Cómo proteger los alternadores de averías | Ingeniería eléctrica

Protección de alternadores 

Como hemos comentado en los artículos anteriores sobre la protección de transformadores y líneas de transmisión. Hoy en día, los sistemas de energía eléctrica modernos constan de varias partes, p. alternadores, transformadores, barras colectoras de estaciones, líneas de transmisión y otros equipos. Se hace necesario proteger todas y cada una de las partes del sistema eléctrico de potencia de las fallas que pueden ocurrir tarde o temprano. Es muy rentable utilizar relés de protección por el comportamiento inadecuado del sistema. Que pueden ser detectados fácilmente por los relés sensibles. Las fallas más serias en los alternadores que requieren atención inmediata son las fallas en el devanado del estator. El sistema básico para la protección de alternadores es el esquema de relés diferenciales porque la naturaleza diferencial de la medición hace que el sistema sea mucho más sensible y confiable que otros sistemas de protección.

Las unidades generadoras, especialmente las más grandes, son muy pocas en número pero altas en costo individual y en la mayoría de los otros equipos. Por lo tanto, es deseable mantener todos estos equipos seguros y protegidos contra fallas dañinas. Aquí vamos a discutir algunas fallas que pueden ocurrir en los alternadores.

Falla del motor principal :

 Cuando falla la entrada al motor principal, el alternador funciona como un motor síncrono y extrae algunas corrientes del suministro proporcionado. Esta condición se denomina "funcionamiento invertido".

Fallo de un campo :

Las posibilidades de fallas en el campo son, sin duda, muy raras. Pero si ocurre, no puede dañar el alternador. Si el alternador funciona sin suministro de campo. El alternador defectuoso se puede separar fácilmente manualmente y no proporcionar un sistema automático de separación.

Sobrecorriente :

Este tipo de fallo se produce principalmente por rotura parcial del aislamiento del devanado o por sobrecarga en el sistema de alimentación. A veces, la protección contra sobrecorriente para alternadores es innecesaria debido a las siguientes razones.

1) En la actualidad, los devanados del alternador son de alta impedancia, por lo que soportan un cortocircuito completo en sus terminales durante el tiempo suficiente y luego se pueden separar fácilmente de forma manual.

2) La desventaja de usar un relé de sobrecarga para la protección de alternadores es que tal protección podría desconectar los alternadores de las barras colectoras en problemas momentáneos en el exterior, lo que perturba la continuidad del suministro de energía a los consumidores.

Exceso de velocidad :

La causa principal del exceso de velocidad es una pérdida repentina de la gran cantidad de carga que se desconecta de un alternador. Entonces, para ese propósito, se monta un dispositivo centrífugo mecánico en el eje impulsor para disparar la válvula principal del motor primario cuando ocurre un exceso de velocidad peligroso.

Sobrevoltaje :

El sistema de excitación de campo está muy bien diseñado hoy en día para que no pueda proporcionar sobretensión, pero la sobretensión puede ocurrir debido a la sobrevelocidad de un motor primario. El exceso de velocidad de la razón de los alternadores es una pérdida repentina de una gran cantidad de desconexión de la carga. Si se instala algún sistema mecánico en el eje móvil del alternador, entonces se puede controlar fácilmente.

Carga desequilibrada:

Carga desequilibrada significa corriente de fase diferente en el alternador. La diferente condición de corriente ocurre en el alternador debido a tierra o falla entre fases. Si se permite que la carga desequilibrada persista, puede quemar los devanados o dañar las fijaciones mecánicas.