PROTECCION DE SOBREEXITACION DEL GENERADOR
La protección contra sobreexcitación (ANSI 24), es una función de protección contra
funcionamientos anómalos del generador que producen daños a sí mismo y/o perturban la
red. Tiene como objetivo proteger a los generadores y transformadores de niveles excesivos
de densidad de flujo magnético causados por sobreexcitaciones en el generador.
La sobreexcitación del generador se produce frecuentemente durante el arranque y la parada
del mismo, ya que en estas condiciones la frecuencia es menor a la nominal y la tensión se
mantiene constante debido a la actuación del regulador de tensión.
La sobreexcitación conlleva flujos magnéticos excesivos que atraviesan su entrehierro y
afectan al núcleo de hierro del generador, al estator y rotor, y a su sistema de excitación,
produciendo daños, muchas veces irreversibles, en cortos periodos de tiempo.
Se puede expresar como Volt/Hz, la sobreexcitación se da cuando la relación tensión a
frecuencia aplicada a los terminales del equipo exceda un límite establecido o el límite de
diseño.
Cuando la relación de Volt/Hz es excedida, puede ocurrir la saturación del núcleo magnético
del generador o transformador conectado, induciéndose flujo de dispersión en componentes
no laminados, los cuales no están diseñados para llevar flujo; el daño puede ocurrir en
segundos. Es una práctica general el proporcionar relés de Volt/Hz para proteger generadores
y transformadores de estos niveles excesivos de densidad de flujo magnético.
PROTECCION DE SOBRETEMPERATURA DEL GENERADOR
Producido por una sobrecarga, por un cortocircuito o también puede ser dado por la falla del
sistema de enfriamiento. Es usual la protección contra sobrecalentamiento del generador por
medio de relés de tipo imagen térmica diseñados de manera de reproducir las condiciones de
calentamiento que originan las corrientes estatóricas o rotóricas y que al llegar a una cierta
temperatura de ajuste cierra sus contactos. En función protege a unidades de cualquier rango
de potencia y capacidad térmica. Este monitorea el aumento de temperatura y no de
temperatura absoluta. Por tanto, no toma en cuenta ni la temperatura ambiente ni la
efectividad del sistema de enfriamiento.
PROTECCION DE MINIMA IMPEDANCIA DEL GENERADOR
La protección de mínima impedancia, también llamada protección de distancia (código ANSI
21), es una protección de respaldo a la protección diferencial de generador ante faltas bifásicas
y trifásicas en el generador y transformador principal (TP). Se trata de una protección muy
rápida y selectiva que también es capaz de detectar faltas a tierra y huecos de tensión o
energizaciones accidentales del generador. Es importante que la protección sea capaz de
despejar estas faltas ya que, generan sobreintensidades en los devanados del generador que
aparte de ser capaces de dañar la chapa magnética, generan sobretemperaturas que
deterioran el aislamiento y esfuerzos electromecánicos en las barras. La protección de mínima
impedancia se emplea en generadores de potencia superior a los 50 MVA. Sobre todo, cuando
las líneas de transmisión aguas arriba usan relés de impedancia para así facilitar su
coordinación.
