Analisis De Falla De Un Generador

INGENIERIA ELÉCTRICA

PROFESOR:

ING. MOYA RIVERA VICENTE ALBERTO.

SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA I.

ANALISIS DE FALLA DE UN GENERADOR ELÉCTRICO, CONDICIONES INICIALES PARA EL ANÁLISIS TRANSITORIO DE UN GENERADOR Y ACOPLADO A UN BUS.

FECHA DE ENTREGA: 28-NOVIEMBRE - 2007
ANÁLISIS DE FALLA DE UN GENERADOR ELÉCTRICO DE 428 MVA´S, POR EFECTO DE MOTORIZACIÓN Y FALLA DE INTERRUPTORDE MÁQUINA

Resumen
Debido a la falla de apertura del polo de la fase A del interruptor de unidad, se presenta un evento de motorización de un generador de 350 MW de una central termoeléctrica, durante un disparo del generador de vapor; ocasionando calentamiento en las caras polares del rotor y a lo largo de toda su superficie. Con la intención de determinar el origen de la falla, se llevó acabo la revisión completa del interruptor, incluyendo circuito de control, mecanismos de apertura y cierre, solenoides de cierre y disparo y finalmente su mecanismo hidráulico.

Introducción
Los Generadores eléctricos, son maquinas rotatorias complejas, las cuales están sujetas durante su operación, a esfuerzos mecánicos, eléctricos y térmicos de diferente magnitud; por lo que su confiabilidad,depende en gran medida de la operación eficiente tanto de sus esquemas de protección como del interruptor de unidad,
La causa de motorización en un generador eléctrico en su forma más simple, consiste en que un generador se convierte en motor por efecto de la pérdida de su excitación, permaneciendo cerrado el interruptor principal y recibiendo energía del sistema. Analizando los diferentes casosque existen de este tipo de falla, se puede entender que el origen también puede ser de diferente índole, como por ejemplo, falla en el sistema de corriente directa de los circuitos de control de los interruptores de máquina, falla en el equipo de protección de la subestación, falla en los mecanismos de apertura de los interruptores, que es en si nuestro caso de estudio o finalmente una combinaciónentre ellos.
En condiciones normales, un evento de esta naturaleza se debe de liberar sin daño alguno para el generador, operando la protección 50FI; misma que no operó, por que la corriente de motorización no fue suficiente para el ajuste que tenia el relevador.
Como una mejora para este tipo de esquemas, se implementó una protección más moderna que sí contempla esta condición.
En esteartículo, se presenta brevemente la secuencia de eventos, la metodología utilizada para determinar la causa de la falla, las acciones correctivas, mejoras implementadas y el análisis de los efectos producidos.

Secuencia de eventos.

1. Se dispara el generador con 90 MW por una falla de caldera, mandando señal de apertura al interruptor de campo e interruptor de unidad; abren únicamente los polos delas fases B y C y quedando cerrado el polo de la fase A. Esta condición mantiene energizada la fase A del generador eléctrico, motorizándolo.

2. El relevador 50FI el cual debería operar debido a que hay falla de interruptor y una corriente de motorización que circula por la fase A hacia el generador eléctrico, no opera por que el relevador estaba ajustado para una corriente de arranque de 3Amperes secundarios, equivalentes a la potencia nominal del generador eléctrico (350 MW) y la corriente de falla fue mucho menor, es decir, la potencia de la unidad antes del disturbio era de 90 MW y durante la motorización se registro una potencia de 17 MW, equivalentes a una corriente aproximada de 0.11 amperes secundarios.

3. Operación del relevador de secuencia negativa (46G) provocada por lacondición que
mantenía el generador eléctrico de desbalance de corrientes

4. Para poder aislar la unidad, se tuvo que abrir manualmente el polo de la fase A del interruptor mencionado, encontrándose quemadas unas resistencias que se encuentran en serie con las bobinas de disparo del mismo.

5. En la fig. 1 se muestran las trayectorias de motorización.

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Fig.1
Metodología para el...