Métodos de protección mejorados basados en el valor actual instantáneo para sincronizaciones defectuosas de generadores síncronos
Autores: Mahtani, Kumar; Guerrero, José M.; Platero, Carlos A.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Métodos de protección mejorados basados en el valor actual instantáneo para sincronizaciones defectuosas de generadores síncronos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Generadores síncronos
Par electromagnético
Motor primario
Transformador elevador
Autosincronizadores
Tecnologías de sincronización.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 87
Citaciones: Sin citaciones
Las sincronizaciones defectuosas de generadores síncronos pueden causar efectos significativamente perjudiciales, principalmente debido a una corriente elevada y un alto par electromagnético. Estos efectos no solo afectan al generador, sino que también pueden extenderse al motor principal y al transformador elevador. Además, tales eventos pueden desencadenar perturbaciones en el sistema eléctrico, lo que potencialmente puede llevar al colapso del sistema si no se resuelven de inmediato. Aunque los autosincronizadores y las tecnologías de sincro-verificación están bien establecidos en la industria, las sincronizaciones defectuosas, como las causadas por un cableado incorrecto durante operaciones de mantenimiento o puesta en marcha, pueden pasar desapercibidas por estos sistemas. Las protecciones existentes no permiten la detección de sincronizaciones defectuosas de manera oportuna. Este documento presenta métodos de protección novedosos específicamente diseñados para este problema: uno basado en el valor de corriente instantáneo y otro en el valor instantáneo de la derivada de corriente. Estos esquemas se activan exclusivamente durante el proceso de sincronización, lo que permite una detección de fallas más rápida en comparación con los métodos existentes, reduciendo así la duración de los esfuerzos eléctricos y mecánicos dañinos después de una sincronización defectuosa. La efectividad de los esquemas propuestos ha sido validada a través de simulaciones por computadora de un turbogenerador de 362 MVA de una central térmica y también a través de pruebas experimentales en un generador síncrono de 5 kVA utilizando un banco de pruebas de sincronización de laboratorio especializado, arrojando resultados prometedores.
Descripción
Las sincronizaciones defectuosas de generadores síncronos pueden causar efectos significativamente perjudiciales, principalmente debido a una corriente elevada y un alto par electromagnético. Estos efectos no solo afectan al generador, sino que también pueden extenderse al motor principal y al transformador elevador. Además, tales eventos pueden desencadenar perturbaciones en el sistema eléctrico, lo que potencialmente puede llevar al colapso del sistema si no se resuelven de inmediato. Aunque los autosincronizadores y las tecnologías de sincro-verificación están bien establecidos en la industria, las sincronizaciones defectuosas, como las causadas por un cableado incorrecto durante operaciones de mantenimiento o puesta en marcha, pueden pasar desapercibidas por estos sistemas. Las protecciones existentes no permiten la detección de sincronizaciones defectuosas de manera oportuna. Este documento presenta métodos de protección novedosos específicamente diseñados para este problema: uno basado en el valor de corriente instantáneo y otro en el valor instantáneo de la derivada de corriente. Estos esquemas se activan exclusivamente durante el proceso de sincronización, lo que permite una detección de fallas más rápida en comparación con los métodos existentes, reduciendo así la duración de los esfuerzos eléctricos y mecánicos dañinos después de una sincronización defectuosa. La efectividad de los esquemas propuestos ha sido validada a través de simulaciones por computadora de un turbogenerador de 362 MVA de una central térmica y también a través de pruebas experimentales en un generador síncrono de 5 kVA utilizando un banco de pruebas de sincronización de laboratorio especializado, arrojando resultados prometedores.