Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Puede producirse pérdida de campo o excitación en el generador debido a una falla de excitación. En un generador de mayor tamaño, la energía para la excitación a menudo se toma de una fuente auxiliar separada o de un generador de CC accionado por separado . La falla del suministro auxiliar o la falla del motor impulsor también pueden causar la pérdida de excitación en un generador. La falla de la excitación que es la falla del sistema de campo en el generador hace que el generador funcione a una velocidad superior a la velocidad síncrona.
En esa situación, el generador o alternador se convierte en un generador de inducción.que extrae corriente magnetizante del sistema. Aunque esta situación no crea ningún problema en el sistema inmediatamente, la sobrecarga del estator y el sobrecalentamiento del rotor debido al funcionamiento continuo de la máquina en este modo pueden crear problemas en el sistema a largo plazo. Por lo tanto, se debe tener especial cuidado para rectificar el campo o el sistema de excitación del generador inmediatamente después de la falla de ese sistema. El generador debe estar aislado del resto del sistema hasta que el sistema de campo se restaure correctamente.
Existen principalmente dos esquemas disponibles para la protección contra pérdida de campo o excitación de un generador. En el primer esquema, utilizamos un relé de subcorriente conectado en derivación con el circuito de bobinado del campo principal. Este relé funcionará si la corriente de excitación desciende por debajo de su valor predeterminado. Si el relé va a funcionar con una pérdida completa de campo, debe tener un ajuste muy por debajo del valor mínimo de la corriente de excitación, que puede ser el 8% de la corriente nominal a plena carga.. Nuevamente, cuando se produce una pérdida de campo debido a una falla del excitador, pero no debido a un problema en el circuito de campo (el circuito de campo permanece intacto), habrá una corriente inducida a una frecuencia de deslizamiento en el circuito de campo. Esta situación hace que el relé se active y desactive según la frecuencia de deslizamiento de la corriente inducida en el campo. Este problema se puede solucionar de la siguiente manera.
En este caso, se recomienda un ajuste del 5% de la corriente a plena carga normal. Hay un contacto normalmente cerrado adjunto al relé de subcorriente. Este contacto normalmente cerrado permanece abierto mientras la bobina del relé es energizada por la corriente de excitación derivada durante el funcionamiento normal del sistema de excitación. Tan pronto como hay una falla en el sistema de excitación, la bobina del relé se desenergiza y el contacto normalmente cerrado cierra el suministro a través de la bobina del relé temporizador T 1 .
A medida que se energiza la bobina del relé, el contacto normalmente abierto de este relé T 1 se cierra. Este contacto cierra el suministro a través de otro relé temporizador T 2 con un retardo de tiempo de activación ajustable de 2 a 10 segundos. El relé T 1 tiene un retraso de tiempo en la caída para estabilizar el esquema de nuevo el efecto de frecuencia de deslizamiento. El relé T 2 cierra sus contactos después de la demora de tiempo prescrita para apagar el equipo o iniciar una alarma. Tiene un retraso de tiempo en la activación para evitar una operación falsa del esquema durante una falla externa.
Para un generador o alternador más grande, usamos un esquema más sofisticado para ese propósito. Para máquinas más grandes, se recomienda desconectar la máquina después de un cierto retraso prescrito en presencia de una condición de oscilación resultante de la pérdida de campo. Además de eso, debe haber un deslastre de carga posterior para mantener la estabilidad del sistema. En este esquema de protección, también se requiere inherentemente una imposición automática de deslastre de carga al sistema si el campo no se restablece dentro del retardo de tiempo descrito. El esquema comprende un relé offset mho y un relé instantáneo de bajo voltaje. Como dijimos anteriormente, no siempre es necesario aislar el generador inmediatamente en caso de pérdida de campo, a menos que haya una perturbación significativa en la estabilidad del sistema.
Sabemos que el voltaje del sistema es la principal indicación de la estabilidad del sistema. Por lo tanto, el relé de compensación mho está dispuesto para apagar la máquina instantáneamente cuando el funcionamiento del generador se acompaña de un colapso de voltaje del sistema. La caída en el voltaje del sistema es detectada por un relé de bajo voltaje que se establece en aproximadamente el 70% del voltaje nominal normal del sistema. El relé de compensación mho está dispuesto para iniciar el deslastre de carga al sistema hasta un valor seguro y luego para iniciar un relé de disparo maestro después de un tiempo predeterminado.
