Diseño del control y monitorización de las compuertas de las tomas de agua de los ríos Pejibaye y Tapantí, centro producción Río Macho.

Abstract

El Instituto Costarricense de Electricidad (ICE) es el mayor productor de energía eléctrica en Costa Rica, cuenta con más de 10 plantas hidroeléctricas, las cuales generan más del 80% de la electricidad que consumen los costarricenses. La planta generadora Río Macho, ubicada en Orosí de Paraíso de Cartago, al ser una planta de hidroeléctrica, debe canalizar gran cantidad de agua sin afectar el ecosistema circundante. Actualmente el control de estos sistemas de cierre y apertura se realiza de forma artesanal, pues un operario, basado en su experiencia, es quien acciona un botón para activar desde una electroválvula hasta una bomba hidráulica; con ello se hace necesario tener un operario por turno, pero esto conlleva un riesgo, en especial en la toma de agua de Pejibaye, pues el acceso a esta toma es difícil y peligroso (se accesa por un túnel en donde los niveles de agua son elevados). Además, el sistema está prácticamente obsoleto pues se basa en sensores de mercurio y relés que han ido perdiendo su fiabilidad. Ante esto la propuesta de diseño que se da, busca operar y monitorear las compuertas, tanto en modo local donde el sistema es autónomo, (sin dependencia del sistema SCADA) y modo remoto donde es controlado y monitorizado en su totalidad por el sistema SCADA, además de presentar sistemas de seguridad que prevengan posibles accidentes durante su operación, como lo son modos de mantenimiento, el cual bloquea el acceso al control de las compuertas o bombas durante su reparación o verificación y el paro de emergencia (EMO), el cual trabaja en todos los modos de operación aún sin presencia del sistema SCADA. Agregando a las anteriores algoritmo el cual tiene la capacidad de determinar si la compuerta se detiene antes de llegar a su posición de reposo, éste determina si existen obstrucciones o fallos en el sistema durante el desplazamiento de las compuertas y en caso de ocurrir un problema de éste tipo desactiva las electroválvulas y motores que intervienen en la operación. La comunicación ínter tomas fue diseñada basados en enlaces de fibra óptica, los cuales brindan una distancia de transmisión máxima de 3 km. aún con el cable sumergido en el cauce del río, esto por las características propias de humedad y distancia del túnel que comunica las tomas de agua Tapantí y Pejibaye. Por otro lado al activarse las protecciones termo-magnéticas, el sistema indica al usuario, cuál de las partes del sistema presenta fallos, por medio del programa de usuario, en modo remoto, o por luces indicadoras, en modo local. Además de presentar de forma amigable para el usuario la información de posición de las compuertas, alarmas y protecciones termo-magnéticas, y manejo de las compuertas presentes en las tomas de agua.