Generadores Sincronos

FALLA DE TIERRA EN EL CAMPO. Este tipo de falla ocurrido en los generadores ocurre cuando se aterriza a tierra el generador, generalmente si solo es un solo aterrizamiento a tierra no genera una falla, pero la probabilidad de que se genere un segundo aterrizamiento, instantes después del primero es muy alta. Al tener el desafortunado caso en que se generen las dos fallas, esto significara que se generara un corto circuito en el devanado de campo, y esto producirá un desbalance en el flujo de las fuerzas magnéticas además de producir un calentamiento en el hierro del rotor de la máquina lo cual producirá para ambos caso un incremento en la vibración lo cual tendrá como resultado un deterioro muy significativo en la máquina eléctrica.

FALLA A TIERRA EN EL DEVANADO DEL ESTATOR.

El estudio de las fallas a tierra en el devanado del estator se enfoca directamente a la puesta a tierra del neutro del estator del generador. Este tipo de pruebas que se realizan a los generadores son enfocadas principalmente para la determinación de la protección adecuada para las fallas. Como primer punto a tratar podemos analizar y deducir que si se tiene un generador sólidamente aterrizado a tierra, lo cual generalmente no es muy común. Aportara una gran magnitud de corriente de falla entre línea y tierra. Además de una reducción del 58% en la tensión entre fase-fase, es decir entre la fase fallada y un pequeño desplazamiento de la tensión del neutro. Por otra parte para el caso en que el generador se encontrara sin estar aterrizado a tierra, lo cual se prácticamente es imposible, su corriente de falla de línea a tierra sería prácticamente despreciable, y no se tendría una reducción en la tensión de fase-fase, pero se tendría un completo desplazamiento de la tensión del neutro. El análisis antes descrito nos lleva a la conclusión de que para un generador sólidamente aterrizado a tierra, los daños producidos por las corrientes de falla, serian significativos. Además que al presentarse estas corrientes de falla, en dado caso de que se dispara el generador como protección. Se tendría que tomar en cuenta también que la corriente de falla una vez que se dispara el generador, no desaparecería instantáneamente, sino que tendría un decaimiento de la misma de una forma lenta. Lo que llevaría a daño relativamente mayor, dependiendo del tiempo en que la corriente de falla llegar a cero. Este daño y retraso de la desaparición de la corriente se debe a que queda encerrado un flujo en el campo, y provoca este retardo. Ahora si por otro lado no se contara con un generador sólidamente aterrizado a tierra, las corriente de falla del generador serian despreciables, pero las tensiones entre fase-fase serian de un incremento altamente peligroso, en lo que respecta a arqueos a gran escala. Esto podría ocasionar fallas en los aislamientos del generador, lo cual sería un problema de mayor magnitud. Es debido a esto que se recurre a la puesta a tierra del estator del generador para que de esta manera se pueda prever o reaccionar de manera instantánea al detectar alguna de estas fallas.

FALLA POR FRECUENCIA ANORMAL.

Como se ha estado explicando en definiciones anteriores. La frecuencia como tal es un factor de gran importancia para el generador, pero además de esto, la frecuencia juega un papel sumamente importante para el desempeño del conjunto turbina-generador-transformador. Como ya se sabe la turbina y el generador tienen una relación muy estrecha en operación. Ya que por medio del acoplamiento, ambas máquinas pueden sufrir grandes daños si alguna presenta una anomalía en su frecuencia. Un ejemplo de esto es la vibración la cual se enfoca en las turbinas de vapor o de gas, ya que estas máquinas son las más susceptibles a estas frecuencias anormales, debido a que al generarse vibraciones por frecuencias reducidas, generan un daño en los alabes de la turbina la cual puede llegar a presentar fracturas en partes de los alabes.

FALLA DE SOBREEXITACION Y SOBRETENCION. Al presentarse la falla de sobreexcitación en el generador, nos lleva a la saturación del núcleo magnético del generador. Esto se debe a que se exceden los valores de la relación Volt/Hz. Dicha falla al presentarse en las terminales del generador o del transformador provocan un flujo de dispersión que afecta a componentes del generador que no están diseñados para el caso. La norma ANSI/IEEE expone una relación de valores para generadores y transformadores los cuales pueden servir de guía para tener un rango óptimo. A menos que el fabricante maneje valores distintos:

Por lo que respecta a las fallas por sobretensión. Son aquellas las cuales ocurren debidas a que el nivel de esfuerzo del campo eléctrico excede la capacidad de aislamiento del devanado del estator del generador. Como segundo punto de falla que se genera en este tipo de sobreexcitación, se tiene además que se pueden generar tensiones interlaminales, las cuales pueden degradar aun más los aislamientos del hierro.

FALLA POR PERDIDA DE SEÑAL EN TRANSFORMADOR DE POTENCIA. Antes de comenzar en este tipo de fallas, se debe de tener en cuenta la definición de transformador de potencial. El transformador de potencial de antemano se debe de saber que es un complemento de una protección, independientemente de cuál sea. Es

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