Interruptores de grandes generadores

Los interruptores para generadores (GBC) están conceptuados como aparatos de conexión de gran intensidad entre el generador y el transformador de máquina o de bloque. El cuadro detallado a continuación resume las aplicaciones más importantes, así como las ventajas resultantes:

Así pues, en ciertos casos, la aplicación de los interruptores de estas características puede ser conveniente por razones técnicas, de servicio y económicas.

La figura 2 contiene algunos ejemplos de circuitos bloque con interruptores para generadores.

Las variantes b) y c) muestran cómo este tipo de interruptores, concretamente si se trata de bloques de grandes dimensiones equipados con diversos transformadores para el consumo propio y transformadores de generadores, garantizan, en caso de anomalía, una amplísima disponibilidad, en lo que respecta a la alimentación del consumo propio. Las plantas generadoras nucleares con sus altos rendimientos y los requisitos especiales exigidos en lo que respecta a la seguridad y disponibilidad suponen para los interruptores de generadores un campo de aplicación privilegiado, hoy en día considerado casi como natural.

Figura 1: Moderno interruptor de generador ABB con corte en SF6

El interruptor de generador que analizamos en este post fue un clásico de BBC (aunque actualmente existen instalaciones importantes donde continúan en servicio), el tipo DB para potencias pequeñas e intermedias era un interruptor rápido de aire comprimido acreditado durante muchos años e instalado en derivaciones abiertas o protegidas dentro de canalizaciones. El tipo abierto con el tramo de separación visible ofrece una accesibilidad particularmente sencilla en caso de controles o revisiones. Para intensidades nominales más elevadas se requieren, por diversas razones, unas uniones de corriente con canalizaciones blindadas. (Ver post: “Derivaciones (canalizaciones) de grandes generadores” en el siguiente link:

https://imseingenieria.blogspot.com/2019/10/derivaciones-canalizaciones-de-grandes.html

El interruptor de generador tipo BBC - DR para media y gran potencia es igualmente un interruptor de aire comprimido con tramos de separación independiente, pero con la salvedad de disponer de un blindaje metálico, además de la posibilidad de poder ser integrado directamente en el conducto de derivación del generador. Ambas series de tipos ofrecían seccionadores e interruptores siguiendo el principio de unidades normalizadas: según la tabla 1 se ofrecía un programa escalonado de los diferentes tipos con los datos técnicos correspondientes para unas potencias de conexión y refrigeración variables, empleando las mismas piezas básicas.

Figura 2:

Circuitos bloque de centrales eléctricas: a) Esquema básico; b) y c) generadores de grandes dimensiones con transformadores de cargas parciales; d) bloque acumulador de bombas; 1, generador; 2, interruptor de generador; 2a, interruptor de generador de 5 polos para la conmutación entre un servicio de generador y motor: 3. interruptor de alta tensión; 4, transformador de bloque. 5, transformador para las necesidades de consumo propias; 6 transformador para el arranque. 7, motor para el arranque.

Figura 3:

Vista en sección de un interruptor de generador tipo DR con 2 cámaras de extinción: 1, cámara de extinción 2, seccionador de empuje. 3, cámara auxiliar: 4, resistencia de valor muy elevado (3 y 4 solamente en caso de interruptores automáticos).

Tabla 1: Datos técnicos de interruptores DR y DB 

Los interruptores DR se suministraban para los siguientes campos de intensidades nominales:

DR 36 sc... hasta 11000 A; DR 36 t... 11-16000 A; DR 36 u... 16-24000 A; DR 36 v... 24-32000 A; DR 36 w... 32-40000 A

Estas variantes de intensidades nominales pueden ser combinadas, según se desee, con diferentes potencias de desconexión. La tabla 2 muestra las dimensiones principales y pesos correspondientes.

Ejemplo:

DR 36 sc 500: Seccionador con intensidad nominal y de desconexión de 11 kA.

DR 36 v 2500: Interruptor automático con intensidad nominal de 32 kA e intensidad de desconexión de 160 kA.

La instalación de interruptores de generadores deberá tenerse en cuenta al realizar el anteproyecto de una central eléctrica, siendo ya de importancia en la planificación de la construcción los siguientes requisitos:

1. Espacio necesario para el interruptor. Dimensiones del interruptor; división de polos (generalmente como la derivación del generador; con un mínimo de 1800 mm); facilidad de colocación; accesibilidad o espacio libre, para realizar revisiones; expansión de la cantidad de aire de mando (onda de presión).
2. Espacio necesario para las instalaciones de servicio. Alimentación de aire a presión; grupo de refrigeración; armario de mando.
3. Condiciones referidas a la obra civil. Cimentaciones resistentes (fuerzas de reacción al operar el interruptor); foso de revisión situado debajo del interruptor (profundidad 800 a 1500 mm); posiblemente accesibilidad para aparatos de elevación.

FUENTE:

Manual de las Instalaciones de Distribución de Energía Eléctrica (BBC Brown Boveri)