. NPS
S2>1 Estado Desactivado Desactivado, Activado
S2>1 Ajuste - 0.1 In VA 30 In VA 0.01 In VA
S2>1 Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
Tabla 1: Ajustes propuestos protección de potencia inversa
Anexo I: Tablas de ajustes propuestos para las protecciones del generador G4900
2 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Protección de Fallo de campo (40)
Texto Menú Ajuste propuesto Rango de ajuste
Medida del paso Mínimo Máximo
GRUPO 1: FALLO CAMPO
FCamp Alm Estado Desactivado Desactivado, Activado
FCamp Alm Ang 15˚ 15˚ 75˚ 1˚
FCamp Alm Tempo 5 s 0 s 100 s 0.1 s
FCamp 1 Estado Activado Desactivado, Activado
FCamp1 -Xa1 15 / In Ω 0 / In Ω 40 / In Ω 0.5 / In Ω
FCamp1 Xb1 70 / In Ω 25 / In Ω 325 / In Ω 1 / In Ω
FCamp1 Temporiz. 2 s 0 s 100 s 0.1 s
FCamp1 Temp DO 0 s 0 s 10 s 0.1 s
FCamp 2 Estado Activado Desactivado, Activado
FCamp2 -Xa2 35 / In Ω 0 / In Ω 40 / In Ω 0.5 / In Ω
FCamp2 Xb2 30 / In Ω 25 / In Ω 325 / In Ω 1 / In Ω
FCamp2 Temporiz. 0.5 s 0 s 100 s 0.1 s
FCamp2 Temp DO 0 s 0 s 10 s 0.1 s
Tabla 2: Ajustes propuestos protección de Fallo de Campo
G4900
Eduardo Rivero Barneto 3
Protección de Sobreintensidad de fase (50/51)
Texto Menú Ajuste propuesto Rango de ajuste
Medida del paso Mínimo Máximo
GRUPO 1: SOBREINTENSIDAD
I>1 Función IEC S Inverse Desactivado, DT, IEC S Inverse, IEC V Inverse, UK LT Inverse, UK Rectifier, RI, IEEE M Inverse, IEEE V Inverse, IEEE E Inverse, US Inverse, US ST Inverse
I>1 Dirección No direccional No direccional, Direc a adelante, Direc a atrás
I>1 Ajuste 0.77 In 0.08 In 4.0 In 0.01 In
I>1 Temporiz. - 0 100 0.01
I>1 TMS 1 0.025 1.2 0.025
I>1 Time Dial 0.2 0.01 100 0.01
I>1 k (RI) 1 0.1 10 0.05
I>1 Repon Caract DT DT o Inversa
I>1 tREPOSICION 0 0 s 100 s 0.01 s
I>2 Función DT Desactivado, DT, IEC S Inverse, IEC V Inverse, UK LT Inverse, UK Rectifier, RI, IEEE M Inverse, IEEE V Inverse, IEEE E Inverse, US Inverse, US ST Inverse
I>2 Dirección No direccional No direccional, Direc a adelante, Direc a atrás
I>2 Ajuste 1.71 In 0.08 In 4.0 In 0.01 In
I>2 Temporiz. 0.1 s 0 100 0.01
I>2 TMS - 0.025 1.2 0.025
I>2 Time Dial - 0.01 100 0.01
I>2 k (RI) - 0.1 10 0.05
I>2 Repon Caract DT DT o Inversa
I>2 tREPOSICION 0 0 s 100 s 0.01 s
I>3 Estado Desactivado Desactivado o Activado
I>3 Dirección - No direccional, Direc a adelante, Direc a atrás
I>3 Ajuste - 0.08 In 32 In 0.01 In
I>3 Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
I>4 Estado Desactivado Desactivado o Activado
I>4 Dirección - No direccional, Direc a adelante, Direc a atrás
I>4 Ajuste - 0.08 In 32 In 0.01 In
I>4 Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
I> Angulo Caract - -95˚ +95˚ 1˚
I> Vincular func 00000000 Bit 0 = VTS Bloq I>1, Bit 1 = VTS Bloq I>2, Bit 2 = VTS Bloq I>3, Bit 3 = VTS Bloq I>4, los Bits 4 - 7 no se usan
Tabla 3: Ajustes propuestos para la protección de sobreintensidad de fase
Anexo I: Tablas de ajustes propuestos para las protecciones del generador G4900
4 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Sobrecarga térmica (49)
Texto Menú Ajuste propuesto Rango de ajuste
Medida del paso Mínimo Máximo
SOBRCARGA TÉRMIC
ITérmic Activado Desactivado, Activado
Térmic I> 0.94 0.5 In 2.5 In 0.01 In
Alarma térmica 90% 20% 100% 1%
Const tiempo 1 45 min 1 min 200 min 1 min
Const tiempo 2 45 min 1 min 200 min 1 min
M Factor 3 0 10 1
Tabla 4: Ajustes propuestos para la protección de sobrecarga térmica
G4900
Eduardo Rivero Barneto 5
Protección diferencial de generador (87G)
Texto Menú Ajuste propuesto Rango de ajuste
Medida del paso Mínimo Máximo
GRUPO 1: GEN DIF
Gen Dif Función Restringida Desactivado, Restringida, Alta Impedancia, Entre Espiras
Gen Dif Is1 0.15 0.05 In 0.5 In 0.01 In
Gen Dif k1 0 0 20% 5%
Gen Dif Is2 1.5 1 In A 5.0 In A 0.1 In A
Gen Dif k2 50 20% 150% 10%
EntreEspiras IsA - 0.05 In 2 In 0.01 In
EntreEspiras IsB - 0.05 In 2 In 0.01 In
EntreEspiras IsC - 0.05 In 2 In 0.01 In
Tempo EntrEspira - 0 s 100 s 0.01 s
Tabla 5: Ajustes propuestos para la protección diferencial de generador.
Anexo I: Tablas de ajustes propuestos para las protecciones del generador G4900
6 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Sobretensión residual (59N)
Texto Menú Ajuste propuesto Rango de ajuste
Medida del paso Mínimo Máximo
SOBREV RESID DVN: GRUPO 1
VN>1 Estado Activado Desactivado, Activado
Entrada VN>1 Derivado No aplica
VN>1 Función DT Desactivado, DT, IDMT
VN>1 Ajuste 5 V 1 V 80 V 1 V
VN>1 Temporiz. 0.25 s 0 s 100 s 0.01 s
VN>1 TMS - 0.5 100 0.5
VN>1 t REPOSICI 0 s 0 s 100 s 0.01 s
VN>2 Estado Desactivado Desactivado, Activado
Entrada VN>2 Derivado No aplica
VN>2 Función - Desactivado, DT, IDMT
VN>2 Ajuste - 1 V 80 V 1 V
VN>2 Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
VN>2 TMS - 0.5 100 0.5
VN>2 t REPOSICI - 0 s 100 s 0.01 s
VN>3 Estado Desactivado Desactivado, Activado
Entrada VN>3 Derivado No aplica
VN>3 Función - Desactivado, DT, IDMT
VN>3 Ajuste - 1 V - 1 V
VN>3 Temporiz. - 0 s - 0 s
VN>3 TMS - 0.5 - 0.5
VN>3 t REPOSICI - 0 s - 0 s
VN>4 Estado Desactivado Desactivado, Activado
Entrada VN>4 Derivado No aplica
VN>4 Función - Desactivado, DT, IDMT
VN>4 Ajuste - 1 V - 1 V
VN>4 Temporiz. - 0 s - 0 s
VN>4 TMS - 0.5 - 0.5
VN>4 t REPOSICI - 0 s - 0 s
VN>5 Estado Activado Desactivado, Activado
Entrada VN>5 Derivado No aplica
VN>5 Función DT Desactivado, DT, IDMT
VN>5 Ajuste 5 V 1 V 5 V 1 V
VN>5 Temporiz. 0.25 s 0 s 0.25 s 0 s
VN>5 TMS - 0.5 - 0.5
VN>5 t REPOSICI 0 s 0 s 0 s 0 s
G4900
Eduardo Rivero Barneto 7
VN>6 Estado Desactivado Desactivado, Activado
Entrada VN>6 Derivado No aplica
VN>6 Función - Desactivado, DT, IDMT
VN>6 Ajuste - 1 V - 1 V
VN>6 Temporiz. - 0 s - 0 s
VN>6 TMS - 0.5 - 0.5
VN>6 t REPOSICI - 0 s - 0 s
Tabla 6: Ajustes propuestos protección de sobretensión residual.
Anexo I: Tablas de ajustes propuestos para las protecciones del generador G4900
8 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Protección de tensión (27/59)
Texto Menú Ajuste propuesto Rango de ajuste
Medida del paso Mínimo Máximo
GRUPO 1: PROT TENSIÓN
MÍNIMA TENSIÓN Subencabezamiento
V< Modo medida Fase-Fase Fase-Fase, Fase-Neutro
V< Modo funcnm Trifásico Cualquier fase, Trifásico
V<1 Función Desactivado Desactivado, DT, IDMT
V<1 Ajuste - 10 V 120 V 1 V
V<1 Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
V<1 Inh pol mrto Desactivado Activado, Desactivado
V<2 Estado Desactivado Activado, Desactivado
V<2 Ajuste - 10 V 120 V 1 V
V<1 Tempoiz. - 0 s 100 s 0.01 s
V<1 Inh pol mrto Desactivado Activado, Desactivado
SOBREVOLTAJE Subencabezamiento
V> Modo medida Fase-Fase Fase-Fase, Fase-Neutro
V> Modo funcnm Trifásico Cualquier fase, Trifásico
V>1 Función DT Desactivado, DT, IDMT
V>1 Ajuste 126.5 V 60 V 185 V 1 V
V>1 Temporiz. 3 s 0 s 100 s 0.5 s
V>1 TMS 1 0.5 100 0.5
V>2 Estado Activado Activado, Desactivado
V2>1 Ajuste 154 V 60 V 185 V 1 V
V2> Temporiz. 0 s 0 s 100 s 0.5 s
NPS SOBREVOLTAJE Subencabezamiento
V2> Estado Desactivado Activado, Desactivado
V2>1 Ajuste - 1 V 150 V 1 V
V2> Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
Tabla 7: Ajustes propuestos para la protección de tensión
G4900
Eduardo Rivero Barneto 9
Protección de frecuencia (81U/81O/81AB)
Texto Menú Ajuste propuesto Rango de ajuste
Medida del paso Mínimo Máximo
GRUPO 1: PROT FRECUENCIA
MÍNIMA FRECUENCIA
F<1 Estado Desactivado Activado o Desactivado
F<1 Ajuste - 45 Hz 65 Hz 0.01 Hz
F<1 Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
F<2 Estado Desactivado Activado o Desactivado
F<2 Ajuste - 45 Hz 65 Hz 0.01 Hz
F<2 Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
F<3 Estado Desactivado Activado o Desactivado
F<3 Ajuste - 45 Hz 65 Hz 0.01 Hz
F<3 Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
F<4 Estado Desactivado Activado o Desactivado
F<4 Ajuste - 45 Hz 65 Hz 0.01 Hz
F<4 Temporiz. - 0 s 100 s 0.01 s
F< Vincular func 0000
Bit 0 = Pol Mrt Bloq F<1 Bit 1 = Pol Mrt Bloq F<2 Bit 2 = Pol Mrt Bloq F<3 Bit 3 = Pol Mrt Bloq F<4
SOBREFRECUENCIA
F>1 Estado Activado Activado o Desactivado
F>1 Ajuste 50.5 45 Hz 68 Hz 0.01 Hz
F>1 Temporiz. 3 s 0 s 100 s 0.01 s
F>2 Estado Activado Activado o Desactivado
F>2 Ajuste 51 45 Hz 68 Hz 0.01 Hz
F>2 Temporiz. 1 0 s 100 s 0.01 s
Tabla 8: Ajustes propuestos para la protección de frecuencia
Anexo I: Tablas de ajustes propuestos para las protecciones del generador G4900
10 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Dispositivo de Resistencia Térmica (RTD)
Texto Menú Ajuste propuesto Rango de ajuste
Medida del paso Mínimo Máximo
GRUPO 1: PROTECCIÓN RTD
Selecc RTD 1111111111
Bit 0 - Selecc RTD 1 Bit 1 - Selecc RTD 2 Bit 2 - Selecc RTD 3 Bit 3 - Selecc RTD 4 Bit 4 - Selecc RTD 5 Bit 5 - Selecc RTD 6 Bit 6 - Selecc RTD 7 Bit 7 - Selecc RTD 8 Bit 8 - Selecc RTD 9 Bit 9 - Selecc RTD 10
RTD 1 alm Ajust 100 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 1 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 1 disp Ajust 110 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 1 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 2 alm Ajust 100 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 2 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 2 disp Ajust 110 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 2 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 3 alm Ajust 100 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 3 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 3 disp Ajust 110 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 3 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 4 alm Ajust 100 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 4 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 4 disp Ajust 110 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 4 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 5 alm Ajust 100 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 5 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 5 disp Ajust 110 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 5 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 6 alm Ajust 100 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 6 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 6 disp Ajust 110 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 6 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 7 alm Ajust 70 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 7 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 7 disp Ajust 80 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 7 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
G4900
Eduardo Rivero Barneto 11
RTD 8 alm Ajust 70 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 8 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 8 disp Ajust 80 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 8 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 9 alm Ajust 35 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 9 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 9 disp Ajust 40 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 9 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 10 alm Ajust 60 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 10 alm Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
RTD 10 disp Ajust 70 ˚C 0˚C 200˚C 1˚C
RTD 10 disp Tmp 0 s 0 s 100 s 1 s
Tabla 9: Ajustes propuestos para la protección RTD
G4900
Eduardo Rivero Barneto 1
;-----------------------------------------
; ABB Switzerland Ltd
; CMT 1000 v4.111
;
; UNITROL 1000 Parameter File
; Saved: 19.06.2019, 17:30
; Offline
;-----------------------------------------
[SYSTEM DATA]
Ie Nominal=6.2A
Potential Transformer=Three_Phase
UM Nominal=11.000kV
UM Primary=11.000kV
UM Secondary=110.0V
IM2 Nominal=257A
IM2 Primary=300A
IM2 Secondary=1.000A
Ie No Load=30.0%
Kceiling=3.00
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
2 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Xq=0.95
[FIELD FLASHING]
Off Level=0.0%
[SOFTSTART]
Starting Level=0.0%
Hold Time=0.0s
Ramp Time=10.0s
[V/Hz LIMITER]
fKnee=48.0Hz
Slope=100.0%/fknee
[IeMin LIMITER]
Minimum=0.0%
Active=FALSE
[IeMax LIMITER]
Maximum=160.0%
G4900
Eduardo Rivero Barneto 3
Maximum Hold Time=10.0s
Delayed=120.0%
Delayed Hold Time=60.0s
Continuous=105.0%
Active=TRUE
[PQ LIMITER]
Minimum Q (P @ 0%)=-40.0%
Minimum Q (P @ 25%)=-35.0%
Minimum Q (P @ 50%)=-30.0%
Minimum Q (P @ 75%)=-25.0%
Minimum Q (P @ 100%)=-20.0%
Voltage Dependency=TRUE
Active=TRUE
[UM LIMITER]
Minimum=90.0%
Maximum=110.0%
Minimum Active=TRUE
Maximum Active=TRUE
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
4 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
[BOOST]
Treshold=40.0%
Hold Time=3.0s
Hysteresis=15.0%
[AUTO SETPOINT]
Minimum=90.0%
Maximum=110.0%
Ramp Rate=0.30%/s
[PF SETPOINT]
Minimum=-0.8500
Maximum=0.8500
Ramp Rate=0.0050/s
[Var SETPOINT]
Minimum=0.0%
Maximum=100.0%
Ramp Rate=1.00%/s
G4900
Eduardo Rivero Barneto 5
[MANUAL SETPOINT]
Minimum=0.0%
Maximum=150.0%
Ramp Rate=2.50%/s
[OPEN LOOP SETPOINT]
Minimum=0.0%
Maximum=100.0%
Ramp Rate=1.00%/s
[VDC]
Primary Net ID=1
Secondary Net ID=2
Ramp Up Time=10.0s
[DIGITAL I/O HYSTERESIS]
Low Level=4.0V
High Level=10.0V
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
6 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
[DIGITAL I/O 1]
Input=None
Polarity=Normal
Output=None
Direction=In
[DIGITAL I/O 2]
Input=None
Polarity=Normal
Output=None
Direction=In
[DIGITAL I/O 3]
Input=None
Polarity=Normal
Output=None
Direction=In
[DIGITAL I/O 4]
Input=None
G4900
Eduardo Rivero Barneto 7
Polarity=Normal
Output=None
Direction=In
[DIGITAL INPUT 5]
Input=Decrease
Polarity=Normal
[DIGITAL INPUT 6]
Input=Increase
Polarity=Normal
[DIGITAL INPUT 7]
Input=Excitation_ON
Polarity=Normal
[DIGITAL INPUT 8]
Input=None
Polarity=Normal
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
8 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
[DIGITAL INPUT 9 from +AI]
Input=None
Polarity=Normal
[DIGITAL INPUT 10 from -AI]
Input=None
Polarity=Normal
[DIGITAL INPUT 11 from +AI]
Input=None
Polarity=Normal
[DIGITAL INPUT 12 from -AI]
Input=None
Polarity=Normal
[DIGITAL INPUT 13 from +AI]
Input=None
Polarity=Normal
G4900
Eduardo Rivero Barneto 9
[DIGITAL INPUT 14 from -AI]
Input=None
Polarity=Normal
[ANALOG INPUT]
Ie Ext Minimum=0.0A
Ie Ext Maximum=30.0A
UM Aux Minimum=-10.0%
UM Aux Maximum=10.0%
[ANALOG INPUT 1]
Input=None
Uin 0%=0.0V
Uin 100%=10.0V
[ANALOG INPUT 2]
Input=None
Uin 0%=0.0V
Uin 100%=10.0V
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
10 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
[ANALOG INPUT 3]
Input=None
Uin 0%=0.0V
Uin 100%=10.0V
[ANALOG OUTPUT]
Output1=None
Output2=None
Uout1 0%=0.0V
Uout1 100%=10.0V
Uout2 0%=0.0V
Uout2 100%=10.0V
Ie 0%=0.0%
Ie 100%=300.0%
Fbias 0%=-3.0Hz
Fbias 100%=3.0Hz
[TUNE AUTO]
Proportional Gain (Vp)=20.0
Derivation Time (Tb)=0.20s
G4900
Eduardo Rivero Barneto 11
Integration Time (Ta)=4.00s
Droop (Kq)=0.0%
[TUNE PF/Var/PQ LIMITER]
Proportional Gain (Vp)=10.0
Integration Time (Ta)=3.00s
[TUNE MANUAL/Ie LIMITER]
Proportional Gain (Vp)=20.0
Integration Time (Ta)=0.30s
[COMMUNICATION]
AVR ID=1
[SYNCHRONIZATION]
Min Slip=0.00Hz
Max Slip=-0.40Hz
MaxDeltaU=5.00%
Max Delta Angle=10deg
Tot CB Close Time=90ms
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
12 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
[DIODE MONITORING]
f Nominal=50.00Hz
f Exc Nominal=50Hz
Tconst Exc=350ms
Active=FALSE
Alarm Level=5.0%
Alarm Delay=10.0s
Trip Level=20.0%
Trip Delay=0.3s
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
2 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
LISTA DE CABLES
Tabla 1: Lista de cables
Esquema
EléctricoID Cable
Tipo y Composición
del CableOrigen Destino Descripción Ruta
Longitud
estimada
GCP-EE01, h.031, h.032 M031A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV GCP GENERADOR Medidas tensión H - F - C - B - A 13 m
GCP-EE01, h.031 M031B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV GCP GENERADOR Medidas intensidad H - F - C - B - A 13 m
GCP-EE01, h.031, h.32 M031C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV GCP GENERADOR Medidas intensidad + Campo H - F - C - B - A 13 m
GCP-EE01, h.105 M105A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV GCP GENERADOR Medidas RTD H - F - C - B - A 13 m
GCP-EE01, h.105 M105B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV GCP GENERADOR Medidas RTD H - F - C - B - A 13 m
GCP-EE01, h.105 M105C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV GCP GENERADOR Medidas RTD H - F - C - B - A 13 m
GCP-EE01, h.106 M106A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV GCP GENERADOR Medidas RTD H - F - C - B - A 13 m
GCP-EE01, h.106 M106B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV GCP GENERADOR Medidas RTD H - F - C - B - A 13 m
GCP-EE01, h.102, 111 C111A 2x0,75 mm2 - 300/500V GCP DCMCP Condiciones de arranque DCM H - F 3 m
GCP-EE01, h.053, h.111 C053A 8x0,75 mm2 - 300/500V GCP MVC I, MVC II Disparo cabinas H - F - C - D 9,5 m
GCP-EE01, h.090 P090A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV GCP DCMCP Alimentación principal Interruptor General - E - F 15 m
GCP-EE01, h.102 P102A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV GCP DCM Cooling Fan Alimentación Ventilador DCM H - F - G 4,5 m
GCP-EE01, h.103 P102B 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV GCP DCMCP Alimentación Variador de Velocidad H - F 3 m
GCP-EE01, h.104 P102C 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV GCP DCMCP Alimentación Variador de Velocidad H - F 3 m
GCP-EE01, h.250 P250A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV GCP Oil Pump Control Panel Alimentación Bomba H - F - C - B - Oil Pump Control Panel 15 m
GCP-EE01, h.250 P250B 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kVOil Pump
Control PanelBomba Alimentación Bomba Oil Pump Control Panel - Bomba 1 m
GCP-EE01, h.255 P255A 3x2,5 mm2 - 0,6/1 kV GCP Oil Cooling Fan Alimentación Ventilador Aceite H - F - C - B - Oil Cooling Fan 15 m
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
4 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Tabla 2: Lista de interconexiones. M031A, M031B.
Esquema
EléctricoID Cable Composición Nº hilo
Origen
cuadro
Origen
regletero
Origen
borna
Destino
cuadro
Destino
regletero
Destino
borna
GCP-EE01, h.031 M031A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 1 GCP XM 1 GENERADOR X1 190
GCP-EE01, h.031 M031A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 2 GCP XM 2 GENERADOR X1 191
GCP-EE01, h.032 M031A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 3 GCP XM 13 GENERADOR X1 143
GCP-EE01, h.032 M031A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 4 GCP XM 14 GENERADOR X1 142
GCP-EE01, h.032 M031A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 5 GCP XM 15 GENERADOR X1 141
GCP-EE01, h.032 M031A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 6 GCP XM 16 GENERADOR X1 140
GCP-EE01, h.032 M031A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 7 GCP XM 17 GENERADOR X1 112
GCP-EE01, h.032 M031A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 8 GCP XM 18 GENERADOR X1 110
GCP-EE01, h.031 M031B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 1 GCP XM 3 GENERADOR X1 186
GCP-EE01, h.031 M031B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 2 GCP XM 4 GENERADOR X1 185
GCP-EE01, h.031 M031B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 3 GCP XM 5 GENERADOR X1 184
GCP-EE01, h.031 M031B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 4 GCP XM 6 GENERADOR X1 183
GCP-EE01, h.031 M031B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 5 GCP XM 7 GENERADOR X1 166
GCP-EE01, h.031 M031B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 6 GCP XM 8 GENERADOR X1 165
GCP-EE01, h.031 M031B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 7 GCP XM 9 GENERADOR X1 164
GCP-EE01, h.031 M031B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 8 GCP XM 10 GENERADOR X1 163
G4900
Eduardo Rivero Barneto 5
Tabla 3: Lista de interconexiones. M031C, C053A.
Esquema
EléctricoID Cable Composición Nº hilo
Origen
cuadro
Origen
regletero
Origen
borna
Destino
cuadro
Destino
regletero
Destino
borna
GCP-EE01, h.031 M031C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 1 GCP XM 11 GENERADOR X1 130
GCP-EE01, h.031 M031C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 2 GCP XM 12 GENERADOR X1 131
GCP-EE01, h.032 M031C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 3 GCP XM 19 GENERADOR X1 191
GCP-EE01, h.032 M031C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 4 GCP XM 20 GENERADOR X1 194
GCP-EE01, h.032 M031C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 5 GCP XM 21 GENERADOR X1 195
GCP-EE01, h.032 M031C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 6 GCP XM 22 GENERADOR X1 196
- M031C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 7 - - - - - -
- M031C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 8 - - - - - -
GCP-EE01, h.053 C053A8x0,75 mm2 + Pantalla - 0,6/1
kV1 GCP XC 36 CABINA MT I X1 10
GCP-EE01, h.053 C053A8x0,75 mm2 + Pantalla - 0,6/1
kV2 GCP XC 35 CABINA MT I X1 8
GCP-EE01, h.054 C053A8x0,75 mm2 + Pantalla - 0,6/1
kV3 GCP XC 40 CABINA MT II X1 10
GCP-EE01, h.054 C053A8x0,75 mm2 + Pantalla - 0,6/1
kV4 GCP XC 39 CABINA MT II X1 8
GCP-EE01, h.111 C053A8x0,75 mm2 + Pantalla - 0,6/1
kV5 GCP XC 33 CABINA MT I X1 1
GCP-EE01, h.111 C053A8x0,75 mm2 + Pantalla - 0,6/1
kV6 GCP XC 34 CABINA MT I X1 7
GCP-EE01, h.111 C053A8x0,75 mm2 + Pantalla - 0,6/1
kV7 GCP XC 37 CABINA MT II X1 1
GCP-EE01, h.111 C053A8x0,75 mm2 + Pantalla - 0,6/1
kV8 GCP XC 38 CABINA MT II X1 7
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
6 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Tabla 4: Lista de interconexiones. M105A, M105B.
Esquema
EléctricoID Cable Composición Nº hilo
Origen
cuadro
Origen
regletero
Origen
borna
Destino
cuadro
Destino
regletero
Destino
borna
GCP-EE01, h.105 M105A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 1 GCP XC 1 GENERADOR X1 20
GCP-EE01, h.105 M105A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 2 GCP XC 2 GENERADOR X1 20
GCP-EE01, h.105 M105A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 3 GCP XC 3 GENERADOR X1 25
GCP-EE01, h.105 M105A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 4 GCP XC 4 GENERADOR X1 21
GCP-EE01, h.105 M105A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 5 GCP XC 5 GENERADOR X1 21
GCP-EE01, h.105 M105A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 6 GCP XC 6 GENERADOR X1 24
- M105A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
- M105A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
GCP-EE01, h.105 M105B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 1 GCP XC 7 GENERADOR X1 22
GCP-EE01, h.105 M105B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 2 GCP XC 8 GENERADOR X1 22
GCP-EE01, h.105 M105B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 3 GCP XC 9 GENERADOR X1 23
GCP-EE01, h.105 M105B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 4 GCP XC 10 GENERADOR X1 28
GCP-EE01, h.105 M105B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 5 GCP XC 11 GENERADOR X1 28
GCP-EE01, h.105 M105B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 6 GCP XC 12 GENERADOR X1 29
- M105B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
- M105B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
G4900
Eduardo Rivero Barneto 7
Tabla 5: Lista de interconexiones M105C, M106A.
Esquema
EléctricoID Cable Composición Nº hilo
Origen
cuadro
Origen
regletero
Origen
borna
Destino
cuadro
Destino
regletero
Destino
borna
GCP-EE01, h.105 M105C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 1 GCP XC 13 GENERADOR X1 27
GCP-EE01, h.105 M105C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 2 GCP XC 14 GENERADOR X1 27
GCP-EE01, h.105 M105C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 3 GCP XC 15 GENERADOR X1 30
GCP-EE01, h.105 M105C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 4 GCP XC 16 GENERADOR X1 26
GCP-EE01, h.105 M105C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 5 GCP XC 17 GENERADOR X1 26
GCP-EE01, h.105 M105C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 6 GCP XC 18 GENERADOR X1 31
- M105C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
- M105C 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
GCP-EE01, h.106 M106A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 1 GCP XC 19 GENERADOR X1 70
GCP-EE01, h.106 M106A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 2 GCP XC 20 GENERADOR X1 70
GCP-EE01, h.106 M106A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 3 GCP XC 21 GENERADOR X1 71
GCP-EE01, h.106 M106A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 4 GCP XC 22 GENERADOR X1 72
GCP-EE01, h.106 M106A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 5 GCP XC 23 GENERADOR X2 72
GCP-EE01, h.106 M106A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 6 GCP XC 24 GENERADOR X3 73
- M106A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
- M106A 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
8 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Tabla 6: Lista de Interconexiones: M106B, C111A, P090A.
GCP-EE01, h.106 M106B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 1 GCP XC 25 GENERADOR X1 80
GCP-EE01, h.106 M106B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 2 GCP XC 26 GENERADOR X1 80
GCP-EE01, h.106 M106B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 3 GCP XC 27 GENERADOR X1 81
GCP-EE01, h.106 M106B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 4 GCP XC 28 GENERADOR X1 82
GCP-EE01, h.106 M106B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 5 GCP XC 29 GENERADOR X2 82
GCP-EE01, h.106 M106B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV 6 GCP XC 30 GENERADOR X3 83
- M106B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
- M106B 8x1,5 mm2 + Pantalla - 0,6/1 kV - - - - - - -
GCP-EE01, h.111 C111A 8x0,75mm2 - 300/500V 1 GCP XC 31 DCMCP X1 1
GCP-EE01, h.111 C111A 8x0,75mm2 - 300/500V 2 GCP XC 32 DCMCP X1 2
GCP-EE01, h.090 P090A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV R GCP XP 1 DCMCP - -
GCP-EE01, h.090 P090A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV S GCP XP 2 DCMCP - -
GCP-EE01, h.090 P090A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV T GCP XP 3 DCMCP - -
GCP-EE01, h.090 P090A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV N GCP XP 4 DCMCP - -
G4900
Eduardo Rivero Barneto 9
Tabla 7: Lista de Interconexiones. P102A, P102B, P102C.
GCP-EE01, h.102 P102A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV R GCP XP 5Ventilador
DCM- -
GCP-EE01, h.102 P102A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV S GCP XP 6Ventilador
DCM- -
GCP-EE01, h.102 P102A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV T GCP XP 7Ventilador
DCM- -
- P102A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV N - - - - - -
GCP-EE01, h.102 P102B 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV R GCP XP 15 DCMCP X1 5
GCP-EE01, h.102 P102B 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV S GCP XP 17 DCMCP X1 7
GCP-EE01, h.102 P102B 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV T GCP XP 19 DCMCP X1 9
- P102B 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV N - - - - - -
GCP-EE01, h.102 P102C 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV R GCP XP 16 DCMCP X1 6
GCP-EE01, h.102 P102C 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV S GCP XP 18 DCMCP X1 8
GCP-EE01, h.102 P102C 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV T GCP XP 20 DCMCP X1 10
- P102C 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV N - - - - - -
Anexo II: Archivo de configuración del regulador de tensión Unitrol 1000
10 Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (UPM)
Tabla 8: Lista de interconexiones. P250A, P250C, P255A.
Esquema
EléctricoID Cable Composición Nº hilo
Origen
cuadro
Origen
regletero
Origen
borna
Destino
cuadro
Destino
regletero
Destino
borna
GCP-EE01, h.250 P250A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV R GCP XP 8Oil Pump
Control Panel
GCP-EE01, h.250 P250A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV S GCP XP 9Oil Pump
Control Panel
GCP-EE01, h.250 P250A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV T GCP XP 10Oil Pump
Control Panel
GCP-EE01, h.250 P250A 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV N GCP XP 11Oil Pump
Control Panel
GCP-EE01, h.250 P250C 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV ROil Pump
Control PanelOil Pump - -
GCP-EE01, h.250 P250C 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV SOil Pump
Control PanelOil Pump - -
GCP-EE01, h.250 P250C 3x6 mm2 + N - 0,6/1 kV TOil Pump
Control PanelOil Pump - -
GCP-EE01, h.255 P255A 3x2,5 mm2 - 0,6/1 kV R GCP XP 12Oil Cooling
Fan
GCP-EE01, h.255 P255A 3x2,5 mm2 - 0,6/1 kV S GCP XP 13Oil Cooling
Fan
GCP-EE01, h.255 P255A 3x2,5 mm2 - 0,6/1 kV T GCP XP 14Oil Cooling
Fan
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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Creation dateRev. Date
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APPROVED BY:G4900
DIAGRAM NR. TITLE
305
306
307
308
310
311
316
320
350
352
366
370
ÍNDICE
General
Alimentaciones AC
Alimentaciones DC
Contactor principal
Control ventilaciones
Ventilaciones
Conexión puente de control
Consigna puente
Alimentación campo DCM
Medida corriente y tensión de campo
Medida corriente y tensión de inducido
Medida de velocidad
301
380 Lista de Bornas
Portada
Índice
300
301
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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Creation dateRev. Date
0
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VVV
F316A F316B F316C
F305A F305B F305C
MM
V
A
MM
A
V
CONTROL CONSIGNA
3 x 400 V + N
GENERAL 305
K318
CK3
18C
K318
CK3
18C
K308A
F306A
K318A
F305D
K318B
R316AR350A
F306C
U350A
D350A
U352A
U352B
U366A
U366B
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
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ALIMENTACIONES AC
R S T
ACOMETIDA RED
N
306
UC
230
A
UC
0 A
UC
230
B
UC
0 B
UC
230
C
UC
0 C
3 x 400 V + N
307.1B308.1B
320
307.4B311.6B
350.1B
TENSIÓN CONTROLALIMENTACIÓN
CAMPO MDC
316.2A
F306A F306B F306C10A 4A 20A
F305A F305B F305C
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
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UC 230 A
UC 0 A
TENSIÓN CONTROLTENSIÓN CONVERTIDOR
MEDIDA INDUCIDO
U307AU307AU307A
F307A
U307BU307BU307BU307B
+24V 0V +24V 0V
ALIMENTACIONES DC307
306.5D306.5D
306.6D306.6D
350.1D352.1B350.1D352.1B
366.1B370.6E366.1B370.6E
4A
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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UC 230 A
UC 0 A
NOSOBREVEL.
CORRIENTEDE CAMPO
>10 A
CORRIENTEDE CAMPO
>10 A
K318CK318C
INTERRUPTORDE CAMPO
K318C
INTERRUPTORDE CAMPO
K318BK318B
VENTILACIÓNMÁQUINA
MDC
K318B
VENTILACIÓNMÁQUINA
MDC
VENTILACIÓNPUENTE
VENTILACIÓNPUENTE
XC5
BOMBA DE ACEITE ON
MiCOM P345
WATCH DOGS
K308A
CONTACTOR PRINCIPAL308
S308CS308C
S308A
S308B
K308A54
53
L308A
27 299 15 6
K352AK352A 1
2
3
4
2
1
A1
A2
53 54
61 62
71 72
83 84
K318AK318A
14133431
XC6XC6XC31XC31X1
X2 X3 X4M13 M14
XC32L13
L14 L15
GCP
Oil Pump
/308.6C
/320.4C
1 2 3 4 5 6 7
A
F
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C
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311
K318A
MAIN
MOTOR MONOFÁSICO
ALIMENTACIÓN MOTOR VENTILACIÓN RECTIFICADOR
24
21
306.6E
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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K2 G2 K1 G1 K4 G4 K3 G3 K6 G6 K5 G5K2 G2 K1 G1 K4 G4 K3 G3 K6 G6 K5 G5
T S RT S R T S RT S R
SU PPL Y
400 VAC
SU PPL Y
230 VAC
5V
out
0V 5V
in
10V
in
K2 G2 K1 G1 K4 G4 K3 G3 K6 G6 K5 G5
T S R T S R
SU PPL Y
400 VAC
SU PPL Y
230 VAC
5V
out
0V 5V
in
10V
in
W1W1
W2W2
W3W3
W4W4
W5W5
W6W6
+
-
CONEXIÓN PUENTE DE TIRISTORES Y TARJETA DE CONTROL
316
366.6E366.6E 366.3E366.3E
R316A
320.7C320.7C
K308A
U316A
ALIMENTACIÓN ALTERNA 3 X 400
SALIDA DC DEL PUENTE DE TIRISTORES
306.2E
F316A F316B F316C
R316B
R316C
R316D
R316B
R316C
R316D
1 2 3 4 5 6 7
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C
D
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CAMPO Y VENTILACIONES MDC
S318A S318B S318C
K318A K318B K318C
VENTILACIÓN RECTIFICADOR
VENTILACIÓN MÁQUINA CC
INTERRUPTOR DE CAMPO
UC230C
N
A1
A2
A1
A2
A1
A2
1 2
3 4
5 6
21 22
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4L23L2
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1413
21 22
111214111214
212224212224
313234313234
414244414244
3
4
3
4
3
4
X5 X6
X8
X10X9
X7/311.6C
/350.2B
/350.2B
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/308.5B
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K320BK320B
K320A
K320B
K320A
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K320B
K308AK308A
A1
A2
A1
A2
UC 230 A
S
C
B
K320A
K320B
S
C
B
K320A
K320B
+ OUT
- OUT
SUBIRCONSIGNA
BAJARCONSIGNA
RESETINICIAL
CONSIGNA DEL PUENTE DE TIRISTORES
320
111214111214
212224212224
313234313234
414244414244
11
12
11
12
111214111214
212224212224
313234313234
414244414244
21
24
21
24
CONSIGNA PUENTE DE TIRISTORES
316.3F316.3F
VV
S320AS320A S320BS320B
V320A
3
4
3
4
62
61
/320.4C /320.2C
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XP2
XP1+
-
+
-1L1 2T1
6A4
4A2
3A1
5A3
1L1 2T1
6A4
4A2
3A1
5A3
1L1 2T1
6A4
4A2
3A1
5A3
UC 230 C
N
+24 V
0 V
+10 V
0 V
352.3E352.3E352.6E352.6E
R350A
R350B
ALIMENTACIÓN CAMPO DCM350
306.7D
307.2E
U350A
D350A
R350A
MEDIDA TENSIÓN DE
CAMPO
MEDIDA CORRIENTE DE
CAMPO
RECTIFICACIÓN DE CAMPO
12K
6K8
2K
1 2
3 4
K318C
K318C
R350C
1 2 3 4 5 6 7
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PSU-
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PSU-
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PSU+
PSU-
COM SP1 SP2
- INPUT +
U352BVOLTMETER
K352AD352A
MEDIDA CORRIENTE Y TENSIÓN DE CAMPO MDC
352
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MEDIDA CORRIENTE DE CAMPO MDC
MEDIDA TENSIÓN DE CAMPO MDC
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12481248
A1
A2
/308.5B
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COM SP1 SP2
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U366ASHUNT METER
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PSU-
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U366ASHUNT METER
PSU+
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COM SP1 SP2
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U366BVOLTMETER
PSU+
PSU-
COM SP1 SP2
- INPUT +
U366BVOLTMETER
MEDIDA CORRIENTE Y TENSIÓN DE INDUCIDO MDC
366
316.6E 316.6E
MEDIDA CORRIENTE DE INDUCIDO MDC
MEDIDA TENSIÓN DE INDUCIDO MDC
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370
ALIMENTACIÓN24 VDC
SENSOR INDUCTIVO
306.5F
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380
X1
1 308.1B CONDICIONES DE ARRANQUE (GCP)
2 308.2B CONDICIONES DE ARRANQUE (GCP)
3 308.2B CONDICIONES DE ARRANQUE (BOMBA DE ACEITE ON)
4 308.3B CONDICIONES DE ARRANQUE (BOMBA DE ACEITE ON)
5 318.4E CONTACTOR ALIMENTACIÓN VSD R
6 318.4E CONTACTOR ALIMENTACIÓN VSD R
7 318.4E CONTACTOR ALIMENTACIÓN VSD S
8 318.4E CONTACTOR ALIMENTACIÓN VSD S
9 318.4E CONTACTOR ALIMENTACIÓN VSD T
10 318.4E CONTACTOR ALIMENTACIÓN VSD T
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DIAGRAM NR. TITLE
001
002
003
020
031
032
051
052
053
INDEX
TITLE PAGE
INDEX
GENERAL ONE LINE DIAGRAM
GENERATOR NEUTRAL SIDE
GENERATOR LINE SIDE
MV CUBICLE. REACTANCE
MV CUBICLE. TRANSFORMER
MV CUBICLE CONTROL. REACTANCES
MAIN SUPPLY
DIAGRAM NR.
106
110
111
200
210
220
230
250
255
TITLE
090
PANEL SUPPLIES
TEMPERATURE MEASURE II
PROTECTION RELAY INPUTS
PROTECTION RELAY. DI & RTD
AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR
FIELD CIRCUIT BREAKER CONTROL
FIELD CIRCUIT BREAKER
PANEL ELECTRICAL METERING (STATOR)
OIL PUMP
OIL COOLING FAN
TEMPERATURE MEASURE I
100
DEVICES LIST
105
CONNECTION TERMINALS LIST I280
054 MV CUBICLE CONTROL. TRANSFORMER
CONNECTION TERMINALS LIST II281
DCM COOLING FAN102
002
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003
NOMBRE
PÁG
DESCRIPCIÓN
F100
A10
0In
terr
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tor
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2 A
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AC
. Esc
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de
6,3
kV
P23
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AC
. Esc
ala
de
6,3
kV
P23
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-300
A
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-300
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C
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C
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C
S210
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C
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C
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40
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U10
2A10
2V
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ad 5
,5 k
W
380
V
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0
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GENERAL ONE LINE DIAGRAM
020
GG AVRGCP
87, 32, 2140, 15, 81
11 kV 400 A 50Hz 31,5 kA
51, 51N 51, 51N
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700V
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Dy111000 kVA
11 / 0,4 kV2000 kVAr
GENERATOR4900 kVA
11 kV50 Hz
1 2 3 4 5 6 7
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C
D
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031
GG18
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186
186
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1S1 1S2
1S1 1S2
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2S1 2S2
2S1 2S2
3S1 3S2
3S1 3S2
3S1 3S2
3S1 3S2
3S1 3S2
3S1 3S2
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150
/032.1A
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191
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F4+
F3
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F1
P1
P1
P1
P1
P1
P1
P1
P1
P1
P1
P2
P2
P2
P2
P2
P2
P2
P2
P2
121.1D110.2D110.2E 220
T3300/5
T2300/1 4900 kVA
11 kV1500 rpm
T4300/1-1-1
CORE 230 VA5P10
CORE 130 VA5P10
CORE 330 VA0.5M5
P2
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V2
U2
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GENERATOR
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X1
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1S1 1S2
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P1
P1
P1
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P2
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P1 P1 P1
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GENERATOR
UA
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UC
UN
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A
S1
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AV-110 kV-12kV
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AV-210 kV-12kV
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AV-310 kV-12kV
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F1 250 A
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DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
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TRANSFORMER
051
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A
S1
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AV-110 kV-12kV
AV-110 kV-12kV
AV-210 kV-12kV
AV-210 kV-12kV
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AV-310 kV-12kV
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14
16
18
20
35
36
3 TI80/5A
15 VA5P10
3 TI80/5A
15 VA5P10
1 TOROIDAL100/5A
10 VAcl3
1 TOROIDAL100/5A
10 VAcl3
P1 P1 P1
TRANSFORMADOR / REACTANCIA 2000 kVAr
051.6B
/051.7A
/054.3D
/054.5D
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
Page No.
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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0
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CHECKED BY:
APPROVED BY:G4900
MV CUBICLE CONTROL. REACTANCES
053
IC110 A
X1
IP110 A
(+)
(-)
48 Vcc
C1KMO KMF
MVC I
APERTURA CIERRE
PA1 PC1
S1 S8 S5
S6S11
S2/052.7C /051.7C
2
6
8
10
1
SLR1SLR1
PAR1 PCR1
GCP
1
2
C053A
8
7 10
XC/35
XC/34 XC/36
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
Creation dateRev. Date
0
DESIGNED BY:
CHECKED BY:
APPROVED BY:G4900
MV CUBICLE CONTROL. TRANSFORMER
054
IC210 A
X1
IP210 A
(+)
(-)
48 Vcc
C2KMO KMF
MVC I
APERTURA CIERRE
PA2 PC2
S1 S8 S5
S6S11
S2/051.7C /051.7C
2
6
8
10
1
SLR2SLR2
PAR2 PCR2
GCP
3
4
C053A
8
7 10
X1/39
X1/38 X1/40
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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APPROVED BY:G4900 MAIN SUPPLY
90
3 x 400 V + N
100.2B
AC POWER SUPPLY
OIL COOLING FAN
F90C F90D
MAIN POWER SUPPLY OIL PUMP
F90A
DCMCP
250.2A 255.2A
GCP
R S T N
EXCITATION TRANSFORMER
F90B
200.1A
P090AP090A
XP 1 2 3 4
/102.1A
10A 6A 30A
30A
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
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0
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CHECKED BY:
APPROVED BY:G4900 PANEL SUPPLIES
100
230 VAC
111.3F 140
PROTECTION CONTROL
F100A F100B F100C2A 1A
AC POWER SUPPLY AVR
125 Vcc
090.4F
F100D
G100A
+U1
25
-U12
5
210.1A
4A
2A
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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0
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CHECKED BY:
APPROVED BY:G4900 DCM COOLING FAN
102
VSD
L1 L2 L3
U V W
M3F
R S T
U102A
/090.7D
G
GCP
DCM Cooling Fan
P102A
XP 5 6 7
K318B
DCMCP
X5
X7
X9
X6
X8
X10
XP XP
15
17
19
16
18
20
R
S
T
R
S
T
P102B P102C
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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105
111.2A111.2A 111.2B111.2B 111.2B111.2B 111.2B111.2B 111.2C111.2C 111.2C111.2C
STATOR PHASE AI
STATOR PHASE BI
STATOR PHASE CI
STATOR PHASE AII
STATOR PHASE BII
STATOR PHASE CII
GCP
GENERATOR
XC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
M105A
X1 20 25 21 24 22 23 28 29 27 30 26 31
M105B
1 2 3 4 5 6
M105C
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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APPROVED BY:G4900 TEMPERATURE MEASURE II
105
111.2D111.2D 111.2D111.2D 111.2D111.2D 111.2E111.2E
BEARING DE BEARING NDE COLD AIR HOT AIR
GCP
GENERATOR
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30XC 19
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 M106BM106B
X1 70 71 72 73 80 81 82 83
M106AM106A
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
Page No.
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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APPROVED BY:G4900
PROTECTION RELAY INPUTS
110
5A
1A
5A
1A
5A
1A
5A
1A
5A
1A
5A
1A
5A
1A
032.2F
032.3F
VA
VB
VC
VN
V0
IA
IB
IC
IA
IB
IC
IN
VN
F1
F2
F3
F4
F5
F6
F7
F8
F9
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
D9
D10
D11
D12
D23
D24
D19
D20
D21
D22
F23
D12F24
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
E9
E10
E11
E12
E13
E14
MiCOMP345(PARTE)
032.4F
031.2F
031.1F
F110A
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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0
DESIGNED BY:
CHECKED BY:
APPROVED BY:G4900
PROTECTION RELAY. DI & RTD
111
MiCOMP345(PARTE)
M11
M12
M13
M14
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
L8
L9
L10
L11
L12
L13L14
L15
L16L17
L18
K1
K2
K3
K4
K5
K6
K7
K8
K9
K10
K11
K12
Contactos de circuito de vigilancia
M1 M2 M7 M8 M9 M10
B22B23B24
B26B25
B27
B28B29B30
B13B14B15
B10B11B12
B4B5B6
B16B17B18
B7B8B9
B1B2B3
B19B20B21
/032.4D
/105.1E
/105.2E
/105.3E
/105.4E
/105.5E
/105.6E
/106.2E
/106.3E
/106.4E
/106.5E
DCMCP
MVC I
MVC II
K14
K15
k16k17
k18
K13
RELÉ 1
RELÉ 2
RELÉ 3
RELÉ 4
RELÉ 5
RELÉ 6
RELÉ 7
RELÉ 8
RELÉ 9
RELÉ 10
RELÉ 11
RELÉ 12
RELÉ 13
RELÉ 14
RELÉ 15
RELÉ 16
/210.2B
/210.4C
GCP
1
2
5
6
7
8
F110A
XC
31
32
33
34
37
38
C111A
C053A
X1
1
7
X1
2
1
1
X1
7
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
Creation dateRev. Date
0
DESIGNED BY:
CHECKED BY:
APPROVED BY:G4900
AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR
200
norm.
inv.
in, norm.
in, inv.
out, inv.
out, norm.
Uaux
L1 (+)
L2 (-)
Uaux
(+10V) +Vref(-10V) -Vref
(+24V) +VdigAGNDDGND
Ie
AOUT
DIN,DOUT
DIN
AIN
AIN
UNET
IB
UA
UPWR
13
14
15
8
9
505152
535455
23
24
25
26
27
28
29
30
31
47
46
7
1011
12
123
1617
456
33
34
35
36
37
38
18192021
40
41
42
43
44
45
32
39
22
PID
DSP
9 pol
AO1
AO2
AGND
+Vdig
DIO1
DIO2
+Vdig
DIO3
DIO4
L1(+)L2(-)
L3
L1L2L3
S1S2
L1L3NC
+AI1
-AI1
+Vref
+AI2
-AI2
-Vref
+Vref+AI3-AI3-Vref
DGND+Vdig
DI5DI6
DI7
+Vdig
DI8DGND
/220.2C
/100.5D
/090.1F
G200A
T200A
UBUC
/032.2F
/230.3D
S200A S200B
RISE DOWN
53 54
Q210A
F110A
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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CHECKED BY:
APPROVED BY:G4900
FIELD CIRCUIT BREAKER CONTROL
210
S210BS210A
A1
A3
A1
A3
A2
A3
A2
A3
33
34
44
43
76
75
Q210A
+U125
-U125
S210C
3L2 4T2
1L1 2T1
5L3 6T3
13 14
21 22
53 54
61 62
14
13
Q210A
/210.6B
OPEN CLOSE
F110A
L1
L2
L16 L17
L18
/200.2E
/220.2C
/220.4D
/220.2E
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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APPROVED BY:G4900 FIELD CIRCUIT BREAKER
220
3L24T2
2T1
1L1
5L36T3
R220A
/200.6B /031.7E
VSHUNT METER
P220A P220B
Q210A
R220B
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
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APPROVED BY:G4900
PANEL ELECTRICAL METERING (STATOR)
230
CURRENT PHASE A
V V V A A A
/200.2B
CURRENT PHASE B
CURRENT PHASE C
VOLTAGE PHASE A
VOLTAGE PHASE A
VOLTAGE PHASE A
VA
VB
VC
VN
IA
IB
IC
ID
P230A P230B P230C P230D P230E P230F
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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0
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APPROVED BY:G4900 OIL PUMP
250
KM1
M3F
S1 KM1
S2
KM1
A1
A2
A1
A2
H1
/090.5F
POWER CONTROL
K250AB
U1+
X1-8
X1-9
X1
X2
U1-
Q1
13
14
DISYUNTOR
L N
- +
R S T N
R S T
13 14
21 22
53 54
61 62
/250.5D
/250.6C
KM1
53
54
XC
XC
GCP
Oil Pump Control panel
XP 8 9 10 11
50
51
P250A
P250B
U250A
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
Creation dateRev. Date
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DESIGNED BY:
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APPROVED BY:G4900 OIL COOLING FAN
255
K255A
M3F
S255A
S255B
K255A
A1
A2
A1
A2
111214111214
212224212224
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111214
212224
313234
414244
/090.7F
POWER CONTROL
/255.5B
K255A
11
12 14
XP 12 13 14
R S TP255A
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
E
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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0
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CHECKED BY:
APPROVED BY:G4900
CONNECTION TERMINAL LIST I
280
XM 1
031.
1EG
ENER
ATO
R N
EUTR
AL
GR
OU
ND
ING
VO
LTA
GE
203
1.1E
GEN
ERA
TOR
NEU
TRA
L G
RO
UN
DIN
G V
OLT
AG
E
303
1.2E
GEN
ERA
TOR
PR
OTE
CTI
ON
CU
RR
ENT
NEU
TRA
L SI
DE
A
403
1.2E
GEN
ERA
TOR
PR
OTE
CTI
ON
CU
RR
ENT
NEU
TRA
L SI
DE
B
503
1.2E
GEN
ERA
TOR
PR
OTE
CTI
ON
CU
RR
ENT
NEU
TRA
L SI
DE
C
603
1.2E
GEN
ERA
TOR
PR
OTE
CTI
ON
CU
RR
ENT
NEU
TRA
L SI
DE
N
703
1.4E
GEN
ERA
TOR
MET
ERIN
G C
UR
REN
T A
803
1.4E
GEN
ERA
TOR
MET
ERIN
G C
UR
REN
T B
903
1.4E
GEN
ERA
TOR
MET
ERIN
G C
UR
REN
T C
1003
1.4E
GEN
ERA
TOR
MET
ERIN
G C
UR
REN
T N
1103
1.7E
GEN
ERA
TOR
FIE
LD W
IND
ING
1203
1.7E
GEN
ERA
TOR
FIE
LD W
IND
ING
1303
2.1F
GEN
ERA
TOR
VO
LTA
GE
A
1403
2.1F
GEN
ERA
TOR
VO
LTA
GE
B
1503
2.1F
GEN
ERA
TOR
VO
LTA
GE
C
1603
2.1F
GEN
ERA
TOR
VO
LTA
GE
N
1703
2.2F
GEN
ERA
TOR
RES
IDU
AL
VO
LTA
GE
1803
2.2F
GEN
ERA
TOR
RES
IDU
AL
VO
LTA
GE
1903
2.4F
GEN
ERA
TOR
PR
OTE
CTI
ON
CU
RR
ENT
LIN
E SI
DE
A
2003
2.4F
GEN
ERA
TOR
PR
OTE
CTI
ON
CU
RR
ENT
LIN
E SI
DE
B
2103
2.4F
GEN
ERA
TOR
PR
OTE
CTI
ON
CU
RR
ENT
LIN
E SI
DE
C
2203
2.4F
GEN
ERA
TOR
PR
OTE
CTI
ON
CU
RR
ENT
LIN
E SI
DE
N
XP 1
090.
2DM
AIN
PO
WER
SU
PP
LY R
209
0.2D
MA
IN P
OW
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UP
PLY
S
309
0.3D
MA
IN P
OW
ER S
UP
PLY
T
409
0.3D
MA
IN P
OW
ER S
UP
PLY
N
510
2.5D
DC
M C
OO
LIN
G F
AN
R
610
2.5D
DC
M C
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LIN
G F
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S
710
2.5D
DC
M C
OO
LIN
G F
AN
T
825
0.2B
OIL
PU
MP
SU
PP
LY R
925
0.2B
OIL
PU
MP
SU
PP
LY S
1025
0.2B
OIL
PU
MP
SU
PP
LY T
1125
0.3B
OIL
PU
MP
SU
PP
LY N
1225
5.2D
OIL
CO
LIN
G F
AN
SU
PP
LY R
1325
5.2D
OIL
CO
LIN
G F
AN
SU
PP
LY S
1425
5.2D
OIL
CO
LIN
G F
AN
SU
PP
LY T
1510
2.2A
VA
RIA
BLE
SP
EED
DR
IVER
R
1610
2.2A
VA
RIA
BLE
SP
EED
DR
IVER
R
1710
2.2B
VA
RIA
BLE
SP
EED
DR
IVER
S
1810
2.3A
VA
RIA
BLE
SP
EED
DR
IVER
S
1910
2.3A
VA
RIA
BLE
SP
EED
DR
IVER
T
2010
2.3B
VA
RIA
BLE
SP
EED
DR
IVER
T
1 2 3 4 5 6 7
A
F
B
C
D
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GCP-EE01TitleProjectEnd User
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACÁTEDRA DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Supplier
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0
DESIGNED BY:
CHECKED BY:
APPROVED BY:G4900
CONNECTION TERMINAL LIST II
281
XC 1
105.
1DST
ATO
R P
HA
SE A
TEM
PER
ATU
RE
MEA
SUR
ING
I
210
5.1D
STA
TOR
PH
ASE
A T
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EASU
RIN
G I
310
5.1D
STA
TOR
PH
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A T
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TUR
E M
EASU
RIN
G I
410
5.2D
STA
TOR
PH
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B T
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ERA
TUR
E M
EASU
RIN
G I
510
5.2D
STA
TOR
PH
ASE
B T
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ERA
TUR
E M
EASU
RIN
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