Tabla de contenido
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4.2
Vigilancia de la corriente de
excitación
Los fallos en la excitación de un generador síncrono
pueden ocasionar daños muy importantes en el rotor o en
el sistema de accionamiento. En la tabla se exponen
algunas situaciones de fallo y sus posibles consecuencias:
Fallo
Fallo de regulación; mínima
corriente de excitación. En
funcionamiento en paralelo.
Fallo de regulación; mínima
corriente de excitación. En
funcionamiento autónomo.
Fallo de regulación;
Sobrecorriente. En
funcionamiento en paralelo
Fallo de regulación;
Sobrecorriente. En
funcionamiento autónomo
Diodo rotatorio abierto
Diodo rotatorio cortocircuitado
Tabla 4.1: Consecuencias de los diversos fallos
Vigilancia de la corriente de excitación
La vigilancia de la corriente de excitación se compone de
tres elementos: Vigilancia de sobrecorriente, de mínima
corriente y vigilancia de ondulaciones. Esta vigilancia
protege el generador contra las consecuencias de los
fallos arriba citados.
Protección contra mínima corriente:
Cuando la corriente de excitación I
del valor ajustado I
, el aparato se activa, una vez
e<
transcurrido el tiempo de retardo ajustado t
límite ajustado debería ser aproximadamente un 70% de
la excitación de marcha en vacío de la máquina. El
retardo de disparo correspondiente tiene que ajustarse
mayor que la constante de tiempo de regulación del
regulador de tensión utilizado. En otro caso, ajustes de la
regulación realizados por el regulador de tensión (breve
desexcitación tras una variación de la carga) podrían
ocasionar disparos erróneos.
Protección contra sobrecorriente:
La protección contra sobrecorriente trabaja de forma
similar a la función de protección contra mínima corriente.
Cuando se sobrepasa el valor de disparo, y una vez
transcurrido el retardo de disparo ajustado, el aparato
dispara. El valor límite de la corriente debería ser de un
120% de la excitación nominal. El retardo de disparo
debería estar por encima de las constantes de tiempo de
regulación, a fin de que los procesos transitorios de
regulación no ocasionen un disparo indebido.
8
Consecuencia
Importante flujo de carga reactiva a la máquina.
⇒ La estabilidad del sistema está en peligro (Riesgo de sobrerrevoluciones, ya que la potencia
mecánica de accionamiento no se transmite). Consecuencias: Fallo de sincronización, oscilaciones
Mínima tensión en los consumidores.
⇒ La estabilidad del sistema está en peligro (Riesgo de sobrerrevoluciones, ya que la potencia
mecánica de accionamiento no se transmite)
Importante flujo de carga reactiva desde la máquina.
⇒ Sobrecarga térmica del devanado del excitador
Sobretensión en los consumidores.
⇒ Sobrecarga térmica del devanado del excitador
A través del regulador pasa una corriente de excitación excesiva, ya que la tensión de bornas
disminuye.
⇒ Sobrecarga térmica del devanado del excitador
A causa del cortocircuito, la corriente de excitación puede presentar muchos armónicos superiores, y
en muy corto espacio de tiempo se pueden alcanzar valores muy elevados.
⇒ Riesgo inminente de sobrecarga en el devanado del excitador.
queda por debajo
e
. El valor
Ie<
Protección contra fallo del diodo:
El criterio de disparo de la protección contra fallos del
diodo se forma en base a la medición de la ondulación
de la corriente de excitación. La ondulación se calcula a
partir de la diferencia existente entre la corriente máxima
de excitación I
, respecto a la corriente mínima de
e,max
excitación I
, referido al valor medio I
e,min
de acuerdo con la ecuación siguiente:
I
- I
e, max
e, min
I (%)=
·100
r
I
e =
Situación de los diodos
Todos los diodos en orden
Un diodo abierto
Un diodo cortocircuitado
Tabla 4.2: Valores típicos para I
El ajuste de I
debería seleccionarse en el margen
r>
comprendido entre 40-50%. El retardo de disparo debe
ajustarse lo más corto posible (» 200 ms).
Observación:
Todos los valores de ajuste expuestos son valores
orientativos. Dependiendo de los datos del sistema, como
son p. ej. el factor de potencia del generador o las
condiciones de cortocircuito, pueden variar los valores
indicados.
de la corriente,
e=
I
r
≈ 15...20 %
≈ 110%
≈ 200%
r
TD_MRR1_11.05_ES
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