Tablero de control y protección de un grupo generador de 470 kW

Abstract

El presente trabajo de titulación aborda el rediseño del tablero de control y protección del grupo generador G3 de la central hidroeléctrica HIDROCAROLINA, ubicada en la provincia de Imbabura, Ecuador. Dicho generador, con una potencia nominal de 470 kW y una tensión de salida de 440 V, presenta fallos en componentes clave tales como los relés de protección, el sistema de sincronización, la interfaz HMI, los medidores de temperatura y los dispositivos de monitoreo eléctrico, lo cual afecta su operación en modo semiautomático y compromete la seguridad operativa del sistema. El objetivo principal del proyecto es diseñar un tablero de control que integre funciones de sincronización, monitoreo y protección eléctrica, con el fin de mejorar la confiabilidad y la eficiencia del sistema de generación. Para ello, se desarrolla un análisis técnico de los parámetros eléctricos y mecánicos del generador, basado en la información técnica oficial proporcionada por los manuales del fabricante. A partir de este análisis, se seleccionan componentes adecuados a las condiciones reales de operación y se propone una arquitectura de control basada en controladores lógicos programables (PLC) y relés de protección. La metodología aplicada incluye una revisión documental y el diseño esquemático del nuevo tablero de control, el cual permite una gestión eficiente del sistema de excitación, la sincronización semiautomática del generador y la actuación de las protecciones eléctricas en tiempo real. Como resultado, se presenta una solución técnica viable y adaptable a las condiciones operativas de la planta, que contribuye a la prevención de fallos eléctricos y facilita la operación segura y automatizada de la central hidroeléctrica.