Desarrollo y puesta en marcha de transferencia automática en media tensión, con control de inyección fotovoltaica

Abstract

Este trabajo presenta el desarrollo y la implementación de un sistema de transferencia automática en media tensión con control de inyección fotovoltaica para un centro comercial en el sur de la Ciudad de Guatemala. La necesidad de este proyecto surgió a raíz de una falla catastrófica en el sistema de transferencia existente, lo que llevó al centro comercial a buscar un reemplazo moderno capaz de manejar media tensión (13.8 KV) para asegurar la continuidad del servicio eléctrico con rapidez para normalizar sus operaciones. El proyecto involucra el diseño de un sistema de transferencia controlado por un Controlador Lógico Programable (PLC) que gestiona la operación de dos celdas de media tensión. La celda primaria recibe energía del proveedor local, GESUR, mientras que la celda secundaria está conectada a un generador de emergencia. Además, el sistema incluye una celda fotovoltaica que se desconecta durante interrupciones en el servicio de GESUR para evitar problemas de desincronización. Los objetivos principales incluyen desarrollar la disposición física del gabinete del PLC, programar el PLC para controlar ambas celdas de media tensión y la celda fotovoltaica, y crear una Inteifaz Hombre-Máquina (HMI) para monitorear el estado del sistema y las alarmas. La metodología abarca el desarrollo de diagramas de flujo, la programación del PLC, y las pruebas y ajustes en tiempo real del sistema. El proyecto fue entregado al centro comercial funcional dentro del tiempo previsto para su culminación. El centro comercial ahora cuenta con una subestación en media tensión nueva y automatizada, tomando en cuenta todos los aspectos de seguridad, especialmente en cuanto al sistema de emergencia se refiere. La lógica de programación utilizada garantiza el funcionamiento seguro y confiable de la transferencia de emergencia y el aislamiento de la inyección fotovoltaica.

This work presents the development and implementation of an automatic medium-voltage transfer system with photovoltaic injection control for a shopping mall in the southem area of Guatemala City. The need for this project arose as a result of a catastrophic failure in the existing transfer system, which led the shopping mall to seek a modem replacement capable of handling medium voltage (13. 8 KV) to ensure continuity of electrical service and quickly restore operations. Toe project involves the design of a transfer system controlled by a Programmable Logic Controller (PLC) that manages the operation of two medium-voltage switchgear cells. The primary cell receives power from the local utility provider, GESUR, while the secondary cell is connected to an emergency generator. Additionally, the system includes a photovoltaic cell that disconnects during outages in GESUR's service to prevent synchronization issues. The main objectives include developing the physical layout of the PLC cabinet, programming the PLC to control both the medium-voltage switchgear cells and the photovoltaic cell, and creating a Human-Machine Inteiface (HMI) to monitor system status and alarms. The methodology covers the development of flow diagrams, PLC programming, and real-time testing and adjustments of the system. Toe project was delivered to the shopping mall fully functional within the scheduled completion time. The mall now has a new, automated medium-voltage substation, incorporating all safety aspects, especially conceming the emergency system. The programming logic used ensures safe and reliable operation of the emergency transfer and isolation of the photovoltaic injection.