Identificación de variables eléctricas de condición para el monitoreo de microcentrales

Abstract

En el último tiempo el aumento de la demanda no ha ido de la mano con el crecimiento de la oferta, entre lo que sobresalen las barreras a la construcción de proyectos de gran envergadura. Sin embargo, Chile posee un enorme potencial energético, en especial, la energía hidráulica, la cual puede ser una alternativa para desarrollar proyectos de baja escala y responder al desafío de generación. El objetivo de esta memoria es desarrollar un sistema de monitoreo de variables eléctricas, que permita identificar condiciones anormales del funcionamiento de generadores sincrónicos, además disponer de una plataforma en tiempo real que pueda obtener los datos necesarios, para luego ser procesados e identificar posibles fallos. Para esto fue desarrollado un sistema en LABVIEW, el cual toma los datos, los procesa y los almacena, para posteriormente ser leídos en MATLAB y ser graficados y analizados. Este proceso se realizó con la micro central hidráulica ubicada en el taller mecánico de la Universidad de Chile, donde se tomaron distintas mediciones, que al ser analizadas mostraron diferentes condiciones del generador. Una de estas es la posible excentricidad estática del generador, debido a la alta presencia de armónicos que siguen el patrón f_E=[1±((2k-1)/P)] f_s. Otra de las condiciones encontradas, es la alta posibilidad de tener cortocircuitos en las fases A y B, debido a la presencia significativa de las 3ª, 9ª y 15ª armónicas en dichas fases. Además se presenta el diseño de un banco de pruebas, el cual está previsto para disponer de estados de comparación entre un generador en estado sano y en diferentes condiciones de falla. El sistema de adquisición de datos desarrollado presenta un buen desempeño almacenando datos en línea de la corriente de un generador. Con el cual se pueden realizar análisis del espectro de frecuencia, con el fin de encontrar patrones que permitan diferenciar las distintas fallas, puedan ser estas de índole mecánica o eléctrica. Asimismo, se desarrolla un manual para el posterior uso de la herramienta. Como trabajo futuro se propone integrar un sistema de detección de fallas, el cual pueda identificar en línea las diferentes condiciones que pongan en riesgo la operación de un generador.