protecciones de generadores transformadores

1. Resumen— En la ingeniería eléctricas las
protecciones de sistemas de potencia se utilizan
para evitar la destrucción de equipos o
instalaciones por causa de una falla que podría
iniciarse de manera simple y después extenderse sin
control de forma encadenada. Los sistemas de
protección deben aislar la parte donde se a
producido la falla buscando perturbar lo menos
posible de la red limitar el daño al equipo fallado
minimizar la posibilidad de un incendio minimizar
el peligro para las personas minimizar el riesgo de
los daños de equipo eléctricos adyacentes. en esta
parte veremos los sistemas de protección para
transformadores, así como para generadores los
tipos de protección que para cada una de estos
dispositivos.
Palabras claves. - protecciones falla,
destrucción, aislar, perturbar, adyacente
I. INTRODUCCIÓN
OS sistemas de protección de un sistema de
potencia se componen generalmente de los
siguientes elementos:
Protección del transformador.
Los transformadores de subestación primaria
normalmente varían en tamaño entre 1000 y
12000 kVA, con un voltaje secundario entre
2400 y 13 800 V. Los transformadores de
subestación secundaria normalmente varían en
tamaño entre 300 y 2500 kVA, con voltajes
secundarios de 208, 240 o 480 V. Los
transformadores desde el más grandes hasta el
más pequeños siempre están protegidos.
Necesidad de protección
La falla del transformador puede resultar en la
pérdida de servicio. Sin embargo, la eliminación
rápida de fallas del sistema, además de minimizar
el daño y el costo de las reparaciones,
generalmente minimiza la perturbación del
sistema, la magnitud de la interrupción del
servicio y la duración de la interrupción. La
limpieza rápida de fallas generalmente evitará
daños catastróficos. Por lo tanto, la protección
adecuada es importante para los transformadores
de todos los tamaños, aunque se encuentran entre
los componentes más simples y confiables del
sistema eléctrico de la planta.
Los transformadores por encima de 500 kVA
tenían una tasa de fallas menor que la de la
mayoría de los transformadores.
La necesidad de protección del transformador
está fuertemente indicada cuando se considera el
promedio de horas forzadas de tiempo de
inactividad por año de transformación.
La falla de un transformador puede ser causada
por una serie de condiciones internas o externas
que hacen que la unidad sea incapaz de realizar
su función adecuada eléctrica o mecánicamente.
Las fallas del transformador se pueden agrupar
de la siguiente manera:
1) Las fallas de bobinado son la causa más
frecuente de falla del transformador. Las razones
de este tipo de falla incluyen el deterioro del
aislamiento o defectos de fabricación,
sobrecalentamiento, estrés mecánico, vibración y
sobretensiones.
Fig.1 fallas del bobinado
2) Tableros de bornes y cambiadores de
tomas sin carga. Las fallas se atribuyen a un
montaje inadecuado, daños durante el transporte,
vibración excesiva o diseño inadecuado.
3) Las fallas de los bujes pueden ser
causadas por vandalismo, contaminación,
envejecimiento, grietas o animales.
4) Las fallas del cambiador de tomas de
carga pueden ser causadas por un mal
funcionamiento del mecanismo, problemas de
contacto, contaminación del líquido aislante,
vibración,
ensamblaje inadecuado o tensiones excesivas
dentro de la unidad. Las unidades de cambio de
tomas de carga se aplican normalmente en
sistemas de servicios públicos en lugar de en
sistemas industriales.
5) Las fallas varias incluirían ruptura del
aislamiento del núcleo, falla del transformador de
corriente del buje, fugas de líquido debido a
soldaduras deficientes o daños al tanque, daños
durante el envío y materiales extraños que
quedan dentro del tanque.
Protecciones de transformadores y generadores
Nombre holguer Medardo tisalema bravo
L

2. La falla de otros equipos dentro de la zona de
protección del dispositivo de protección del
transformador podría causar la pérdida del
transformador al sistema. Esto incluiría cualquier
equipo entre el siguiente dispositivo de
protección aguas arriba y el siguiente dispositivo
aguas abajo. Se pueden incluir componentes tales
como cables, conductos de bus, interruptores,
transformadores de instrumentos, pararrayos y
dispositivos de conexión a tierra neutrales.
Objetivos en la protección de transformadores
La protección se logra mediante la combinación
adecuada de diseño del sistema, disposición
física y dispositivos de protección según sea
necesario para cumplir económicamente con los
requisitos de la aplicación.
1) Proteja el sistema eléctrico de los
efectos de la falla del transformador.
2) Proteger el transformador de las
perturbaciones que se produzcan en el sistema
eléctrico al que está conectado.
3) Proteger el transformador tanto como
sea posible de un mal funcionamiento incipiente
dentro del propio transformador.
4) Proteja el transformador de las
condiciones físicas del entorno que puedan
afectar el rendimiento confiable
Tipos de transformadores
Bajo la amplia categoría de transformadores, hay
dos tipos que se utilizan ampliamente en sistemas
de energía industriales y comerciales.
El tipo líquido.
El tipo seco.
Tipo liquido están construidos para tener el
elemento esencial, el núcleo y las bobinas del
transformador, contenido en el recinto lleno de
líquido, sirviendo dicho líquido como medio
aislante y como medio de transferencia de calor.
Fig.2 transformador con líquido.
Los transformadores de tipo seco están
construidos para tener el núcleo y las bobinas
rodeados por una atmósfera, que puede ser el aire
circundante, libre para circular desde el exterior
hacia el interior del recinto del transformador.
Las bobinas de tipo seco pueden ser del tipo
convencional con conductores aislados
expuestos, o del tipo encapsulado, en el que las
bobinas se moldean completamente al vacío en
una resina epoxi.
Fig.3 transformadores secos.
Sistemas de conservación.
Sistemas de conservación de tipo seco.
Los sistemas de conservación de tipo seco se
utilizan para asegurar un suministro adecuado de
aire de ventilación limpio a una temperatura
ambiente aceptable. La contaminación de los
conductos aislantes dentro del transformador
puede provocar una reducción de la resistencia
del aislamiento y un sobrecalentamiento severo.
El método de protección más comúnmente
utilizado en aplicaciones comerciales consiste en
un dispositivo indicador de temperatura con
sondas instaladas en los conductos y contactos
del devanado del transformador para señalar
temperaturas peligrosamente altas mediante una
alarma visual y audible.
Fig.4 transformador seco
Los siguientes tipos de sistemas de tipo seco se
utilizan comúnmente:
1) Abierto ventilado
2) Filtrado ventilado
3) Totalmente cerrado, no ventilado
4) aire sellado o llenado de gas.
Sistemas de conservación de líquidos.
Los sistemas de conservación de líquidos se
utilizan para conservar la cantidad de líquido y
evitar su contaminación por la atmósfera
circundante que puede introducir humedad y
oxígeno, lo que reduce la resistencia del
aislamiento y la formación de lodos en los
conductos de refrigeración.

3. La importancia de mantener la pureza del aceite
aislante se vuelve cada vez más crítica a voltajes
más altos debido al aumento de la tensión
eléctrica en el aceite aislante.
El sistema de tanque sellado ahora se usa casi con
exclusión total de otros tipos en los EE. UU. En
aplicaciones industriales y comerciales. Los
siguientes tipos de sistemas se utilizan
comúnmente.
1) tanque sellado
2) Gas inerte a presión positiva
3) Sello de gasóleo
4) Tanque conservador.
Los sistemas de conservación de líquidos se han
denominado históricamente sistemas enfriados
por aceite.
Tanque sellado.
El diseño de tanque sellado es el que se usa con
más frecuencia y es estándar en la mayoría de los
transformadores de subestación. Como su
nombre lo indica, el tanque del transformador
está sellado, aislándolo de la atmósfera exterior.
Gas inerte a presión positiva.
Es similar al diseño de tanque sellado con la
adición de un gas (generalmente nitrógeno) que
presuriza el conjunto. Este conjunto proporciona
una ligera presión positiva en la línea de
suministro de gas para evitar que entre aire al
transformador durante el modo de
funcionamiento o los cambios de temperatura.
Los transformadores con devanados primarios de
69 kV o más, y de 7500 kVA o más, pueden
equiparse con este dispositivo.
Sello de gasóleo.
Este diseño incorpora un espacio de gas cautivo
que aísla un segundo tanque de aceite auxiliar del
aceite del transformador principal
Tanque conservador.
El diseño del tanque conservador no tiene un
espacio para gas sobre el aceite en el tanque
principal. Incluye un segundo tanque de aceite
sobre la tapa del tanque principal con un espacio
de gas adecuado para absorber la expansión
térmica del volumen de aceite del tanque
principal. El segundo tanque está conectado al
tanque principal por un tubo o tubería llena de
aceite.
Dispositivos de protección para sistemas de
conservación de líquidos.
Medidor de nivel de líquido.
El indicador de nivel de líquido, se utiliza para
medir el nivel de líquido aislante dentro del
tanque con respecto al nivel predeterminado,
generalmente indicado en th ° EC2 (577 ° F)
nivel. Un nivel demasiado bajo podría indicar la
pérdida de líquido aislante, lo que podría
provocar descargas eléctricas internas y
sobrecalentamiento si no se corrige.
Normalmente se realiza una observación
periódica para comprobar que el nivel de líquido
se encuentra dentro de los límites aceptables. Los
contactos de alarma para bajo nivel de líquido
normalmente están disponibles como una opción
estándar cuando se especifica. Se recomienda
que se especifiquen contactos de alarma para
estaciones desatendidas para evitar que los
transformadores fallen por pérdida de
aislamiento.
Manómetro de presión-vacío.
El manómetro de presión-vacío indica la
diferencia entre la presión del gas interno del
transformador y la presión atmosférica. Se utiliza
en transformadores con sistemas de conservación
de aceite de tanque sellado. Tanto el manómetro
de presión-vacío como el sistema de
conservación de aceite de tanque sellado son
estándar en la mayoría de los transformadores de
potencia pequeños y medianos.
Dispositivo de alivio de presión.
Un dispositivo de alivio de presión es un
accesorio estándar en todos los transformadores
de subestación con aislamiento líquido, excepto
en unidades pequeñas aisladas en aceite de
subestación secundaria, donde puede ser
opcional. Este dispositivo aliviar presiones
internas tanto menores como graves. Cuando la
presión interna excede la presión de disparo 2, (
± 101 libras
Fig.5 válvula de presión.
Relé de aumento rápido de presión.
Este relé sensible a la presión se usa
normalmente para iniciar el aislamiento del
transformador del sistema eléctrico y para limitar
el daño a la unidad cuando hay un aumento
abrupto en la presión interna del transformador.
El aumento abrupto de presión se debe a la
vaporización del líquido aislante por una falla
interna, como espiras internas en cortocircuito,
fallas a tierra o fallas de devanado a devanado.
La burbuja de gas formada en el líquido aislante
crea una onda de presión que activa rápidamente
el relé

4. Fig.6 Relé de aumento rápido de presión.
Relé de detección de gas.
El relé de detección de gas es un dispositivo
especial que se utiliza para detectar e indicar una
acumulación de gas de un transformador con un
tanque conservador. Las fallas de devanado
incipientes o los puntos calientes en el núcleo
normalmente generan pequeñas cantidades de
gas que se canalizan hacia la parte superior de la
cubierta abovedada especial.
Fig.7 Relé de detección de gas.
Relé de gas combustible.
El relé de gas combustible que se muestra en la
Fig. 184 es un dispositivo especial que se usa
para detectar e indicar la presencia de gas
combustible proveniente del transformador. El
gas combustible se forma por la descomposición
de materiales aislantes dentro del transformador
por una falla de bajo nivel o por descargas
discontinuas.
Dispositivo de protección principal del
transformador.
Una falla en el sistema eléctrico en el punto de
conexión al transformador puede surgir de una
falla (falla interna) del transformador o de una
condición anormal en el circuito conectado al
secundario del transformador, como un
cortocircuito (a través de una falla). El medio
predominante para eliminar tales fallas es un
dispositivo de interrupción de corriente en el lado
primario del transformador, como fusibles o un
disyuntor o conmutador de circuito. Cualquiera
que sea la elección, el dispositivo de protección
del lado primario debe tener una clasificación de
interrupción adecuada para la corriente máxima
de cortocircuito que puede ocurrir en el lado
primario del transformador o, alternativamente,
debe ser relé de modo que solo se solicite para
despejar fallas internas o secundarias de corriente
más baja. Los elementos de relé instantáneos
utilizados para proteger los alimentadores de
transformadores y los devanados de alto voltaje
se establecen en un valor mayor que la falla
máxima máxima en el secundario del
transformador. La corriente de funcionamiento
del dispositivo de protección primario debe ser
menor que la corriente de cortocircuito del
transformador, limitada por la combinación de
impedancia del sistema y del transformador. Lo
anterior es cierto para un fusible o un elemento
de relé de sobre corriente de tiempo. Sin
embargo, el punto de operación no debe ser tan
bajo como para causar la interrupción del circuito
debido a la corriente de excitación de irrupción
del transformador o los transitorios de corriente
normal en los circuitos secundarios. Por
supuesto, cualquier dispositivo que funcione para
proteger el transformador para retirarlo del
sistema mediante la detección de condiciones
anormales dentro del transformador también
funcionará para proteger el sistema;
Fig.8 protección principal del transformador.
Las fallas del transformador que surgen de
condiciones de operación abusivas son causadas
por:
1) Sobrecarga continua
2) Cortocircuitos
3) Fallas a tierra
4) Sobretensiones transitorias.
Relés térmicos
Los relés térmicos, que se muestran en forma de
diagrama en la Fig. 186, se utilizan para dar una
indicación más directa de las temperaturas de los
devanados de los transformadores de tipo líquido
o seco. Un transformador de corriente está
montado en una de las tres fases del buje del
transformador. Suministra corriente a la bobina
del calentador de bulbo del termómetro, que
aporta el calor adecuado para simular de cerca la
temperatura del punto caliente del transformador.
Protección contra sobretensiones
La causa más común de falla del transformador
son las sobretensiones transitorias debidas a
rayos, sobretensiones de conmutación y otras
perturbaciones del sistema. Las perturbaciones
de alto voltaje pueden ser generadas por ciertos
tipos de cargas, así como por la línea de entrada.
Existe la idea errónea de que los servicios
subterráneos están aislados de estas

5. perturbaciones. La coordinación del aislamiento
del sistema en el uso y ubicación de los
descargadores de sobretensión primarios y
secundarios es muy importante. Normalmente,
los transformadores con aislamiento líquido
tienen clasificaciones de nivel de aislamiento de
impulso básico más altas que los transformadores
estándar ventilados de tipo seco y sellados de tipo
seco. Los transformadores de bobina fundida de
dieléctrico sólido tienen niveles de impulso
básicos iguales a los transformadores con
aislamiento líquido.
Protección del generador
Introducción
Los sistemas de energía industriales y
comerciales pueden incluir generadores como
fuente local de energía. Estos generadores
suministran la totalidad o parte de la energía total
requerida, o proporcionan energía de emergencia
en caso de falla de la fuente normal de energía.
La aplicación de los generadores se puede
clasificar en generadores aislados simples,
generadores aislados múltiples y generadores
industriales grandes.
La protección del generador requiere la
consideración de muchas condiciones anormales
que no están presentes con otros elementos del
sistema. Cuando el equipo esté desatendido, debe
estar provisto de protección automática contra
todas las condiciones dañinas. En aquellas
instalaciones donde hay un asistente, puede ser
preferible activar la alarma por alguna condición
anormal en lugar de retirar el generador de
servicio. Los esquemas de protección del
generador variarán en función de los objetivos a
alcanzar
Clasificación de aplicaciones de generadores.
Generadores aislados individuales
Los generadores aislados simples se utilizan para
suministrar energía de emergencia o para
servicio de reserva y normalmente están
apagados. Se operan durante breves períodos de
tiempo cuando falla la fuente normal o durante el
mantenimiento, las pruebas y la inspección.
Están conectados a la carga del sistema a través
de un interruptor de transferencia automática o
mediante disyuntores enclavados y no funcionan
en paralelo con otras fuentes de alimentación del
sistema. Son motores diésel o turbinas de gas con
potencias desde menos de 100 kW hasta algunos
miles de kilovatios. Por lo general, la generación
se realiza al nivel de voltaje de utilización,
típicamente 480 o 480Y / 277 V, pero con
máquinas más grandes el voltaje puede ser de 2.4
o 4.16 kV. Estos generadores están diseñados
para arrancar, operar durante una falla de energía
y para apagarse cuando se restablece la energía
normal a través de controles automáticos.
Múltiples generadores aislados
Esta clasificación consta de varias unidades que
operan en paralelo sin conexión a ningún sistema
de suministro de energía eléctrica. Ejemplos de
estas instalaciones t a o r t mi energía al sistemas
para proyectos comerciales e industriales,
plataformas costa afuera para perforación y
producción de fuentes de energía y otros sitios
remotos que requieren energía eléctrica continua.
El tamaño de los generadores individuales puede
variar desde unos pocos cientos de kilovatios
hasta varios miles de kilovatios, según la
demanda del sistema. Los motores principales
son típicamente turbinas de gas y motores diesel
alimentados con petróleo o gas. Estos sistemas
normalmente se operan manualmente, pero se
pueden usar controles de detección de carga y
relés de sincronización automática. La tensión
nominal de estos generadores suele ser la tensión
de utilización o el nivel de tensión de distribución
más alto, o ambos, como 4,16 o 13,8 kV.
Grandes generadores industriales
Estas son unidades de producción de energía a
granel que operan en paralelo con un sistema de
suministro de energía eléctrica. Toda la energía
generada es normalmente utilizada por el usuario
industrial. Estas unidades se utilizan donde existe
una demanda de vapor de proceso a baja presión,
como en instalaciones petroquímicas y plantas de
celulosa y papel. El tamaño del generador puede
oscilar entre 10 000 y 50 000 kVA. El
funcionamiento es continuo en o cerca de la
carga nominal, pero puede variar según la
temporada. Los motores principales suelen ser
turbinas de vapor o gas, según los requisitos del
proceso, la disponibilidad de combustible y la
economía del sistema. Por lo general, la
generación se encuentra en el nivel de voltaje
más alto de los sistemas de plantas industriales,
típicamente 12,47 o 13,8 kV. La mayoría de estas
máquinas son operadas por un asistente.
Rendimiento de cortocircuito
Consideraciones generales
La aplicación adecuada de varias funciones del
dispositivo de protección del generador requiere
el conocimiento del rendimiento del generador
en caso de cortocircuito. La magnitud de la
corriente de falla del generador es función de las
características del inducido y del campo, el
tiempo y las condiciones de carga que preceden
inmediatamente a la falla. La capacidad del
generador para mantener una corriente de salida
durante una falla está determinada por las
características del sistema de excitación.

6. Sistemas de excitación
Los sistemas de excitación de los generadores de
rotor redondo, típicamente aquellas máquinas de
dos polos por encima de 10 MVA, tienen la
capacidad de soportar una corriente de falla
trifásica sostenida correspondiente a la limitada
por la reactancia transitoria durante un período de
varios segundos. Estas máquinas pueden tener un
sistema de excitación sin escobillas,
Características de disminución del generador
La salida de corriente de un generador con una
falla en o cerca de sus terminales consta de dos
componentes, los cuales tienen una tasa de
decaimiento variable en el tiempo, dependiendo
de las constantes de la máquina.
Dispositivos de protección.
La función de la protección de respaldo del
generador es desconectar el generador si otros
dispositivos de protección no han solucionado
una falla del sistema después de que haya
transcurrido un tiempo de retardo suficiente.
Esta función sirve para proteger los componentes
del sistema de distribución contra daños
excesivos y para evitar que el generador y sus
auxiliares excedan sus limitaciones térmicas. En
aplicaciones industriales y comerciales, donde el
generador está conectado a un bus que sirve a
equipos de distribución y utilización mediante
dispositivos de sobrecorriente, se utiliza el relé
de sobrecorriente, función de dispositivo ANSI
51V. Cuando la salida del generador se
incrementa a un voltaje de transmisión,
normalmente se usa un relé de impedancia,
Función de dispositivo ANSI 21.
Descripción del relé
Los relés de sobre corriente que se utilizan están
especialmente construidos para hacer que sus
características operativas sean una función tanto
del voltaje como de la corriente. A medida que la
magnitud de la tensión aplicada a la bobina
disminuye con respecto al valor nominal, la
característica de tiempo-corriente se modifica
para que el relé se vuelva más sensible. Hay dos
tipos de estos relés que se utilizan habitualmente:
th v mi restricción de voltaje y el controlado por
voltaje relé de sobre corriente.
Relé controlado por voltaje
Los valores de toma de este relé se basan en la
corriente que fluye cuando el voltaje está por
debajo del ajuste de caída en la bobina de
potencial. Con el voltaje por encima de la
captación de la bobina, el relé se elimina
efectivamente del circuito.
Dispositivo de protección contra sobre corriente
a tierra 51G
El relé de sobre corriente de falla a tierra
proporciona protección de respaldo para todos
los relés de tierra en el sistema al nivel de voltaje
del generador. También ofrece protección contra
fallas a tierra internas del generador, pero esta
protección está limitada por la cantidad de
tiempo de retardo que el relé debe tener para
coordinarse con otros relés de tierra. En
máquinas pequeñas aisladas, este dispositivo y el
Dispositivo 51V (cuando los CT para él están
instalados en el lado neutro) brindan la única
protección para fallas internas del generador. En
aplicaciones donde la salida del generador se
utiliza directamente a la distribución o al voltaje
de utilización, el método de conexión a tierra lo
determina el sistema al que se va a conectar. La
conexión a tierra sólida de los neutrales del
generador normalmente está restringida a
sistemas con una clasificación de 600 V o menos
Relé de corriente de equilibrio de fase:
dispositivo 46
Cargas desequilibradas, fallas del sistema
desequilibradas, conductores abiertos u otras
condiciones de operación asimétricas dan como
resultado un desequilibrio de los voltajes de fase
del generador. Las corrientes desequilibradas
(secuencia negativa) resultantes inducen
corrientes de doble frecuencia del sistema en el
rotor que rápidamente provocan un
sobrecalentamiento del rotor
Pérdida de protección de campo: dispositivo 40
Este dispositivo detecta cuando se ha perdido el
sistema de excitación de un generador. Esta
protección es importante cuando los generadores
operan en paralelo o en paralelo con un sistema
de suministro de la red pública, aunque no es
necesaria en una sola unidad aislada. Si un
generador pierde su excitación de campo,
continuará funcionando como un generador de
inducción obteniendo su excitación de las otras
máquinas del sistema. Cuando esto sucede, el
rotor del generador se sobrecalienta rápidamente
debido al deslizamiento
Relé de subtensión: dispositivo 27
El relé de subtensión se puede utilizar para
realizar cualquiera de las diversas funciones de
protección, dependiendo de la toma de tensión y
la configuración del dial de tiempo. El regulador
automático de voltaje normalmente mantendrá el
voltaje dentro de los límites especificados en
múltiples sistemas aislados, por lo tanto, una
subtensión sostenida podría indicar una
condición de sobrecarga severa o la pérdida de un
generador

7. Protección de campo del generador: dispositivo
64F
Los circuitos de campo del generador
normalmente funcionan sin conexión a tierra. Por
lo tanto, una sola falla a tierra no resultará en
daños al equipo ni afectará el funcionamiento del
generador. Sin embargo, si ocurriera una segunda
falla a tierra, habrá un desequilibrio en el campo
magnético establecido por el rotor. Este
desequilibrio puede ser lo suficientemente severo
como para desarrollar vibraciones destructivas
dentro del generador. Normalmente se utiliza un
relé de tierra de campo del generador para
detectar la primera tierra de campo y hacer sonar
una alarma que indica que se ha producido la
tierra. Dado que la mayoría de los generadores
continúan funcionando con un solo campo de
tierra, los generadores más grandes deben estar
equipados con un equipo de monitoreo de
vibraciones para que una segunda tierra no dé
como resultado una amplitud anormal de
vibración.
Relés de temperatura
El sobrecalentamiento del estator del generador
generalmente es el resultado de una sobrecarga,
una falla del sistema de enfriamiento del
generador o incluso un aumento excesivo de la
temperatura del aire ambiente. Es un fenómeno a
largo plazo que no se detecta fácilmente con
otros dispositivos de protección. En las
estaciones atendidas, el generador rara vez se
dispara por sobre temperatura, prefiriendo en
cambio activar la alarma y permitir que el
operador tome las medidas adecuadas para
reducir la temperatura del generador. En
estaciones desatendidas, el generador puede
dispararse.
Esquemas de disparo
Filosofía de protección
Una vez que se ha completado la tarea de
seleccionar el conjunto deseado de relés de
protección para el generador, se deben tomar
decisiones que determinen cómo se apagará el
grupo generador-motor principal. Sería muy
miope si la única consideración que se diera fuera
la de desconectar el generador del sistema
eléctrico. Las operaciones básicas para iniciar el
apagado de un grupo generador-motor principal
son:
1) Dispare el disyuntor del generador
2) Abra la fuente de excitación (active el
disyuntor de campo)
3) Retire la fuente de energía del motor
primario (cierre la válvula del acelerador)
4) Iniciar una alarma
La forma precisa en que se realizan estas
operaciones dependerá de muchos factores:
1) Tipo de motor principal: motor diésel /
de gas, turbina de gas, turbina de vapor o rueda
hidráulica
2) Impacto de la pérdida repentina de
potencia de salida en el sistema eléctrico y el
proceso al que sirve Consideraciones
ambientales (si
3) corresponde)
4) Seguridad para el personal
5) Experiencia operativa que se centra en
un problema específico que requiere una
consideración especial.
Esquemas de protección recomendados
Los esquemas de protección recomendados para
generadores vienen dados por tamaño de
máquina.
1) Pequeño: máximo de 1000 kVA hasta
600 V, máximo de 500 kVA por encima de 600
V
2) Medio: desde tamaños de máquina
pequeños hasta 12 500 kVA independientemente
del voltaje
3) Grande: desde tamaños de máquina
medianos hasta aproximadamente 50000 kVA
Tipos de relés
3 RELÉ DE VERIFICACIÓN O DE
ENCLAVAMIENTO: Relé que actúa en función
de la posición de otros dispositivos o de
condiciones determinadas de un equipo, para
permitir que prosiga o parar una secuencia de
operaciones o proveer una verificación de las
condiciones o posición de los dispositivos.
4 CONTACTOR PRINCIPAL DE COMANDO:
Dispositivo controlado generalmente por el Nº1
o equivalente y por los dispositivos de bloqueo y
de protección necesarios, que conecta y
desconecta el circuito de control para poner en

8. funcionamiento un equipo bajo las condiciones
deseadas y retirarlo cuando ellas sean diferentes
o anormales.
4 DISPOSITIVO DE PARADA: Dispositivo que
retira de funcionamiento y mantiene en ese
estado a un equipo.
5 INTERRUPTOR DE ARRANQUE:
Dispositivo que conecta una máquina a su fuente
de alimentación.
.
7 INTERRUPTOR DE CORRIENTE DE
COMANDO: Dispositivo de desconexión
(interruptor de cuchillas, interruptor automático,
grupo de fusibles desmontables) que conecta o
desconecta la fuente de alimentación de los
aparatos o de las barras colectoras del equipo de
control.
8 DISPOSITIVO INVERSOR: Dispositivo que
invierte la conexión de un circuito.
9 SELECTOR DE SECUENCIA: Interruptor o
conmutador para variar el orden en que son
puestos o retirados de servicio los distintos
elementos de un equipo o instalación.
10 DISPOSITIVO DE SOBREVELOCIDAD:
Interruptor de velocidad conectado directamente
a una máquina, que actúa cuando la velocidad de
la misma excede la normal.
50 RELÉ DE CORTOCIRCUITO: Relé
que acciona instantáneamente al alcanzar la
corriente un valor excesivo o si aumentara con
demasiada rapidez, señal de un cortocircuito en
la instalación protegida.
53 RELÉ DE EXCITATRIZ O DE
GENERADOR: Relé que hace subir la
excitación del campo de una máquina de
corriente continua en el arranque o que acciona
cuando la tensión ha subido a un cierto valor.
59 RELÉ DE MÁXIMA TENSIÓN: Relé que
acciona cuando la tensión excede de un valor
determinado.
61 RELÉ DE EQUILIBRIO DE CORRIENTE :
Relé que acciona ante una diferencia dada entre
la intensidad de entrada o de salida de dos
circuitos.
Concluciones
La protección de los transformadores más
grandes y costosos de la actualidad se puede
lograr mediante la selección y aplicación
adecuadas de dispositivos de protección. Las
guías de aplicación publicadas que cubren los
transformadores son pocas; ver, por ejemplo,
ANSI / IEEE C37.91–1985 [3]. El ingeniero de
diseño de sistemas debe confiar en gran medida
en su buen criterio de ingeniería para lograr un
sistema de protección adecuado.