Anexo 1 Uso De Las Funciones De Frecuencia En El Mivii; Introducción; Límites De Operación Del Sistema Eléctrico - GE MIVII Serie Manual De Instrucciones

13. ANEXO 1 USO DE LAS FUNCIONES DE FRECUENCIA
EN EL MIVII
13.1 INTRODUCCIÓN
Cuando un Sistema Eléctrico opera en situación normal a frecuencia nominal, la potencia mecánica total de las
turbinas en los generadores, es igual a la suma de todas las cargas conectadas, mas las pérdidas de potencia en
el Sistema. Cualquier variación tanto en carga como en generación, ocasiona un cambio en la frecuencia. Las
enormes masas de los equipos de generación son los depositarios de toda la energía cinética, de tal modo que
cuando no hay suficiente potencia mecánica de generación, los rotores giran mas despacio intentando entregar
la potencia faltante, del mismo modo, cuando hay exceso de energía mecánica, los rotores se aceleran para
absorber el exceso de energía. Cualquier cambio en la velocidad de giro de los rotores en los generadores,
ocasiona una variación proporcional de la frecuencia.
Aunque todas estas variaciones pueden ser compensadas por los equipos de regulación instalados en los
generadores, existen circunstancias en las cuales el déficit o exceso de generación no puede ser compensado
por los equipos por la magnitud de la variación de las cargas. En estos casos se produce una rápida y
pronunciada variación de la frecuencia que de mantenerse, puede ocasionar un colapso en el Sistema Eléctrico.
Por tanto, en estas circunstancias, se hace evidente la necesidad de realizar un adecuado y rápido manejo de
las cargas instaladas (deslastre o reposición) para así mantener la integridad del resto del Sistema.
LÍMITES DE OPERACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO
Buena parte de los equipos principales de un Sistema Eléctrico está diseñado para operar a las frecuencias
nominales de 50 ó 60 Hz, con un pequeño porcentaje de variación alrededor de estos valores nominales.
Principalmente, los grupos generadores son los más sensibles a las variaciones de frecuencia y los efectos de la
misma, pueden describirse como sigue:
Los motores auxiliares que alimentan a las bombas de agua de refrigeración o equipos de ventilación a
frecuencia reducida, reducen su velocidad y consecuentemente su potencia de salida ocasionando una
reducción de la Potencia máxima permitida en el generador, por exceso de calentamiento en el mismo.
La mayoría de plantas de generación a 60 Hz pueden operar en estas condiciones con un rango de
variación de 56,5 a 57,5 Hz.
Algunos tipos de turbinas, particularmente las turbinas a gas y las de vapor tienen los álabes de baja
presión diseñados para operar libres de resonancia solamente a la frecuencia nominal. Si una turbina de
60 Hz se opera a 58,5 Hz o menos, se tiene una condición en que la frecuencia de excitación del vapor
se acerca a la frecuencia de resonancia de los álabes, ocasionando una vibración severa y por ende,
fatiga mecánica. Esta situación en la mayoría de casos no debe de mantenerse por más de 10 minutos
durante la vida entera de la turbina, porque de otro modo se produciría la destrucción de la misma,
teniendo en cuenta, que la fatiga mecánica es acumulativa. En estos casos deben de tomarse todas las
precauciones posibles para evitar operar en la banda de 58 a 58,5 Hz.
GEK-106617D
ANEXO 1. USO DE LAS FUNCIONES DE FRECUENCIA EN EL MIVII
MIVII Protección Digital de Tensión y Frecuencia 13-1