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www.weg.net Motors | Automation | Energy | Transmission & Distribution | Coatings Automatic Voltage Regulator Regulador Automático de Tensión Regulador Automático de Tensão GRT7-TH4 GRT7-TH4 P GRT7-TH4 E GRT7-TH4 PE GRT7-TH5 Installation, Operation and Maintenance Manual Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento Manual de Instalação, Operação e Manutenção Automatic Voltage Regulator - GRT7-TH4 | 1 www.weg.net Installation, Operation and Maintenance Manual Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento Manual de Instalação, Operação e Manutenção Document # / Nº do documento: 10040217 Models / Modelos: GRT7-TH4, GRT7-TH4 P, GRT7-TH4 E, GRT7-TH4 PE, GRT7-TH5. Language / Idioma: English / Español / Português Revision / Revisión / Revisão: 06 April / Abril / Abril, 2014 Automatic Voltage Regulator - GRT7-TH4 | 3 www.weg.net Manual de Instalación, Operación y Mantenimiento Páginas 23 - 38 Español Manual de Instalação, Operação e Manutenção Páginas 39 - 53 Português Installation, Operation and Maintenance Manual Page 7 - 22 English GENERAL INDEX / ÍNDICE GENERAL / ÍNDICE GERAL Automatic Voltage Regulator - GRT7-TH4 | 5 www.weg.net PREFACIO Esta publicación no podrá en ninguna hipótesis ser reproducida, almacenada o transmitida a través de algún tipo de medio, sea electrónico, impreso, fonográfico o qualquier otro posible medio audiovisual, sin la autorización prévia de WEG Indústrias S.A. Los infractores estarán sujetos a las penas previstas en la ley. Esta publicación podrá ser alterada y / o actualizada y podrán resultar en nuevas revisiones de los manuales de instalación, operación y mantenimiento, teniendo en vista el contínuo perfeccionamiento de los productos WEG. La WEG se reserva el derecho de la no-obligatoriedad de actualización automática de las informaciones contenidas en estas nuevas revisiones. No obstante eso, y en cualquier momento el cliente podrá solicitar material actualizado que le será provisto sin cargos resultantes. En caso de perdida del manual de instrucciones, la WEG podrá proveer ejemplar separado y caso fuera necesario, informaciones adicionáis sobre el producto. Las solicitaciones podrán ser atendidas, siempre que sea informado el número de serie y modelo del equipo. ATENCIÓN 1. Es imprescindible seguir los procedimientos contenidos en este manual para que la garantía tenga validez; 2. Los procedimientos de instalación, operación y mantenimiento del generador deberán hacerse por personal calificado. NOTAS 1. La reproducción de las informaciones de este manual, total o en partes, se permite desde que la fuente sea citada; 2. Si se extraviar este manual, el archivo electrónico en formato PDF está disponible en el sitio www.weg.net o podrá ser solicitada otra copia impresa. Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 | 23 www.weg.net 24 | Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 www.weg.net 26 | Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 www.weg.net 1 INFORMACIONES DE SEGURIDAD Para garantizar la seguridad de los operadores, la correcta instalación del equipo y su preservación, las precauciones abajo deberán ser tomadas: Los servicios de Instalación y manutención deberán ser hechos solamente por personas calificadas y con manejo de los equipos correctos; Deberán siempre ser observados los manuales de instrucción y la tarjeta de identificación del producto antes de proceder su instalación, manejo y configuración; Debiese tener especial cuidado para que el equipo no sufra caídas, golpes físicos y / o poniendo en riesgo la seguridad de las personas; Siempre desconecte la red general y aguarde hasta la parada total del generador antes de tocar en cualquier componente eléctrico asociado al equipo, haciendo también lo mismo en los terminales de comando. No toque en los conectadores de entradas y salidas porque altas tensiones pueden estar presentes mismo después de la desconexión de la red, y mantenga estos siempre aislados de lo restante del circuito de comando principal del generador. 2 INFORMACIONES SOBRE ALMACENAJE En caso de necesidad de almacenaje del regulador por pequeño período de tiempo antes de su instalación y / o funcionamiento, deberán ser tomadas las precauciones como sigue: El regulador deberá ser mantenido en su embalaje original o embalaje que atienda las mismas condiciones de seguridad contra daños mecánicos, temperatura y humedad excesivas, para prevenir la ocurrencia de oxidación de conexiones, contactos y partes metálicas, daños en circuitos integrados o otros daños provenientes de mala conservación; El regulador debidamente acondicionado deberá ser abrigado en local seco, ventilado y que no ocurra la incidencia directa de los rayos solares, bien como la lluvia, viento y otras intemperies, para garantizar la manutención de sus características funcionales. Si no fueren observadas las recomendaciones arriba, podrá eximir el proveedor del equipo de cualquier responsabilidad pelos daños decurrentes, bien como la perdida de la garantía sobre el equipo o parte dañada. 3 INTRODUCCIÓN Los reguladores electrónicos de Tensión analógicos de la serie GRT7 son equipos compactos de alta confiabilidad y de bajo costo, los cuales fueron desarrollados dentro de la mas alta tecnología, para regulación de Tensión en generadores sincrónicos sin escobillas (brushless). Su circuito de control y regulación utiliza semiconductores y circuitos integrados probados dentro de los más rígidos padrones de calidad. No poseen componentes mecánicos para encender el campo y su sistema es totalmente estático y encapsulado en resina epóxi resistente à salinidad. Pueden suportar vibraciones hasta 50mm/s. Poseen ajuste de Tensión interno por trimpot y externo por potenciómetro, posibilitando un rango de ajuste de la tensión del generador. Su sistema de controle PID es ajustado a través de trimpots que regulan el ganado proporcional y el ganado integral, posibilitando un amplio rango de ajuste, o que permite operación con los más diversos tipos de generadores, y con las más variadas características dinámicas. Dotados de protección contra sub frecuencia, su ponto de intervención es ajustable por trimpot, y la frecuencia nominal de operación es configurable para 50 o 60Hz. Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 | 27 www.weg.net 4 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Modelo Características GRT7-TH4 GRT7TH4 P GRT7TH4 E GRT7-TH4 PE GRT7TH5 5A 7A 7A 10A 5A 7A 7A 10A 5A 7A no no Corriente nominal de operación Corriente de Pico (max. 10s) Entrada analógica ± 9Vcc Droop p/ operación paralela Certificación CSA Regeneración Alimentación de potencia Relación de gaño del rectificador Tensión de salida ¹ Resistencia de campo @ 20ºC Regulación estática Respuesta dinámica ajustable Frecuencia de operación Protección de sub frecuencia (U/F) Ajuste interno de tensión Ajuste externo de tensión² Temperatura de operación Supresión de EMI Peso aproximado no si si si 160-300 Vca o 320-600 Vca (Vsen) 170-300 Vca (1∅ o 2∅) 0,45 76,5-126 Vcc 6 hasta 50Ω 0,5% 8 hasta 500ms 50 o 60Hz Ajustable Ajustable a través del potenciómetro de ajuste, para la gama completa de tensión. - 30% (Vsen) -20° a +60ºC Filtro EMI 480 g 5 TARJETA DE IDENTIFICACIÓN Modelo Alimentación de Potencia Tensión de Excitación Frecuencia de Operación Corriente Nominal Regeneración de Tensión El ejemplo arriba muestra las principales características que deben ser observadas antes de la instalación. NOTE 1. La tarjeta de identificación se encuentra fijada en la parte inferior del regulador. ¹ Con tensión de entrada en 170Vca, en la salida resulta 76,5 Vcc. Para 280Vca de tensión de entrada, resulta 126 Vcc de tensión de salida, o sea, la máxima tensión continua de salida es lo mismo que 0,45 x tensión alternada de entrada. ² Recomendado el uso de multi-vueltas del potenciómetro. 28 | Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 www.weg.net 6 DIAGRAMA DE BLOQUES Encendido de campo automático Valor de referencia + +- + PID Campo de excitación Etapa de potencia G Entrada analógica ± 9 Vcc(1) U/F Regeneración DROOP ² 7 FUNCIÓN DE LOS TRIMPOTS P1: Ajuste de Tensión. P2: Ajuste del rango de comp. de reactivos (Droop)². P3: Ajuste da Estabilidad – 2. P4: Ajuste da Estabilidad – 1. P5: Ajuste de Bajo frecuencia. 8 AJUSTE DE LOS TRIMPOTS P1: Girando en el sentido horario aumenta la tensión. P2: Girando en el sentido horario aumenta la faja de compensación de reactivos. P3: Girando en el sentido horario la respuesta se hace más lenta. P4: Girando en el sentido horario la respuesta se hace más lenta. P5: Girando en el sentido horario aumenta la faja de U/F y antihorario diminuye. NOTE 1. Podrá ser conectado potenciómetro para ajuste fino de tensión (5k/3W) en los bornes 6 y 7. ¹ SOLAMENTE EN LOS MODELOS TH4 E Y TH4 PE. 2 PRESENTE SOLAMENTE EN LOS MODELOS TH4. Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 | 29 www.weg.net 9 OPERACIÓN 9.1 REGULADOR DE TENSIÓN Compara el valor real de tensión del generador con el valor teórico ajustado a través del trimpot de ajuste de tensión P1, más el ajuste externo de tensión (caso poseyera). El error se procesa por la malla de regeneración por lo cual el valor determina el ángulo de gatillo del thiristor que pode variar de 0 hasta 180°, controlando así la tensión de salida del generador. 9.2 CONEXIÓN DEL CIRCUITO DE POTENCIA La tensión del generador o del bobinado auxiliar, se conecta a los bornes 3 y E3/4. Esta Tensión rectificada es aplicada controladamente en el campo de la excitatriz del generador. 9.3 ENCENDIDO DEL CAMPO La generación empieza a través de la tensión residual del generador. Después que la tensión atingir aproximadamente 10% de la nominal, el regulador controla la tensión del generador haciendo con que la tensión ascienda a través de la rampa inicial en aproximadamente 3 segundos, hasta atingir la tensión nominal. A partir de este momento, el circuito de controle del PID mantendrá la tensión de salida del generador constante de acuerdo con el valor ajustado. 9.4 OPERACIÓN U/F Este modo de operación es determinado por el trimpot P5, jump J1 e componentes asociados. El jump J1 determina la frecuencia de operación, que sigue la lógica siguiente: J1 cerrado = 60Hz J1 abierto = 50Hz El trimpot P5 determina el punto de actuación del modo U/F, que puede ser de la frecuencia nominal (Fn) hasta 1/3 de Fn. El valor sale ajustado de la fábrica con 10% abajo de la Fn. Para operación en 60Hz se hace el ajuste para 54Hz y para operación en 50Hz se hace el ajuste para 45Hz (ver fig.1). Este valor puede ser alterado de acuerdo con la necesidad de cada aplicación. U/f 45 30 | 50 Frecuencia (Hz) Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 Tensión de salida (Vca) Tensión de salida (Vca) U U U/f 54 60 Frecuencia (Hz) www.weg.net 9.5 OPERACIÓN PARALELA DE DOS O MÁS GENERADORES¹ El sistema de compensación de reactivos utilizado es denominado composición fasorial (vea fig. 02). En este tipo de sistema, cogiese el sinal de tensión de salida del generador e se hace la composición con el sinal de corriente del generador. Lo que resulta de esta interacción introduce un error en la regeneración del sinal real de tensión, provocando un aumento o una disminución en la tensión del generador, haciendo con que el reactivo entre los generadores se quede dentro de los valores aceptables. El ajuste de esta compensación es hecho a través del trimpot P2. S IS R RT T ¹ Solamente en los modelos TH4 Según el gráfico, la tensión de regeneración sufre una influencia causada por la corriente de la fase S que es agregada con la tensión de las fases R y T. Esta influencia es pequeña en módulo y grande en fase, o que significa decir que hay una buena compensación para cargas reactivas e una pequeña influencia para las cargas activas. El transformador de corriente para compensación de reactivos deberá estar en la fase S del generador, y el señal de regeneración en las fases R y T. Para garantizar que la compensación está en sentido correcto, proceda de la manera siguiente: Accionar un generador sencillo (aislado de la red), aplicar una carga resistiva con cerca de 20% de la capacidad del generador; Después de esto ruede el trimpot P2 completamente en el sentido horario, en esta operación debe ocurrir una baja de tensión en el generador. Volviendo el trimpot nuevamente para la posición antihorario la tensión deberá aumentar. Caso esto ocurrir, la polaridad del TC está correcta, caso contrario, el TC deberá ser invertido. Cuando se conecta algunos generadores en paralelo este procedimiento es necesario en cada generador, para garantizarse que todos los TC’s están polarizados de la misma manera. El transformador de corriente para compensación de reactivos deberá estar en la fase S del generador y la señal de realimentación en la fase R. Para certificar la correcta polarización del TC, debe aplicarse cargas Resistivas Inductivas y verificar si el sistema responde conforme se muestra a continuación. Cargas resistivas: Con carga resistiva no presentará compensación, manteniendo la corriente de excitación y tensión del generador constante en el valor ajustado a través del trimpot Vad. Si existe compensación, indica que el TC está en la fase errada. Cargas Inductivas: Con aplicación de cargas inductivas, presentará una compensación negativa, disminuyendo de la corriente de excitación correspondiendo a la ganancia ajustada en el trimpot droop (del 0 al 15% tensión ajustada en l Vad). Si la compensación es positiva indica que el TC está invertido. Cargas Capacitivas: Con aplicación de cargas capacitivas, presentará una compensación positiva, aumentando la corriente de excitación correspondiendo a la ganancia ajustado en el trimpot droop (del 0 al 15% tensión ajustada en el Vad). Si la compensación es negativa indica que el TC está invertido. Clase de exactitud de 0,6C12,5; Tipo ventana o barra; Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 | 31 www.weg.net La relación de transformación será In/5A o In/1A, donde In/xA es la relación del primario del TC. Ej.: 100/5A, 150/5A, 100/1A; Corriente de secundario de 5A para regulador PAR/5 y 1A para regulador PAR/1; La corriente en el primario del TC debe ser el 20% mayor que la corriente nominal de la máquina; La frecuencia de trabajo del TC debe ser igual a la frecuencia del generador; La clase de tensión de aislación del TC deberá ser mayor que la tensión de salida del generador; Deberá soportar 1,2 x In. 10 DIAGRAMA DE CONEXIÓN 10.1 CONEXIÓN DEL GENERADOR SIN BOBINADO AUXILIAR N TC de paralelismo relación In/5¹ R P P 1 S1 Generador S S2 T F- Campo de la F+ excitatriz Liave Aislado/paralelo¹ Abierta: paralelo; Cerrada: aislado. E 1 E 2 3 E3/4 1 2 GRT7-TH F+ F- 7 6 - + J1 A B Entrada ± 9V ³ Potenciométro de ajuste externo de tensión¹ ² ( 5kΩ/3W) Tensión de realimentación de 160 hasta 300Vca. N TC de paralelismo relación In/5¹ R Generador P P S1 S2 S T F- Liave Aislado/paralelo¹ Abierta: paralelo; Cerrada: aislado. Campo F+ de la excitatriz E1 E2 F+ F- Entrada ± 9V ³ 3 E3/4 1 2 GRT7-TH 7 6 - + A B J1 Tensión de realimentación de 320 hasta 600Vca. 32 | Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 Potenciométro de ajuste externo de tensión¹ ² ( 5kΩ/3W) www.weg.net 10.2 CONEXIÓN DEL GENERADOR CON BOBINA AUXILIAR. N TC de paralelismo relación In/5A¹ R Generador F- Campo F+ P P S 1 S2 S T Bobina aux de la Excitatriz E E F F-+ 3 E3/4 1 Liave Aislado / paralelo¹ Abierta: paralelo; Cerrada: aislado 2 GRT7-TH 7 6 - + J1 A B Entrada ± 9V ³ Potenciómetro de ajuste externo de tensión ¹ ² ( 5kΩ/3W) Tensión de realimentación de 160 hasta 300Vca. N TC de paralelismo relación In/5A¹ R Generador P P S 1 S2 S T Bobina Liave Aislado / paralelo¹ Abierta: paralelo; Cerrada: aislado F- Campo F+ de la Excitatriz E E F F-+ Entrada ± 9V ³ 3 E3/4 1 2 GRT7-TH 7 6 - + A B J1 Potenciómetro de ajuste externo de tensión ¹ ² ( 5kΩ/3W) Tensión de realimentación de 320 hasta 600Vca. 1 COMPONENTE NO FORNECIDO POR WEG. 2 SI NO POSEYERE POTENCIÓMETRO CONECTADO, MANTENER LOS TERMINALES 6 Y 7 CONECTADOS (CORTOCIRCUITADOS). 3 SOLAMENTE EN LOS MODELOS TH4 E Y TH4 PE. ATENCIÓN 1. Antes de conectar el regulador al generador, verifique en el manual de instalación, la tensión nominal de referencia; 2. Caso la tensión de referencia no sea igual a tensión de salida del generador, no efectuar las conexiones sin antes consultar la asistencia técnica de Weg. Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 | 33 www.weg.net 11 DIMENSIONAL (mm) Vista Superior Vista delantera 115,0 39,0 E1 E2 1 2 7 6 F+ F- 3 E3/4 50Hz 60Hz P1 P4 P3 164,0 100,0 P5 A - B + Detalle del agujero de fijación Entrada analógica P2 E1 E2 1 2 7 6 F+ F- 3 E3/4 145,0 12 DESCRIPCIÓN DE LOS TERMINALES DE CONEXIÓN E1: Regeneración de tensión (160 a 300Vca). E2: Regeneración de tensión (320 a 600Vca) 3: Alimentación de potencia. E3/4: Regeneración de tensión. 1¹: Conexión para polo S1 del TC, relación In/5A. 2¹: Conexión para polo S2 del TC, relación In/5A. 6 e 7: Conexión para potenciómetro 5 k/3W. F+, F-: Conexión para campo del generador. J1: Jump 50/60 Hz (J1 abierto = 50 Hz - cerrado = 60 Hz). A²: Entrada analógica de tensión –9 Vcc. B²: Entrada analógica de tensión +9 Vcc. ¹ SOLAMENTE EN LOS MODELOS TH4. ² SOLAMENTE EN LOS MODELOS TH4 E Y TH4 PE. 13 DIAGRAMA PARA PRUEBA SIN GENERADOR A continuación el diagrama para conexión del regulador en el banco de pruebas, donde puede verificarse el funcionamiento del equipo antes de conectarlo al generador. Material necesario: 1 – Destornillador pequeño; 1 – Lámpara incandescente; 1 – Soquete para lámpara; 1 – disyuntor bipolar (5A recomendado); 1 – Cable de extensión; 1 – Tomacorriente 110V ó 220V*. * Para tensión 110V, seleccione el jumper de realimentación para clase “A”; *Para tensión 220V, seleccione el jumper de realimentación para clase “C”; NOTE 1. Si algún paso no ha ocurrido de la manera como describe el procedimiento, se debe enviar el equipo para evaluación por la asistencia técnica GRAMEYER. 34 | Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 www.weg.net 1º - Monte el circuito conforme el diagrama al lado; 2º - Con un destornillador pequeño, gire los trimpot's Vad y U/F en sentido antihorario hasta el tope final; 3º - Conecte el disyuntor: 4º - Gire ligeramente el trimpot Vad en sentido horario (después de una determinada posición del trimpot, la lámpara debe encender); 5º - Con la lámpara encendida, gire lentamente el trimpot Vad en sentido antihorario (después de una determinada posición del trimpot, la lámpara debe apagarse); 6º - Desconecte el disyuntor. Realizados todos los pasos conforme el procedimiento, el equipo está funcionando normalmente. Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 | 35 www.weg.net 14 DEFECTOS, CAUSAS Y SOLUCIONES Defectos Causas Soluciones - Conectar la secuencia de las fases correctamente. - Secuencia incorrecta de las fases (R-ST). - Hay circulación de reactivos entre los generadores cuando operando en paralelo. - TC conectado invertido. - Polarizar el TC en la fase correctamente, conforme abajo: Generador - Ajuste del Droop muy bajo. S S P P Carga - Aumentar el ajuste del Droop girando el potenciómetro P2 en sentido horario. - Tensión generada diminuye cuando aplicada carga y no retorna. - Caída en la rotación de la máquina propulsora. - Protección de bajo frecuencia actuando. - Generador no enciende. - Tensión residual muy baja. - Corrija reg. de velocidad. - Ajuste la protección de sub frecuencia, girando el trimpot P5 en sentido horario. - Con el regulador conectado, usar una batería externa (12Vcc) para reforzar la excitación (*). - Bornes F (+) e F (-) invertidos. - Tensión generada oscila en vacío. - Tensión oscila en punto de carga específico. - Ajustar los trimpot´s P3 y P4; - Tensión de excitación del generador muy pequeña. - Instalar un resistor 10/100W en serie con el campo. - Tercera harmónica del bobinado auxiliar muy elevada. - Eliminar el bobinado auxiliar y hacer la conexión conforme los diagramas de la pagina 13. - Perdida de regeneración. -Tensión dispara. - Inverter F (+) e F (-). - Dinámica desajustada. - Circuito electrónico con defecto. -Tensión de regeneración incompatible con el regulador. - Verificar si las fases del generador están presentes en la regeneración. - Para regulador encapsulado, efectuar el cambio de lo mismo. (*) En caso de tratarse de grupo generador Diesel, deberá siempre ser utilizada batería independiente donde el neutro del generador estuvier aterrad. 15 MANTENIMIENTO PREVENTIVO Es necesario proceder-se inspecciones periódicas en la unidad para asegurarse de que la misma encontrase limpia y libre de las acumulaciones de polvo y otros detritos. Es vital que todos los terminales y conexiones de los cables sean mantenidos libres de corrosión. 16 GARANTIA Vea el Manual de Instalación y Mantenimiento del Generador Weg Línea G. WEG Equipamentos Elétricos S.A. International Division Av. Prefeito Waldemar Grubba, 3000 89256-900 - Jaraguá do Sul - SC - Brazil Phone: 55 (47) 3276-4002 Fax: 55 (47) 3276-4060 www.weg.net 36 | Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 www.weg.net NOTAS Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4 | 37 www.weg.net 38 | Regulador Automático de Tension - GRT7-TH4