La Aplicación de Centrales de Energía Hidroeléctrica con Turbina Francis, «AEL-HPPF», ha sido desarrollada por EDIBON con un doble propósito: por un lado permite estudiar las características de operación de una turbina Francis, y por otro lado, es posible estudiar el funcionamiento de las plantas de potencia hidroeléctricas reales. Esta aplicación está formada por elementos mecánicos y eléctricos reales dimensionados a escala reducida para poder ser ensayados en un laboratorio.
La aplicación «AEL-HPPF» está formada por un depósito de agua (embalse) la cual es propulsada a través de una tubería mediante una bomba de agua de gran potencia (para simular la energía potencial) hasta un inyector en el cual se encuentra instalado un sensor de presión, con la gran ventaja de poder controlar la presión de inyección del agua mediante el control de la velocidad de la bomba (variaciones de caudal/presión). La tubería de salida de la bomba dispone de un caudalímetro que nos permitirá medir el caudal de agua inyectado a la turbina. De esta forma se pueden conseguir diferentes presiones y analizar los diferentes regímenes de funcionamiento que tiene la turbina Francis, así como los cambios que se producen en la generación de la energía eléctrica. Así mismo, se incorpora un sensor de fuerza y un freno de correa para la medida del par de la turbina. De esta forma podrán obtenerse los parámetros de operación de la turbina, así como las curvas características de la misma.
Además, por su versatilidad y flexibilidad, esta aplicación también permite estudiar el funcionamiento tanto de grandes plantas de potencia hidroeléctricas como el estudio de pequeñas centrales. Para este propósito, un generador eléctrico es acoplado a la turbina Francis para la producción de energía eléctrica con el objetivo de realizar diferentes consumos de energía eléctrica. A la salida del generador está conectado un analizador de redes para monitorizar los parámetros de generación eléctrica tales como, la potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente, las corrientes de fase, la frecuencia y el factor de potencia. Además, la aplicación dispone de un banco de condensadores para suministrar energía reactiva para la corrección del factor de potencia y un banco de cargas resistivas para el consumo de la energía generada.
El «AEL-HPPF» incluye los siguientes elementos:
Panel de instrumentación:
Analizador de redes digital para la medida de los parámetros eléctricos del generador (V, f, P, Q, S, PF, etc.)
Medidor analógico de tensión del generador.
Medidor analógico de potencia activa del generador.
Medidor analógico de potencia reactiva del generador.
Relé trifásico de protección de sobrecorriente.
Banco trifásico de cargas capacitivas para la compensación del factor de potencia.
Banco trifásico de cargas resistivas para consumo de energía.
Turbina Francis con generador eléctrico.
Este Equipo Controlado desde Computador se suministra con el Sistema de Control desde Computador (SCADA) de EDIBON, e incluye: el propio Equipo + una Caja-Interface de Control + una Tarjeta de Adquisición de Datos + Paquetes de Software de Control, Adquisición de Datos y Manejo de Datos, para el control del proceso y de todos los parámetros que intervienen en el proceso.
