2. Objetivos
Lección 1: Fundamentos de
Grupos Electrógenos
2
Definir qué es un grupo electrógeno e identificar sus componentes
Enumerar los sub-sistemas que componen la fuente de fuerza
Enumerar los componentes del alternador principal
Identificar las funciones del control del grupo electrógeno
Revisar las características de los controles análogos
Identificar las ventajas de los controles con microprocesador
3. 3
Un generador eléctrico o grupo electrógeno es una
máquina que convierte energía mecánica, potencial o
dinámica en energía eléctrica.
La energía puede provenir del vapor, combustión,
agua, viento, etc.
Grupos Electrógenos
4. 4
Componentes de un grupo electrógeno
Fuente de fuerza
Alternador
Sistemas de control
Sistema de transferencia
5. 5
Ofrece la energía mecánica para hacer girar el alternador:
Rotor eólico
Turbina de vapor
Turbina hidráulica
Motor de combustión interna
Etc.
Fuente de Fuerza
6. 6
Alternador
Máquina eléctrica que produce
voltaje de AC cuando el campo
magnético presente en el rotor gira
e induce el voltaje AC en el estator
7. 7
Sistema de Control
Controla, monitorea y realiza operaciones
del grupo electrógeno, ejemplos:
• DSE 4520
• DSE 5120
• DSE 7320 MKII
• DSE 8610 MKII
• Mebay
• Cummins
• etc
8. Funciones del sistema de control
Interactúa con el sistema de energía in situ
del cliente
Enciende/detiene la fuente de fuerza
Regula la velocidad del motor
Regula el voltaje de salida del alternador
Monitorea variables del motor y del alternador
Protege el grupo electrógeno
Monitorea variables de la red eléctrica (si aplica)
Coordina proceso de sincronización (si aplica)
8
9. Objetivos
Lección 2: Características de los
Controles DeepSea para Generadores
9
Conocer la evolución de los controles para grupos electrógenos
Revisar las características y desventajas de los controles análogos
Identificar las características de los controles electrónicos
Identificar las características y ventajas de los controles digitales
Identificar las características de los controles digitales DeppSea
11. Desventajas de los controles análogos
7/22/2023
11
Altas corrientes entrando a las tarjetas
Ajustes físicos en las tarjetas
Carecía de regulación de voltaje
Gobernación de velocidad mecánica
Sin registro de fallas
Configuración limitada
12. Controles análogos para generador
12
Estaban basados en electrónica análoga (entradas,
salidas, medidores, etc)
• sin registro de fallas
• motores no electrónicos
• medidores análogos o sin medición
13. 13
Basados en electrónica digital básica:
configurables
temporizadores
protecciones
comunicaciones básicas
motores no electrónicos
Controles electrónicos
14. 14
accionado por menús
configurable
monitoreo del motor, alternador y red
comunicaciones avanzadas
motores mecánicos y electrónicos
registro de fallas
Controles digitales
15. 15
Ventajas
tamaños reducidos
operación del genset y ATS
integración con otros sistemas (PLC, SCADA, etc.)
capacidad de paralelismo
pueden ser monitoreados
Etc.
16. 16
Integración de funciones
Menos componentes de hardware
Menos cables
Ahorro en la instalación
Reparaciones más sencillas
Tiempo de servicio reducido
Etc.
17. Configurable
17
Mediante el interfaz o mediante el software
parámetros del motor
parámetros del generador
parámetros de la red eléctrica
sensores
18. Protecciones del motor
18
El control protege el motor mediante el
monitoreo de los sensores instalados,
comparando los datos de estos contra
los ajustes de protección configurados.
19. Protecciones del generador
19
El control protege el alternador principal por:
Sobrecorriente/ sobrecarga
Alto o bajo voltaje
Sobre y subfrecuencia
Sobre excitación
Etc.
20. Interacción con otros sistemas el cliente
20
Interruptores de transferencia automáticos
BMS
PLC
Sistemas de paralelismo
Sistemas de monitoreo remoto
21. Objetivos
Lección 3: Seguridad en la Operación y
Mantenimiento de Generadores Eléctricos
21
Identificar los riesgos asociados con la operación y mantenimiento
de generadores eléctricos
Enumerar los riesgos asociados al motor
Enumerar los riesgos asociados al generador
Identificar los puntos específicos en el generador eléctrico en
donde hay presencia de energía eléctrica
22. Riesgos asociados al motor
Riesgos mecánicos
Riesgos térmicos
Riesgos a la salud
Riesgos asociados al generador
Descarga eléctrica
Relámpago de arco
Riesgos asociados a la operación y
mantenimiento de generadores eléctricos
24. Riesgos asociados al motor
Exhaust
Outlet
Turbocharger
Riesgos térmicos:
Exhaust
Manifold
25. Riesgos asociados al generador
Descarga eléctrica ó electrocución:
Implica el paso de corriente a través del cuerpo,
se puede evitar:
Des-energizando
Bloqueando
Usando EPP adecuado
26. Riesgos asociados al generador
Relámpago de arco ó Arc Flash:
Lesiones derivadas de la liberación de energía
causada por un arco eléctrico, la corriente NO pasa
por el cuerpo
27. Objetivos
Lección 4: Funciones del Control 7320
27
Conocer las características básicas del control DSE7320
Conocer las funciones que puede ejecutar el control DSE7320
Identificar los componentes del control DSE7320
29. 29
• Opera 12 o 24 Volts
• 6 entradas análogas
• 8 entradas digitales
• 6 salidas digitales
• Protección IP42
• Soporta varios idiomas
• Función de ejercicio
• 2 salidas de relé para control de ATS
• Interfaz para comunicaciones Modbus
• Comunicación con motores eletrónicos
• Monitoreo y protección del motor
• Monitoreo y protección del genearador
Características del control DSE7320
30. 7/22/2023
30
• Voltaje de batería
• Revoluciones de motor
• Temperatura de motor
• Presión de Aceite
• Horas de operación
• Etc.
Monitoreo y protección del motor
31. 7/22/2023
31
Protecciones Mecánicas del Control DSE7320
• Advertencia y disparo por bajo voltaje de batería
• Disparo por falla de arranque
• Disparo por sobre velocidad
• Advertencia y disparo por baja presión de aceite
• Advertencia y disparo por alta temperatura de motor
• Advertencia por bajo nivel de combustible
• Etc.
32. 7/22/2023
32
• Voltaje línea - línea Generador
• Voltaje línea - neutro Generador
• Corriente de tres fases
• Potencia Real (kW)
• Factor de potencia
• Frecuencia
Monitoreo y protección del generador
33. 7/22/2023
33
• Alarma y disparo por alto y bajo Voltaje AC
• Alarma y disparo por alta y baja frecuencia
• Disparo por sobre corriente
• Advertencia por sobre carga
• Protección por corto circuito
• Etc.
Protecciones Eléctricas del Control DSE7320
34. 7/22/2023
34
Botones del control DSE7320
Botón de
Selección
de Menú
Botones de
Navegación
de Pantalla
Botón
Modo
Manual
Botón
de
Arranque
Botón
de
Paro
Botón
Modo
Automático
Botón
Cierre del
Generador
Botón
Cierre de
De red Botón
de
Prueba
Botón
de
Reset
35. 7/22/2023
35
Indicadores del control DSE7320
Pantalla
Gráfica
LCD
LED
Modo
Manual
LED
Indicación de
estado/ fallas
LED
Generador
Conectado
LED
modo
Paro
LED
Modo
Automático
LED de
Generador
disponible
LED de
Red
disponible
LED
modo
Prueba
LED
Red
Conectada
36. Objetivos
Lección 5: Operación del Generador
36
Conocer los modos de operación del generador eléctrico con el
control DeepSea
Identificar los diferentes escenarios de operación del generador
eléctrico en modo Automático
Identificar los diferentes escenarios de operación del generador
eléctrico en modo Manual
37. Modos de operación del grupo electrógeno
Modo Desactivado
Modo Manual/Funcionamiento
Modo Auto
7/22/2023
37
38. Modos de operación del grupo electrógeno
7/22/2023
38
Modo desactivado:
El equipo tiene energía de la batería
No arrancará si falla la red pública
No arrancará si oprimo el botón de arranque
LED de indicación de modo “Stop” encendido
Indicación de estado de red
39. Modos de operación del grupo electrógeno
7/22/2023
39
Modo manual:
El equipo tiene energía de la batería
No arrancará si falla la red pública
Arrancará sólo si oprimo el botón de arranque
LED de indicación de modo “Manual” encendido
Indicación de estado de red
La transferencia de carga en forma manual
40. Modos de operación del grupo electrógeno
7/22/2023
40
Modo automático:
El equipo arranca automáticamente si falla la red pública
NO arrancará si oprimo el botón de arranque
LED de indicación de modo “Auto” encendido
Indicación de estado de red
La transferencia de carga en forma automática
41. 7/22/2023
41
Escenarios de operación del sistema: “Auto”
LED
Modo
Automático
Red
disponible
Red
Conectada
Condiciones normales:
Red disponible
Conectado a la red
Modo “Auto”
42. 7/22/2023
42
Escenarios de operación del sistema: “Auto”
LED
Modo
Automático
Red sin
energía
LED
Red
Conectada
Condición de falla en la red:
Red no disponible
Conectado a la red
Modo “Auto”
43. 7/22/2023
43
Escenarios de operación del sistema: “Auto”
LED
Modo
Automático
Red sin
energía
LED
Red
Conectada
Arranque del generador:
Arranque del equipo
Conectado a la red
Modo “Auto”
Indicación
Arranque
44. 44
Escenarios de operación del sistema: “Auto”
Generador
Disponible
Red sin
energía
Red
Desconectada
Transferencia de la carga al generador:
Desconexión de la red
Conexión de la carga al generador
Modo “Auto”
Indicación
Arranque
Generador
Conectado
45. 45
Escenarios de operación del sistema: “Auto”
Generador
Disponible
Red
Disponible
Red
Desconectada
Retorno de la señal de la red:
Red disponible
Conexión al generador
Modo “Auto”
Indicación
Arranque
Generador
Conectado
46. 46
Escenarios de operación del sistema: “Auto”
Generador
Disponible
Red
Disponible
Red
Conectada
Retransferencia de la carga a la red:
Red disponible
Desconexión del generador
Modo “Auto”
Indicación
Arranque
Generador
Desconectado
47. 7/22/2023
47
Escenarios de operación del sistema: “Auto”
LED
Modo
Automático
Red
disponible
Red
Conectada
Retorno a condiciones normales:
Apagado del generador
Red disponible
Conectado a la red
Modo “Auto”
48. 48
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red
disponible
Red
Conectada
Condiciones normales:
Red disponible
Conectado a la red
Modo “Manual”
49. 49
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red NO
disponible
Red
Conectada
Condición de falla en la red:
Red no disponible
Conectado a la red
Modo “Manual”
50. 50
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red NO
disponible
Red
Conectada
Arranque del equipo:
Red no disponible
Conectado a la red
Modo “Manual”
Pulsar
Botón
Arranque
51. 51
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red NO
disponible
Red
Conectada
Arranque del equipo:
Red no disponible
Conectado a la red
Modo “Manual”
Confirmación
De
Arranque
52. 52
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red NO
disponible
Red
Conectada
Transferencia de la carga al generador:
Red no disponible
Desconexión manual de la red
Modo “Manual”
Confirmación
De
Operación del
Generador
Pulsar
Botón
Conexión al
Generador
53. 53
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red NO
disponible
Red
Desconectada
Transferencia de la carga al generador:
Red no disponible
Conexión manual al generador
Modo “Manual”
Generador
Disponible
Generador
Conectado
54. 54
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red
Disponible
Red
Desconectada
Retorno de la señal de la red:
Red disponible
Generador disponible
Generador conectado
Modo “Manual”
Generador
Disponible
Generador
Conectado
55. 55
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red
Disponible
Red
Desconectada
Retransferencia de la carga a la red:
Red disponible
Generador disponible
Generador conectado
Modo “Manual”
Generador
Disponible
Generador
Conectado
Pulsar
Botón
Conexión
a la Red
56. 56
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red
Disponible
Red
Conectada
Retransferencia de la carga a la red:
Red disponible
Generador disponible
Generador conectado
Modo “Manual”
Generador
Disponible
Generador
Desconectado
57. 57
Operación del sistema: “Manual”
LED
Modo
Manual
Red
Disponible
Red
Conectada
Apagado del generador:
Red disponible
Generador disponible
Generador conectado
Modo “Manual”
Generador
Disponible
Generador
Desconectado
58. Objetivos
Lección 6: Mantenimiento
del Grupo Electrógeno
58
• Comprender la definición de mantenimiento
• Identificar los tipos de mantenimiento
• Definir qué es mantenimiento preventivo
• Comprender las ventajas del mantenimiento preventivo
• Enumerar las actividades rutinarias de mantenimiento
preventivo del grupo electrógeno
59. Definición de mantenimiento
59
Es el procedimiento mediante el cual un bien, equipo,
instalación, etc. recibe tratamientos a efectos de que el
paso del tiempo, el uso o el cambio de las condiciones
exteriores no lo afecte y pueda llevar a cabo la función
para la cual fue diseñado o construido.
61. ¿Qué es mantenimiento preventivo?
61
Es el desarrollo de una rutina de revisiones y reemplazo
periódico de componentes en un equipo
Este se desarrolla bajo una calendarización pre-
determinada establecida por el fabricante
62. Ventajas del mantenimiento preventivo
Evita fallas inesperadas
Permite planificar mantenimientos mayores
Ahorra costos
Reduce los tiempos muertos
Aumenta la confiabilidad del equipo
Alarga la vida del equipo
62
63. ¿Qué incluye el mantenimiento preventivo?
63
Inspecciones visuales de los sistemas
Limpieza
Reemplazo de partes
Cambio de fluidos
Pruebas eléctricas
66. Inspección sistema eléctrico
66
Estado de baterías y terminales de cables
Nivel de electrolito correcto
Bornes sin corrosión
Cables apretados
Baterías sin fisuras
68. Inspección sistema de combustible
68
Tanque de combustible/ pureza del combustible
Nivel de mayor a medio tanque
Medidor de flote operativo
Mangueras en buen estado
Cero fugas
70. Inspección sistema de lubricación
70
Aceite de motor
Nivel correcto
Viscosidad correcta (SAE)
Cero fugas
71. Inspección sistema de lubricación
71
Problemas asociados al sistema de lubricación
Calentamiento
Generación de humo
Depósitos dañinos
Deterioro y daño al motor
72. 72
Inspección sistema de enfriamiento
Ventilador del
radiador
Radiador
Refrigerante del
radiador
Retorno del
refrigerante
Bomba de
agua
Refrigerante
para el
colector
Carcasa del
termostato
Válvula
73. Inspección sistema de enfriamiento
73
Componentes sistema de enfriamiento
Nivel de refrigerante
NO usar agua
Estado de mangueras
Estado del tapón de radiador
74. 74
Inspección sistema de enfriamiento
Componentes sistema de enfriamiento
Estado de bandas y ventiladora
Cero fugas de refrigerante
Calentador operativo
Estado de radiador
75. 75
Inspección sistema de enfriamiento
Problemas asociados al sistema de enfriamiento
Incrustación y corrosión
Gelificación de refrigerante
Obstrucción de galerías
Daño de camisas
Calentamiento
77. Inspección sistema de admisión de aire
77
Componentes sistema de aire
Suciedad del filtro de aire
Estado de mangueras
Estado del turbo-compresor
78. Inspección sistema de admisión de aire
78
Problemas asociados al sistema de aire
Problemas para arrancar
Falta de potencia
Presencia de humo
Daño al turbocompresor
Cada control del genset tiene que controlar todos los diferentes subsistemas grupo electrógeno.
Un grupo electrógeno típicamente forma parte de un sistema de generación de energía mucho más grande. Este podría interactuar con otros generadores, interruptores automáticos de transferencia, u otro equipo de distribución de energía. Un control de genset debe tomar entradas de otros sistemas como también provee salidas que son usadas por otros sistemas.
Un grupo electrógeno puede arrancar y parar la fuente de fuerza cuando sea necesario. Lo cual puede hacerse de forma manual por un comando de operador, o por una entrada automática proveniente de otro de los sistemas del cliente.
Con la máquina corriendo, el control puede regular la velocidad del motor a RPM nominales. Tipicamente, el alternador está acoplado directamente al cigüeñal del motor por tanto las RPM están relacionadas directamente con la frequencia de salida. El control tambien puede controlar el voltaje de salida del alternador.
Aun controlando todas estas variables al mismo tiempo, el control se encarga de proteger el grupo electrógeno. El control monitorea varios sensores y entradas del motor, el alternador, y otros sistemas para asegurar una operación segura del grupo electrógeno. Si el control detecta un escenario peligroso para el generador, se genera una alerta. Si la condición persiste, el control apagaga completamente el grupo electrógeno.
.
.
PowerCommand Controls typically display a series of Menus that annunciate all of the parameters associated with the control. With this menu system, you can search running parameters such as voltage, current, engine speed, battery voltage, among others.
The operator can navigate these menus by interacting with the Human Machine Interface (HMI) of the control. The HMI typically consists of a graphical display, pushbuttons and LEDs. The pushbuttons are used to navigate the menus and control the generator set. The LEDs display information about the current operation state of the generator set.
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If one or more of those setpoints go beyond a threshold for a certain period of time, the generator control may respond by issuing a warning or a shutdown command.
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If one or more of those setpoints go beyond a threshold for a certain period of time, the generator control may respond by issuing a warning or a shutdown command.
PowerCommand Controls also can operate automatically, without the intervention of a local operator. The PowerCommand control can be left in “Auto Mode” and have remote start and stop connections wired to it. These can be wired to a customer’s equipment, which can be used to start and stop the generator set remotely.
Typical customer equipment which uses the generator sets in Automatic Mode are Building Management Systems (BMS) and Automatic Transfer Switches (ATS).
A BMS is usually a central computer that controls all of the power distribution in a customer’s facility. This system can control, monitor, start, and stop every piece of equipment including backup power generators.
An ATS is a device that senses when utility power has been lost locally at a facility, start an emergency generator set, and transfer electrical power automatically over to the emergency power.
Some features of the 7320 control:
The PCC 1302 control is operated by the HMI 211 front panel buttons. There are 5 modes used regularly by genset operators:
Off Mode
Manual/Run Mode
Auto Mode
Sleep Mode
Setup Mode
Off Mode
The Off Mode is when the generator set is not running, and is not in standby mode. When in Off Mode, the control does not allow the generator set to start – either by pressing the start button or by receiving a remote start signal. If the generator set is already running and the technician places the genset into “Off” mode, the control initiates a normal shutdown sequence.
Manual/Run Mode
The Manual Mode is the mode the operator will select if he/she would like to operate the genset manually by input to the HMI. In Manual Mode, the remote start signal is ignored. Once in manual mode, the operator can select Run Mode, and the generator set will start and will continue to run until the control is put into Off mode.
Auto Mode
When the generator set is in Auto mode, the generator set can be started with a remote signal only. When in Auto mode, the generator set can start at any time without any operator input (or warning). If the generator set is running in Auto Mode, and the Off button is pressed or the remote start signal is removed, the control initiates a normal shutdown sequence.
The PCC 1302 control is operated by the HMI 211 front panel buttons. There are 5 modes used regularly by genset operators:
Off Mode
Manual/Run Mode
Auto Mode
Sleep Mode
Setup Mode
Off Mode
The Off Mode is when the generator set is not running, and is not in standby mode. When in Off Mode, the control does not allow the generator set to start – either by pressing the start button or by receiving a remote start signal. If the generator set is already running and the technician places the genset into “Off” mode, the control initiates a normal shutdown sequence.
Manual/Run Mode
The Manual Mode is the mode the operator will select if he/she would like to operate the genset manually by input to the HMI. In Manual Mode, the remote start signal is ignored. Once in manual mode, the operator can select Run Mode, and the generator set will start and will continue to run until the control is put into Off mode.
Auto Mode
When the generator set is in Auto mode, the generator set can be started with a remote signal only. When in Auto mode, the generator set can start at any time without any operator input (or warning). If the generator set is running in Auto Mode, and the Off button is pressed or the remote start signal is removed, the control initiates a normal shutdown sequence.
The PCC 1302 control is operated by the HMI 211 front panel buttons. There are 5 modes used regularly by genset operators:
Off Mode
Manual/Run Mode
Auto Mode
Sleep Mode
Setup Mode
Off Mode
The Off Mode is when the generator set is not running, and is not in standby mode. When in Off Mode, the control does not allow the generator set to start – either by pressing the start button or by receiving a remote start signal. If the generator set is already running and the technician places the genset into “Off” mode, the control initiates a normal shutdown sequence.
Manual/Run Mode
The Manual Mode is the mode the operator will select if he/she would like to operate the genset manually by input to the HMI. In Manual Mode, the remote start signal is ignored. Once in manual mode, the operator can select Run Mode, and the generator set will start and will continue to run until the control is put into Off mode.
Auto Mode
When the generator set is in Auto mode, the generator set can be started with a remote signal only. When in Auto mode, the generator set can start at any time without any operator input (or warning). If the generator set is running in Auto Mode, and the Off button is pressed or the remote start signal is removed, the control initiates a normal shutdown sequence.
The PCC 1302 control is operated by the HMI 211 front panel buttons. There are 5 modes used regularly by genset operators:
Off Mode
Manual/Run Mode
Auto Mode
Sleep Mode
Setup Mode
Off Mode
The Off Mode is when the generator set is not running, and is not in standby mode. When in Off Mode, the control does not allow the generator set to start – either by pressing the start button or by receiving a remote start signal. If the generator set is already running and the technician places the genset into “Off” mode, the control initiates a normal shutdown sequence.
Manual/Run Mode
The Manual Mode is the mode the operator will select if he/she would like to operate the genset manually by input to the HMI. In Manual Mode, the remote start signal is ignored. Once in manual mode, the operator can select Run Mode, and the generator set will start and will continue to run until the control is put into Off mode.
Auto Mode
When the generator set is in Auto mode, the generator set can be started with a remote signal only. When in Auto mode, the generator set can start at any time without any operator input (or warning). If the generator set is running in Auto Mode, and the Off button is pressed or the remote start signal is removed, the control initiates a normal shutdown sequence.