1.- Protección
contra retorno de potencia activa (código ANSI 32 P)
Este tipo de protección permite detectar una inversión
del signo de la potencia activa en ausencia de defecto eléctrico. Se utiliza
especialmente para:
■ evitar que una planta industrial
con generación interna suministre energía a la empresa de servicios públicos.
■ proteger un motor, desconectado
de su fuente de alimentación, contra el funcionamiento como generador cuando es
impulsado por su carga.
■ proteger un generador para
que no funcione como motor, lo que puede dañar la máquina motriz.
1.1.- Protección
contra retorno de potencia activa en una central de producción autónoma
Los retornos de la potencia activa pueden deberse a un
corte en el suministro de energía de la red pública o a un reenganche
automático de alta velocidad o retardado en la subestación eléctrica del
distribuidor.
Cuando esto sucede, la planta industrial de generación
autónoma alimenta a los clientes del
distribuidor de servicios públicos.
Algunas
de las consecuencias son:
-
sobrecarga en la planta de generación autónoma;
-
selectividad defectuosa si se produce un error después de la inversión del
signo de potencia activa.
La
protección determina la potencia activa P
al nivel del juego de barras principal de la subestación de consumo y la compara con un umbral -│Pset│.
La protección se activa si: P < -│Pset│
Incluye
un retardo a tiempo constante.
1.1.1.- Indicación de las regulaciones:
InCT: calibre de los transformadores de
corriente
UnVT: calibre de los transformadores de
tensión
Sin retardo de tiempo (acción instantánea).
1.2.- Protección
contra el funcionamiento como generador de los motores asíncronos
Cuando hay un corte en el suministro eléctrico, los
motores síncronos, impulsados por la inercia de la carga, operan como
generadores. Estos alimentan la red durante el tiempo que corresponde a la
extinción del flujo.
Durante un corte de corta duración, por ejemplo,
durante un ciclo reenganche automático rápido (1 segundo) o retardado (15
segundos), es importante desconectar los motores de la red para que los motores
se vuelvan a energizar en condiciones óptimas. Debe evitarse cualquier riesgo
de acoplamiento en oposición de fase, ya que esto provocaría transitorios
eléctricos y fenómenos mecánicos que pueden dañar el motor.
La protección determina la potencia activa P del motor y la compara con un umbral -│Pset│.
La protección se activa si: P < -│Pset│
Incluye un retardo a tiempo constante.
1.2.1.-
Indicación de las regulaciones:
Retardo de tiempo = 1 segundo.
1.3.-
Protección de generadores contra el funcionamiento como motor.
Cuando ocurre un fallo en el sistema motriz del
generador (turbina, grupo diésel, etc.), el generador funciona como un motor
síncrono pudiendo dañar el sistema motriz.
La protección determina la potencia activa P del generador y la compara con un
umbral Pset establecido
La protección se activa si P > Pset
1.3.1.-
Indicación de las regulaciones:
El umbral de ajuste Pset está fijado:
- entre el 5% y el 20% de la potencia nominal para un
grupo diésel
- entre el 1% y el 5% de la potencia nominal para una
turbina.
La temporización es superior o igual a 1 segundo.
2.- Protección
contra retorno de potencia reactiva (código ANSI 32 Q)
Esta protección se utiliza para detectar una pérdida
de excitación de las máquinas síncronas conectadas a la red.
La excitación de las máquinas síncronas se realiza
mediante una corriente continua que circula a través del rotor llamado inductor
y está controlada por un regulador de excitación.
La pérdida de excitación de una máquina síncrona es
debida a un defecto en el circuito del rotor (corte, cortocircuito, etc.).
Al producirse una pérdida de excitación, la máquina
compensa la caída de la potencia magnetizante absorbiendo la potencia reactiva
en la red. Por tanto, la potencia reactiva de la máquina es negativa. La
protección detecta la inversión del signo de la potencia reactiva de la
máquina.
La pérdida de excitación de un generador previamente
conectado a la red provoca su desincronización con la red. A continuación,
funciona de forma asincrónica a una velocidad ligeramente superior. Esto da
como resultado un aumento de temperatura en el estator porque la corriente
reactiva puede ser alta y un aumento de temperatura en el rotor que no está
dimensionado para corrientes inducidas.
La pérdida de excitación de un motor síncrono
provocará una interrupción en su sincronismo, lo que hará que funcione de forma
asíncrona. Una alta corriente inducida circulará en el rotor y hará que se
caliente.
2.1.- Principio
La protección determina la potencia reactiva Q de la máquina y la compara con un
umbral establecido -│Qset│
La protección se activa si Q < -│Qset│
Incluye un retardo a tiempo constante.
2.2.-
Indicación de las regulaciones:
- El umbral de potencia reactiva se puede establecer en el 30%
de la potencia aparente. │Qset│= 0,3 Sn
-
El retardo de tiempo puede establecerse en varios segundos.
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