4 GENERADORES
4.1 Aparamenta utilizada
En la maniobra y protección de generadores es el disyuntor el
normalmente utilizado.
Las dos aplicaciones más corrientes para los disyuntores de generadores
son:
§ Protección de generadores de
centrales.
Es el caso de un generador de central
tipo bloque (grupo generador/transformador). La maniobra y la protección se
realizan por el disyuntor de AT, (Fig. 1)
§ Protección de generadores auxiliares
que alimentan circuitos prioritarios en caso de fallo de la red del
distribuidor.
En este caso el disyuntor se utiliza
como una protección en la salida del transformador (Fig. 2). Sus
características se describen en el capítulo 1 de esta serie (Transformadores).
Fig.
2: Alimentación de emergencia
4.2 Características de la aparamenta
El disyuntor del generador cumple
con varias condiciones de funcionamiento, ya que debe:
a) Soportar
corrientes de carga importantes.
b) Cortar
fuertes corrientes de defecto con importantes asimetrías pudiendo sobrepasar el
100% (defectos en bornes del generador),
c) Conectar
corrientes muy elevadas debidas a las asimetrías,
d) Soportar
tensiones transitorias de restablecimiento con velocidades de crecimiento
importantes,
e) Soportar
las discordancias de fases.
4.2.1 Soportar corrientes de carga
importantes
La corriente nominal viene dada por la relación siguiente:
4.2.2
Cortar corrientes de defecto con asimetrías elevadas
Cuando se produce un
cortocircuito en las cercanías de un generador, la corriente de defecto tiene
la apariencia representada en la figura 3.
Fig. 3: Evolución de
la corriente de cortocircuito en un generador
Es imprescindible conocer la
evolución de la corriente de cortocircuito y sus valores en el instante de la
separación de los contactos de arco del disyuntor: Valor de la componente aperiódica
(IDc) y
periódica (IAc).
La asimetría de la corriente
puede alcanzar valores muy importantes, a veces superiores al 100% que retrasan
los pasos naturales de la corriente por cero.
Pasos necesarios para el corte
En cortes con fuerte asimetría como
pueden presentarse en generadores, los disyuntores deben satisfacer exigencias
mucho más extremas que los disyuntores para otros equipos de MT o AT, supongamos
una corriente asimétrica total igual a 2 veces la corriente Icc sim.
cresta.
El poder de corte del disyuntor del
generador debe ser superior o igual a la corriente de cortocircuito máxima
posible.
El valor a tener en cuenta es el
valor más grande de los valores:
o De
la corriente de cortocircuito prevista en la red
o De
la corriente asimétrica del generador en el momento de la apertura de
contactos.
Ejemplo:
En el momento de la separación de
los contactos: la corriente de cortocircuito periódica es de 29 kA con el 80%
de asimetría en t0
La corriente de
cortocircuito prevista en la red es de 25 kA.
Elegiremos en tal caso
un disyuntor con un poder de corte igual a 40 kA.
En el caso donde el
poder de corte necesario es superior al poder de corte del aparato, una
solución consiste en temporizar la apertura del disyuntor con el fin de evitar
una asimetría muy importante cuando el disyuntor deba abrir con defecto.
4.2.3 Cerrar con corrientes muy elevadas
El poder de cierre debe ser
superior o igual al valor de cresta de la corriente de cortocircuito
establecida.
El valor a tener en cuenta será
el más grande de los valores siguientes:
o 2,5
veces el poder de corte del disyuntor,
o El
valor de cresta de la corriente de cortocircuito teniendo en cuenta la
asimetría de corriente del generador (figura 3).
4.2.4 Funcionamiento en oposición de fase
El valor de la corriente de cortocircuito en oposición de
fase debe ser inferior al valor del poder de corte dado por el fabricante del
disyuntor.
4.2.5 Valores de las tensiones transitorias de restablecimiento (TTR)
4.2.5 Valores de las tensiones transitorias de restablecimiento (TTR)
Los valores de las TTR así como
el tiempo de subida de la TTR deben ser compatibles con el disyuntor en sus
diferentes situaciones posibles.
4.3
Designación de un disyuntor de
generador
Para poder elegir un disyuntor de
generador, es necesario conocer las informaciones siguientes:
·
Corriente asignada en servicio continuo
o
Potencia del generador en MVA o en kVA
o
Tensión de servicio en kV
o
Corriente nominal del generador
·
Corriente simétrica en cortocircuito en kA eff.
·
Corriente asimétrica y el valor de la componente
continua
·
La corriente de cierre en kA cresta
·
La duración admisible de la corriente de corte
(kA eff/ 1s)
·
El valor de cresta de la TTR (en kV cresta) asi
como el tiempo de subida en μs.
·
La secuencia de maniobras asignada (O – 3 min. –
CO – 3 min. – CO aconsejable).
Si el generador puede funcionar en oposición de fases, se necesitará conocer además:
Si el generador puede funcionar en oposición de fases, se necesitará conocer además:
·
La corriente de cortocircuito
·
El valor de cresta de la TTR (en kV cresta) así
como el tiempo de subida (en μs).
Continúa en: Guía de aplicaciones de la aparamenta de
Media Tensión (Parte 5/5: Cables/Líneas)
Archivo en pdf en el siguiente link:
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