ingenieria

TUTORIAL IEEE DE

PROTECCIÓN DE GENERADORES
SINCRÓNICOS
Presentado por:
The Power Engineering Education Committee.
Power System Relaying Committee.

TUTORIAL DE PROTECCIONES DE GENERADORES SINCRÓNICOS

ESTA HOJA FUE DEJADA INTENCIONALMENTE EN BLANCO

TUTORIAL DE PROTECCIONES DE GENERADORES SINCRÓNICOS

SECCIÓN 1
FUNDAMENTOS

RESUMEN

Generador sincrónico básico

Estasección proporciona el soporte para entender las
secciones posteriores. Describe el trabajo eléctrico de
los generadores sincrónicos y como son conectados al
sistema.
Tambien se describe la operación del
generador bajo condiciones de corto circuito y las
prácticas de puesta a tierra.

Un
generador
sincrónico
convierte
energía
termomecánica en energía eléctrica.
La potencia
mecánica delimpulsor giran la flecha del generador en el
cual el campo de Corriente Continua (C.D.) está instalado.
La figura 1 ilustra una máquina simple.

INTRODUCCIÓN
La protección de generadores sincrónicos incluye la
consideración de las condiciones de operación anormal
más dañinas que la protección de cualquier otro elemento
del sistema de potencia.
Un generador protegido
adecuadamente requiere,la protección automática
contra condiciones anormales dañinas. El contenido de
este curso muestra la necesidad de proporcionar tal
protección. El inconveniente al proporcionar algunas de
las protecciones no es tanto que puedan operar
inadecuadamente o remover el generador de servicio
innecesariamente, sino que que fallen al operar cuando
deben. Este temor de aplicar la protección adecuadapuede ser reducido considerablemente entendiendo la
necesidad de tales protecciones y como aplicarlas a un
generador dado. Un disparo innecesario del generador
es indeseable, pero las consecuencias de no dispararlo y
dañar la máquina son terribles. Para la empresa, el costo
de dicho evento no es únicamente el costo de la
reparación o reemplazo de la máquina dañada, sino el
costo substancialde comprar energía de reemplazo
durante el periodo en que la unidad está fuera de
servicio. En sitios atendidos, un operador atento y
experimentado, puede algunas veces evitar remover el
generador de servicio corrigiendo la condición anormal.
Sin embargo, en la gran mayoría de los casos, el evento
ocurrirá tan rápidamente para la reacción del operador,
que se requiere la detección yaislamiento automático.
Se reconoce que los operadores también cometen
errores y crean condiciones anormales que requieren el
disparo para evitar daños. La energización inadvertida y
la sobreexcitación son ejemplos de tales eventos. Los
procedimientos de operación no son un sustituto para la
protección automática adecuada.

TUTORIAL DE PROTECCIONES DE GENERADORES SINCRÓNICOS

Figura 1.Generador sincrónico básico
La energía del impulsor puede ser obtenida de quemar
combustibles fósiles tales como carbón, petróleo o gas
natural. El vapor producido gira la flecha del generador
(rotor) a velocidades típicas de 1800 ó 3600 RPM. La
conversión de la energía del vapor a rotación mecánica es
hecha en la turbina. En plantas nucleares, el uranio, a
través del proceso de fusión, esconvertido en calor, el
cual produce vapor. El vapor es forzado a través de la
turbina de vapor para rotar la flecha del generador. La
energía del impulsor puede también ser obtenida por
caída o movimiento del agua. Los generadores
hidroeléctricos giran más lento (alrededor de 100-300
RPM) que las turbinas de vapor.
Las máquinas sincrónicas son clasificadas en dos diseños
principales — máquinasde rotor cilíndrico y máquinas de
polos salientes. La figura 2 proporciona una vista de la
sección transversal de ambos tipos de construcción. Los
generadores impulsados por turbinas de vapor tienen
rotores cilíndricos con ranuras en las cuales son
colocados los devanados de campo distribuidos. La
mayoría de los rotores cilíndricos están hechos de acero
forjado sólido. El número de polos...