Reguladores AVR: Basler DECS-250, ABB UNITROL 1020 y D550

Respuesta corta

El Basler DECS-250, el ABB UNITROL 1020 y el Leroy-Somer D550 son reguladores automáticos de tensión (AVR) digitales para generadores síncronos. Controlan la corriente de campo de la excitatriz para mantener la tensión, la potencia reactiva o el factor de potencia, incluyen limitadores y protecciones propias y permiten operar el generador aislado o en paralelo con la red. Se configuran con BESTCOMSPlus, CMT1000 y EasyReg Advanced, respectivamente.

Qué es y dónde se usa

El Basler DECS-250, el ABB UNITROL 1020 y el Leroy-Somer D550 son reguladores automáticos de tensión (AVR, automatic voltage regulator) digitales para generadores síncronos. Los tres cumplen la misma tarea: medir la tensión y la corriente en bornes del generador y ajustar la corriente de campo de la excitatriz para que la tensión se mantenga en su valor, con la carga que sea. En México y Centroamérica también se les llama regulador de voltaje o tarjeta AVR.

Se encuentran en grupos electrógenos de respaldo, en plantas de cogeneración y autogeneración industrial, en pequeñas centrales hidráulicas y térmicas y en motores síncronos. Cuando el generador trabaja en paralelo con la red o con otros grupos, el AVR deja de controlar solo la tensión: controla la potencia reactiva o el factor de potencia que entrega la máquina, y de su ajuste depende que el generador no se sobreexcite ni pierda el sincronismo. Para el panorama del generador y sus protecciones, vea la guía de generador síncrono y sus protecciones.

Los fabricantes son tres empresas distintas: Basler Electric (Estados Unidos), ABB, con su línea UNITROL de sistemas de excitación, y Nidec Leroy-Somer, que fabrica alternadores y sus reguladores.

Variantes: DECS-250, UNITROL 1020, D550 y modelos cercanos

Modelo	Aplicación	Diferencia principal
Basler DECS-250	Generadores y motores síncronos	Control de excitación con regulación de tensión, reactivos y factor de potencia, protecciones integradas y etapa de potencia PWM
Basler DECS-250N	Excitatrices de mayor exigencia	Etapa de potencia de seis SCR con forzado negativo
Basler DECS-250 CGCM	Reemplazo de equipos existentes	Paquete de Basler para sustituir el CGCM de Allen-Bradley
Basler DECS-250E	Generadores	Versión de la misma familia con página de producto propia
ABB UNITROL 1010 / UNITROL 1020	Generadores y motores síncronos pequeños y medianos	Serie UNITROL 1000; el 1020 entrega hasta 20 A continuos de excitación
Leroy-Somer D550	Alternadores Leroy-Somer, instalaciones conectadas a la red	Hasta 8 A de excitación; admite excitación SHUNT, PMG y AREP

Basler tiene otros modelos de la línea DECS, como el DECS-400, que también se busca mucho por su manual; la hoja de datos de cada uno define su campo de aplicación. Para máquinas grandes, ABB ofrece las series UNITROL de mayor potencia. En alternadores Mecc Alte se encuentran sus propios reguladores digitales de la serie DER.

Características principales

Según la información pública de los fabricantes:

Modos de control. El DECS-250 trabaja en regulación automática de tensión (AVR), corriente de campo (FCR), tensión de campo (FVR), factor de potencia y reactivos (var). El UNITROL 1020 tiene control de tensión con PID ajustable y reparto de reactivos en paralelo o en isla.
Protecciones y limitadores. Basler lista en el DECS-250 funciones como 27/59, 81O/U, 32R, 40Q, supervisión de diodos rotativos y sobretensión de campo. El D550 incluye limitación de sobreexcitación y protección por pérdida de la medida de tensión. El UNITROL 1020 incluye supervisión de diodos rotativos y verificación de sincronismo.
Paralelo y sincronización. El DECS-250 ofrece reparto de carga por red entre reguladores; el UNITROL 1020 incluye sincronización automática; el D550 trabaja con caída de tensión (droop) para paralelo entre grupos.
Estabilizador de potencia (PSS). Basler ofrece el PSS como opción del DECS-250, pensado para cumplir códigos de red.
Motores síncronos. El UNITROL 1020 incluye una secuencia de arranque de motor que libera la excitación según corriente y velocidad.
Códigos de red. Leroy-Somer indica que el D550 está preparado para las reglas alemanas VDE-AR-N 4110 y 4105. En Colombia, lo que exige el operador para generación conectada está en la guía de requisitos de protección para generación distribuida.

Las protecciones del AVR no reemplazan al relé del generador: la pérdida de excitación (40) y la sobreexcitación (24) se protegen en el relé, y los limitadores del regulador deben quedar coordinados con esas curvas.

Comunicaciones e integración

Software de configuración: BESTCOMSPlus para el DECS-250 (con lógica programable y registro en tiempo real), CMT1000 para el UNITROL 1010/1020 y EasyReg Advanced para el D550.
Puertos: el D550 tiene puerto CAN compatible con J1939 y configuración por USB; el DECS-250 admite módulos de expansión de entradas, salidas y analógicas.
SCADA: la integración al sistema de control de la planta se hace por el protocolo que admita cada modelo y su módulo de comunicación (por ejemplo Modbus); conviene confirmar en la hoja de datos de la versión instalada.

Dudas técnicas frecuentes

Manual del DECS-250 en español: Basler publica el manual de instrucciones y las hojas de datos por modelo; el manual del DECS-250 no aplica tal cual al DECS-250N ni al CGCM.
Software para el UNITROL 1020 o el D550: cada fabricante tiene su herramienta (CMT1000, EasyReg Advanced) y la versión debe ser compatible con el firmware del regulador.
El generador oscila en reactivos cuando entra en paralelo: suele ser un tema de ganancias del regulador, de la caída de tensión o del reparto de reactivos, no del regulador en sí.
Disparo por pérdida de excitación al bajar la carga: el limitador de subexcitación del AVR y la característica del relé 40 deben estar coordinados con la curva de capacidad del generador.
Reemplazar un regulador analógico: Leroy-Somer tiene el kit SWITCH2D550 para pasar del R449 analógico al D550; otros cambios requieren revisar la excitatriz y el cableado.

Cómo le ayudamos

Nuestro equipo configura e integra el regulador junto con el relé del generador y el sistema de control: revisamos los modos de control y los limitadores frente a la curva de capacidad, dejamos las señales en el SCADA y documentamos el resultado. Vea configuración de control, protecciones y comunicaciones. Si el grupo va a entrar en paralelo con la red, las pruebas de la excitación y la puesta en servicio están en pruebas y puesta en servicio; si hay que cambiar el regulador o estudiar el punto de conexión, vea diseño de ingeniería y estudios. Para cotizar, escríbanos por contacto.

Guías relacionadas

Referencias

Basler Electric, páginas de producto y hojas de datos del DECS-250, DECS-250E, DECS-250N y DECS-250 CGCM.
ABB, páginas de producto del UNITROL 1010 y UNITROL 1020.
Nidec Leroy-Somer, página de producto y anuncio del regulador D550.
IEEE 421.5, modelos de sistemas de excitación para estudios de estabilidad.

Preguntas frecuentes

¿Para qué sirve el regulador Basler DECS-250 en un generador?

El DECS-250 es el sistema digital de control de excitación de Basler. Regula la tensión del generador actuando sobre el campo de la excitatriz y, según el modo elegido, también la potencia reactiva o el factor de potencia. Incluye protecciones del generador, limitadores y reparto de reactivos cuando hay varias máquinas en paralelo.

¿Qué diferencia hay entre el UNITROL 1010 y el UNITROL 1020 de ABB?

Son dos reguladores de la misma serie UNITROL 1000 de ABB para generadores y motores síncronos pequeños y medianos. La diferencia principal está en la corriente de excitación que pueden entregar: ABB indica hasta 20 A continuos para el UNITROL 1020, con más capacidad que el 1010. Cuál conviene depende de la excitatriz de la máquina.

¿El regulador D550 de Leroy-Somer sirve para generadores en paralelo con la red?

Sí. Nidec Leroy-Somer presenta el D550 para instalaciones complejas y conectadas a la red: tiene caída de tensión (droop) para paralelo entre grupos, limitación de sobreexcitación y protección por pérdida de la señal de tensión. Que cumpla el código de red de un país concreto depende de los ajustes y de las pruebas que pida el operador.