HPPP Planta de Potencia Hidroeléctrica con Turbina Pelton, Controlada desde Computador (PC)

La Planta de Potencia Hidroeléctrica con Turbina Pelton, Controlada desde Computador (PC), "HPPP", ha sido diseñada por EDIBON con el objetivo de investigar y estudiar el funcionamiento de las plantas de generación de energía hidroeléctrica basadas en turbinas Pelton. Además, también permite analizar las características mecánicas de este tipo de turbinas.

Desde el punto de vista mecánico, este equipo está construido con una estructura de aluminio y acero que integra los siguientes componentes: una turbina Pelton de 1 kW con dos inyectores servoaccionados, un depósito de agua para simular el embalse, una bomba de agua que permite simular un salto de agua de hasta 80 metros, tubos de PVC de 2 pulgadas para la canalización del agua desde la bombahasta los inyectores, y dos servomotores que controlan la apertura y cierre de los inyectores. Estos inyectores pueden ser controlados manualmente desde el sistema SCADA o de forma automática mediante un controlador avanzado, que se describe más adelante en este catálogo. Además, la referencia "HPPP" incorpora sensores estratégicamente ubicados para medir y analizar variables físicas del sistema, como caudal, presión, velocidad y par. Estos sensores permiten al usuario visualizar y analizar los rendimientos parciales y totales de la turbina y la planta de potencia, el par ejercido por la turbina en función de la apertura de los inyectores, la potencia mecánica desarrollada, el flujo de agua necesario para generar dicha potencia, la optimización del rendimiento de la turbina en función del salto de agua ideal, y el impacto de la asimetría de las presiones de los dos inyectores en el rendimiento de la turbina, entre otros aspectos.

Desde el punto de vista eléctrico, se recomienda adquirir las cargas resistivas y capacitivas "N-REVT/1K" y "N-CAR19T/3C", así como la Unidad de Control y Regulación de HPPP, "HPPP-CR", la cual incluye todos los elementos eléctricos necesarios para controlar la turbina Pelton como una central eléctrica. En primer lugar, cuenta con instrumentos analógicos de medida, como un voltímetro, un vatímetro y un varímetro, que proporcionan información sobre los parámetros eléctricos del generador. Además, destaca el controlador avanzado, cuya función es gobernar automáticamente la posición de los servo inyectores en relación con la potencia eléctrica generada. Este controlador multifunción actúa como protección contra sobre frecuencia, sobre tensión, sobre corriente y potencia inversa, brindando seguridad y realismo al sistema. Junto al controlador avanzado se encuentra un analizador de redes, que permite medir y visualizar todos los parámetros eléctricos que el generador inyecta en la red eléctrica real cuando está sincronizado. Además, el equipo puede operar en modo isla, suministrando energía a una serie de cargas eléctricas ya mencionadas en este párrafo.

Todos los parámetros eléctricos y mecánicos son recopilados por el Sistema de Adquisición y Control de Datos (SCADA) que incluye el equipo. El SCADA es una herramienta indispensable para poder analizar cada detalle del funcionamiento de una turbina o de una planta de potencia hidroeléctrica, "HPPP". Todos los parámetros se pueden visualizar de forma gráfica para entender paso a paso cómo funciona la dinámica de este tipo de sistemas. Por ejemplo, la influencia del salto de presiones en la potencia mecánica de la turbina, cómo varía el rendimiento en función de la apertura de los inyectores, cómo afecta esto al par ejercido por la turbina, etc.