Operación en paralelo de alternadores
Definición de alternador
Un alternador se define como un generador de CA 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 deben ser los mismos.
El ángulo de fase de los dos sistemas debe ser igual.
La frecuencia de los dos voltajes terminales (máquina entrante y barra colectora) debe ser prácticamente la misma. Se producirán transitorios de potencia importantes cuando las frecuencias no sean prácticamente iguales.
Proceso de sincronización
La sincronización implica ajustar los voltajes terminales y comprobar las secuencias de fases utilizando un sincroscopio o el método de las tres lámparas.
Ajuste de voltaje y frecuencia
Asegúrate de que los voltajes terminales y las frecuencias sean prácticamente idénticos para evitar sobresaltos de potencia y daños al equipo.
Procedimiento general para poner en paralelo alternadores
La figura siguiente muestra un alternador (generador 2) que se pone en paralelo 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 ponerse en paralelo con la ayuda de un interruptor, S1. Este interruptor nunca debe cerrarse sin cumplir las condiciones anteriores.
Para igualar los voltajes terminales, ajusta el voltaje terminal de la máquina entrante cambiando su corriente de campo. Utiliza voltímetros para igualarlo con el voltaje de línea del sistema en funcionamiento.
Hay dos métodos para comprobar la secuencia de fases de las máquinas. Son los siguientes:
El primero es utilizando un sincroscopio. No comprueba realmente la secuencia de fases, pero se usa para medir la diferencia de ángulos de fase.
El segundo método es el método de las tres lámparas (Figura 2). Aquí vemos que tres bombillas están 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 al mismo tiempo si la secuencia de fases es la misma. Las bombillas se volverán brillantes en progresión si la secuencia de fases es opuesta. Esta secuencia de fases puede igualarse intercambiando las conexiones de cualquier dos fases en uno de los generadores.
A continuación, verifica que las frecuencias de los sistemas entrante y en funcionamiento sean prácticamente las mismas. Esto se puede hacer observando el atenuamiento y el brillo de las lámparas.
Cuando las frecuencias son prácticamente iguales, los dos voltajes (alternador entrante y sistema en funcionamiento) alterarán 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 operará casi a plena carga.
Alta eficiencia.
Se reduce el costo de operación.
Garantiza la protección del suministro y permite una generación rentable.
Se reduce el costo de generación.
La avería de un generador no causa ninguna interrupción en el suministro.
Aumenta la fiabilidad de todo el sistema de energía.
