Regulador automático de tensión para el generador asíncrono autoexitado: diseño, construcción y pruebas

Abstract

La presente tesis trata sobre el estudio de Regulador Automático de Tensión para el Generador Asíncrono Auto excitado'' (Diseño, Construcción y Pruebas). Incluye también el desarrollo de un método para. analizar el comportamiento estable de la maquina con carga balanceada por solución de sus ecuaciones por el método de Newton-Raphson con el auxilio de un computador digital. El interés por el tema, tiene su origen en una idea - lanzada por un grupo de ingenieros de Empresas Eléctricas en la publicación: "Centrales Hidráulicas estandarizadas para la electrificación de las pequeñas poblaciones de la región andina "Lima, Perú, mayo de 1971” Aquí plantean la utilización de turbinas tipo "Michell - Banki" para la generación de pequeñas potencias como una alternativa más ventajosa que los grupos electrógenos para la electrificación de localidades apartadas, que cuenten con posibilidades hidráulicas. Mencionan además la idea (sin trabajarla) de - usar generadores asíncronos auto excitados. En Colombia, partiendo también de esta publicación, el "Grupo de Desarrollo Rural" de la Universidad de los Andes ha venido realizando investigaciones tendientes a la implementación de estas micro centrales, habiendo desarrollado técnicas operativas y a la vez económicas para construir embalses y tuberías forzadas. Han realizado experiencias en prototipos, pero utilizando exclusivamente alternadores convencionales. En este aspecto, estos esfuerzos y los que dan origen al presente trabajo resultan- complementarios, y un mayor intercambio de experiencias será muy importante para hacer de la idea lazada por las EEA, una alternativa práctica. Estos esfuerzos no son únicos; en otros lugares se están estudiando posibles alternativas para la electrificación de lugares apartados, incluso por aprovechamiento de fuentes de energía no convencional, como la eólica y la solar. La importancia de estos estudios radica en que, por las características geográficas de nuestros países, resulta sumamente costosa la distribución de energía eléctrica a las localidades apartadas desde los grandes sistemas interconectados. Por ello, muchos de los proyectos de Electrificación Rural deberán plantearse a partir de pequeñas centrales aisladas. En esta perspectiva, los esfuerzos por lograr sistemas de generación de bajo costo quedan plenamente justificados. El desarrollo del presente trabajo está separado en tres partes (Capítulos II, III, y IV). En la primera, se revisa el comportamiento del sistema sin regulación, durante el transitorio de puesta en marcha, y en estado estable a distintas condiciones de carga, balanceada y desbalanceada, en función de definir una estrategia general de control. En la segunda parte, se desarrolla todo lo específicamente relacionado al diseño, partiendo del establecimiento de las especificaciones básicas de comportamiento. Se incluye la explicación detallada de la operación del sistema y una evaluación aproximada de su costo total. La Última parte resume los resultados de los ensayos efectuados para verificar la calidad del diseño, esto es, para observar tanto la respuesta transitoria del regulador frente a la conexión y desconexión de carga, como la respuesta estable (medición del error estático) para diferentes niveles de carga. Incluye además el análisis y comentario de los resultados. El autor reconoce el aporte de muchos colegas del Dpto. de Electricidad y Electrónica, los que, con sus observaciones y sugerencias, han contribuido a formular una alternativa adecuada. En la parte experimental, el personal técnico del Laboratorio ha colaborado también en forma valiosa. A todos ellos, el autor les expresa su sincero agradecimiento.