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Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica

SISTEMAS DIGITALES DE CONTROL DE CARGA Y REGULACIÓN DE VELOCIDAD (DIGIPID), PARA LA ESTABILIDAD DE FRECUENCIA EN PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

Herson David Rivera Torres Asesorado por el Ing. Carlos Francisco Gressi López

Guatemala, septiembre de 2006

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOSDE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

SISTEMAS DIGITALES DE CONTROL DE CARGA Y REGULACIÓN DE VELOCIDAD (DIGIPID), PARA LA ESTABILIDAD DE FRECUENCIA EN PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

TRABAJO DE GRADUACIÓN PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA POR

HERSON DAVID RIVERA TORRES ASESORADO POR EL ING. CARLOS FRANCISCO GRESSI LÓPEZ AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DEINGENIERO MECÁNICO ELECTRICISTA GUATEMALA, SEPTIEMBRE DE 2006

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA
DECANO: VOCAL I: VOCAL II: VOCAL III: VOCAL IV: VOCAL V: SECRETARIA: Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos Inga. Glenda Patricia García Soria Lic. Amahán Sánchez Álvarez Ing. Julio David Galicia Celada Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz Br. ElisaYazminda Vides Leiva Inga. Marcia Ivonne Véliz Vargas

TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO
DECANO: EXAMINADOR: EXAMINADOR: EXAMINADOR: SECRETARIO: Ing. Sydney Alexander Samuels Milson Ing. Armando Gálvez Castillo Ing. Marvin Marino Hernández Fernandez Ing. Gilberto Enrique Morales Baiza Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco

HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

Cumpliendo con los preceptosque establece la ley de la Universidad de San Carlos de Guatemala, presento a su consideración mi trabajo de graduación titulado:

SISTEMAS DIGITALES DE CONTROL DE CARGA Y REGULACIÓN DE VELOCIDAD (DIGIPID), PARA LA ESTABILIDAD DE FRECUENCIA EN PEQUEÑAS CENTRALES HIDROELÉCTRICAS,

tema que me fuera asignado por la Dirección de la Escuela de Ingeniería Mecánica Eléctrica, con fecha 28 de marzode 2005.

Herson David Rivera Torres

ACTO QUE DEDICO A:

Dios

A ti Padre Santo porque tú eres el dador de la sabiduría y la inteligencia y pude ver tu amor durante todo este tiempo, este título es para ti. Moisés, por la oportunidad de estudio y el apoyo que brindó. Aminta, por sus cuidados, atenciones y por instruirme en el camino de la verdad. Omar, por ser mi amigo y estar siemprepara mí en el momento en el que te necesité. Gressia, por el cariño y apoyo brindado. Por todo el apoyo que percibí de ustedes, porque siempre me han brindado su cariño incondicional. Por todo el tiempo y las experiencias que

Mis padres

Mis Hermanos

Mis Amigos

Mis compañeros universitarios

compartimos en las aulas de la universidad.

AGRADECIMIENTOS

Ing. José Carlos OrellanaPor su disposición y apoyo incondicional durante el desarrollo de este trabajo de graduación. por su disposición en el asesoramiento de este trabajo de graduación y por contribuir en mi formación profesional. por la ayuda brindada durante el desarrollo de éste y otros trabajos. por el apoyo brindado para la realización de este trabajo de graduación.

Ing. Francisco Gressi,

Ing. LuísQuiñónez,

Benigno Siliézar Ruiz,

ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES GLOSARIO RESUMEN OBJETIVOS INTRODUCCIÓN

VII XI XV XVII XIX 1 1 2 2 2 3 3 5 7 8 11

1.

GENERALIDADES 1.1 1.2 Función de la regulación de carga y velocidad Sistemas de regulación de velocidad tradicionales 1.2.1 Sistema mecánico 1.2.1.1 1.2.1.2 1.2.1.3 1.2.2 1.2.3 1.3 1.4 Dispositivo sensible a la velocidad Elementode potencia Dispositivo compensador

Sistema eléctrico Sistema electrónico

Principios de los sistemas digitales de control de carga y regulación de velocidad DIGIPID Estabilidad de frecuencia

2.

MODELADO DEL SISTEMA DIGITAL DE CONTROL DE CARGA Y REGULACIÓN DE VELOCIDAD (DIGIPID) 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Organización del modelo matemático Golpe de ariete en el conducto Turbina hidráulica...