Operación en paralelo de alternadores

Definición de alternador

Un alternador se define como un generador de corriente alterna que induce EMF en un cable estacionario utilizando un campo magnético rotatorio, siguiendo la ley de inducción de Faraday.

Condiciones para la operación en paralelo

• La secuencia de fases del voltaje de la máquina entrante debe coincidir con el voltaje de la barra colectora.

• El voltaje RMS de línea (voltaje terminal) de la barra colectora o de la máquina ya en funcionamiento y de la máquina entrante debe ser el mismo.

• El ángulo de fase de los dos sistemas debe ser igual.

• La frecuencia de los dos voltajes terminales (máquina entrante y la barra colectora) debe ser casi la misma. Se producirán transitorios de potencia importantes cuando las frecuencias no sean casi iguales.

 Proceso de sincronización

La sincronización implica ajustar los voltajes terminales y verificar las secuencias de fase utilizando un sinóscopo o el método de las tres lámparas.

Ajuste de voltaje y frecuencia

Asegúrese de que los voltajes terminales y las frecuencias sean casi idénticos para evitar sobretensiones y daños al equipo.

Procedimiento general para paralelizar alternadores

En la figura siguiente se muestra un alternador (generador 2) que se paraleliza con un sistema de energía en funcionamiento (generador 1). Estas dos máquinas están a punto de sincronizarse para suministrar energía a una carga. El generador 2 está a punto de paralelizarse con la ayuda de un interruptor, S1. Este interruptor nunca debe cerrarse sin cumplir las condiciones anteriores.

 Para igualar los voltajes terminales, ajuste el voltaje terminal de la máquina entrante cambiando su corriente de campo. Utilice voltímetros para igualarlo con el voltaje de línea del sistema en funcionamiento.

 Existen dos métodos para comprobar la secuencia de fases de las máquinas. Son los siguientes

• El primero es utilizando un sinóscopo. No verifica realmente la secuencia de fases, sino que se usa para medir la diferencia en los ángulos de fase.

• El segundo método es el método de las tres lámparas (Figura 2). Aquí vemos tres bombillas conectadas a los terminales del interruptor, S1. Las bombillas se vuelven brillantes si la diferencia de fase es grande. Las bombillas se vuelven tenues si la diferencia de fase es pequeña. Las bombillas mostrarán tenue y brillante juntas si la secuencia de fases es la misma. Las bombillas se encenderán en progresión si la secuencia de fases es opuesta. Esta secuencia de fases puede hacerse igual intercambiando las conexiones en cualquiera de las dos fases de uno de los generadores.

A continuación, verifique que las frecuencias de los sistemas entrante y en funcionamiento son casi las mismas. Esto se puede hacer observando el atenuamiento y el brillo de las lámparas.

Cuando las frecuencias son casi iguales, los dos voltajes (alternador entrante y sistema en funcionamiento) cambiarán gradualmente la fase. Estos cambios pueden observarse y el interruptor, S1, puede cerrarse cuando los ángulos de fase sean iguales.

Ventajas de la operación en paralelo

• Cuando hay mantenimiento o inspección, una máquina puede sacarse de servicio y los otros alternadores pueden mantener la continuidad del suministro.

• Se puede aumentar el suministro de carga.

• Durante cargas ligeras, más de un alternador puede apagarse mientras que el otro opera cerca de la carga total.

• Alta eficiencia.

• El costo de operación se reduce.

• Garantiza la protección del suministro y permite una generación rentable.

• El costo de generación se reduce.

• La avería de un generador no causa ninguna interrupción en el suministro.

• La confiabilidad de todo el sistema de energía aumenta.