Un alternador funcionando aisladamente o en ISLA,
funciona con independencia de cualquier otra red, suministrando completamente
la energía a las cargas que tenga conectadas.
Suelen ser útiles en zonas donde no hay suministro de
energía eléctrica debido a dificultades orográficas que provocan un cierto
aislamiento.
En un alternador en ISLA las potencias activas y
reactivas suministradas son iguales a las que demanda la carga.
La frecuencia de funcionamiento se controla con el
regulador de velocidad de la turbina y la tensión de salida se modifica
actuando sobre la corriente de excitación.
Características
de un alternador trabajando en ISLA
Para un alternador que trabaja en una red aislada (en
ISLA) se tiene:
· La frecuencia
depende exactamente de la velocidad del motor primario que mueve la máquina
síncrona.
·
El factor de
potencia del generador es el factor de potencia de la carga.
·
La tensión de salida
depende de:
o
La velocidad de
giro.
o
De la corriente de
excitación.
o
De la corriente de
inducido.
o
Del factor de
potencia.
Figura
1
(1) Regulador
de la frecuencia (figura 1 y 2)
Si la potencia varía, es necesario adaptar la generación
al consumo. Si hay un aumento de carga y no se modifica la potencia mecánica
suministrada por el motor primario (turbina) del alternador, la energía
adicional requerida se extrae de la energía cinética almacenada en las masas
giratorias del sistema, con lo cual la velocidad de giro experimenta un
descenso que se refleja en un descenso de la frecuencia del generador.
Si se reduce la carga sucede lo contrario.
En las centrales eléctricas, en cada unidad generadora se
controla la velocidad del grupo mediante el denominado regulador de velocidad
de la turbina, llamado también de regulación primaria.
Figura 2
Entrada del vapor
El vapor entra por la Tubería de entrada.
Péndulo taquimétrico
Es el órgano sensible a la velocidad de rotación de la
máquina. En función de la velocidad provocará la apertura o cierre del vapor de
entrada a la turbina. Antiguamente se utilizaba el péndulo de Watt (el de la
figura), si bien en la actualidad se emplean tacómetros eléctricos que miden
las revoluciones del eje turbina-generador.
Palanca de unión
Representada por la varilla MGA. Su misión es hacer que
se muevan los pistones de la válvula piloto, proporcionalmente al cambio de
velocidad del eje turbina-alternador.
(2) Regulador
de tensión (figura 1)
Normalmente interesa que la tensión suministrada a la
carga permanezca constante, aunque se modifique el consumo.
La regulación se realiza por modificación de la tensión
de excitación que modifica el flujo
mediante un reostato que regula la corriente de excitación.
Aplicaciones:
Una aplicación típica de los alternadores en ISLA se
tiene con los llamados equipos electrógenos. Éstos utilizan como motor primario
para el alternador, un motor diésel (foto de cabecera).
Una de sus aplicaciones típicas es como grupo de emergencia
para hospitales, fábricas, etc, que requieran tener asegurada una alta
continuidad del servicio en condiciones de fallo del suministro de la red.
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