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Función 24 Protección de Sobreexcitación (Voltios por Hertz)
La sobreexcitación es la condición en que los niveles de densidad de flujo exceden los valores de diseño en el núcleo
magnético del generador, o en el núcleo del transformador elevador asociado. En esta condición, el flujo de dispersión
puede ocasionar un grave recalentamiento del aislamiento y las estructuras del núcleo, provocando la falla del equipo.
La densidad de flujo es proporcional a la relación Voltaje/Frecuencia. A frecuencia nominal, el límite de voltaje continuo
máximo de un generador es generalmente de 105%; por lo tanto, se aplica normalmente este valor para obtener un
límite de Voltios/Hz de 105%. Los transformadores están habitualmente clasificados para un voltaje primario continuo
máximo de 110%; pero un transformador diseñado específicamente para trabajar como elevador de un generador
quizás tenga un mayor voltaje nominal asignado al devanado conectado al generador, lo cual está relacionado a la
impedancia del transformador.
El daño por sobreexcitación ocurre típicamente durante períodos de operación fuera de frecuencia, o sea, en el
arranque y parada del generador, debido a que el sistema de excitación está ajustado para tratar de mantener la salida
de voltaje nominal. Cuando el generador está conectado al sistema, una falla del regulador de voltaje puede provocar
sobreexcitación.
Los límites de tiempo corto en la sobreexcitación tienen una relación de tiempo inverso y, para poder establecer la
característica de temporización a fijar, se los deberá pedir al fabricante del equipo protegido. El GPU-2000R ofrece
tres curvas de tiempo inverso, y una curva de tiempo definido para la función de Voltios/Hz. Las mismas se muestran
al final de esta sección. Como hay un retardo substancial de tiempo antes que se produzca el disparo a bajos niveles
de excitación, se proporciona una función de alarma separada con característica de tiempo definido, que puede
utilizarse para alertar al operador para que reduzca el nivel de excitación.
Para contar con una característica térmica si se produjeran repetidamente condiciones de sobreexcitación, el elemento
temporizador de la función de disparo tiene reposición lenta. La constante de tiempo es seleccionable entre 3 y 30
minutos. La función de alarma utiliza reposición instantánea.
Las curvas inversas se proporcionan con un ajuste de tiempo mínimo de operación para ofrecer seguridad contra el
disparo por condiciones momentáneas del sistema.
La función de Voltios/Hz usa el voltaje de Fase A-B para hacer su medición.
Tabla 1-18. Protección de Voltios por Hertz
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Unidad de Protección de Generadores ABB 2000R
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Nota: El valor Voltios/Hz
Nominal ("Rated Volts/Hz")
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Ajustes de Configuración en
la Sección 2.
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