Protección de Excitación del Generador

Definición de Pérdida de Excitación

La pérdida de excitación en un generador ocurre cuando el sistema de excitación falla, causando que el generador funcione por encima de la velocidad sincrónica.

Modo de Generador de Inducción

Sin excitación, el generador se convierte en un generador de inducción, lo que puede llevar a problemas de sobrecalentamiento y sobrecarga.

Protección por Relé de Subcorriente

Un relé de subcorriente puede proteger contra la pérdida de campo al operar cuando la corriente de excitación cae por debajo de un cierto valor.

Este relé opera si la corriente de excitación cae por debajo de un valor establecido, generalmente el 8% de la corriente nominal a plena carga. Si el circuito de campo permanece intacto pero el excitador falla, una corriente inducida a la frecuencia de deslizamiento puede hacer que el relé se active y desactive. Esto se puede gestionar ajustando las configuraciones del relé.

Se recomienda una configuración del 5% de la corriente nominal a plena carga. El relé de subcorriente tiene un contacto normalmente cerrado que permanece abierto mientras la bobina del relé está energizada por la corriente de excitación desviada. Cuando el sistema de excitación falla, la bobina del relé se desenergiza, cerrando el contacto y suministrando energía al relé temporizador T1.

Mientras la bobina del relé está energizada, el contacto normalmente abierto de este relé T1 se cierra. Este contacto cierra el suministro a otro relé temporizador T2 con un retraso de activación ajustable de 2 a 10 segundos. El relé T1 tiene un retraso en la desconexión para estabilizar el esquema nuevamente frente al efecto de la frecuencia de deslizamiento. El relé T2 cierra sus contactos después del retraso prescrito para apagar el conjunto o iniciar una alarma. Tiene un retraso en la activación para evitar la operación espuria del esquema durante una falla externa.

Relés Temporizadores para Estabilidad

El uso de relés temporizadores ayuda a estabilizar el esquema de protección contra los efectos de la frecuencia de deslizamiento y prevenir operaciones falsas.

Sabemos que el voltaje del sistema es la principal indicación de la estabilidad del sistema. Por lo tanto, el relé mho compensado está dispuesto para apagar la máquina instantáneamente cuando la operación del generador se acompaña de un colapso del voltaje del sistema. La caída del voltaje del sistema se detecta mediante un relé de subvoltaje que se configura aproximadamente al 70 % del voltaje nominal del sistema. El relé mho compensado está dispuesto para iniciar la reducción de carga en el sistema hasta un valor seguro y luego iniciar un relé de desconexión maestro después de un tiempo predeterminado.

Protección Avanzada para Grandes Generadores

Para generadores más grandes, se utilizan esquemas avanzados con relés mho compensados y relés de subvoltaje para mantener la estabilidad del sistema a través de la reducción de carga y relés de desconexión maestros.