Modelado y Simulación de una Chimenea de Equilibrio y una Válvula de Alivio mediante Bond Graphs

Abstract

Existen en la práctica dos elementos fundamentales que son utilizados en casos extremos para limitar las sobrepresiones que ocurren en la tubería de una pequeña central hidroeléctrica (PCH) ante un rechazo total de carga, son los denominados chimenea de equilibrio y válvula de alivio. En trabajos anteriores se ha presentado el modelado y simulación de centrales hidroeléctricas con la metodología de Bond Graphs, pero sin estos componentes. En este artículo se discute el agregado de
los mismos al modelo básico de una PCH. En la metodología de Bond Graphs los componentes son modelados utilizando analogías eléctricas, particularmente la chimenea de equilibrio puede considerarse análoga a un capacitor y la válvula de alivio análoga a una resistencia no lineal y dependiente del tiempo con su dinámica asociada a la respuesta del sistema de regulación de
velocidad. Los resultados del modelado y la simulación de un rechazo total de carga fueron validados con registros de campo disponibles de un estudio de la Usina Suiça, Brasil, dentro de una cooperación entre el “Centro Nacional de Referências em Pequenas Centrais Hidrelétricas” (CERPCH) de la Universidad Federal de Itajubá (UNIFEI), Brasil, y la Universidad Nacional del Comahue, Argentina.