Articulo

VIII CONFERENCIA DOBLE LATINOAMERICANA
DOBLE SECCION MEXICO
México, D.F.

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ANÁLISIS DE FALLA DE UN GENERADOR ELÉCTRICO DE 428 MVA´S, POR EFECTO DE
MOTORIZACIÓN Y FALLA DE INTERRUPTOR DE MÁQUINA
Autor
Nicolás León Rivera
nicolas.leon@cfe.gob.mx

Resumen
Debido a la falla de apertura del polo de la fase A delinterruptor 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 a cabo 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 deprotección
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 casos que existen de
este tipo de falla, se puede entender que el origentambién 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 combinación entre ellos.
En condiciones normales, un evento de estanaturaleza 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 este artículo, se presenta brevemente la secuencia de eventos, lametodología 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 de las 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 3 Amperes secundarios, equivalentes a la
potencia nominaldel 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 la condición que mantenía el
generador eléctrico dedesbalance 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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