Protección eléctrica de generador 59G

Continuando con la dinámica de aportar al conocimiento sobre protecciones eléctricas de generador, esta entrada es acerca de la protección 59 G. sobre voltaje o sobre tensión según algunos libros.
pues esta protección eléctrica tal como lo dice su nombre se activa para el disparo o desconexión del generador ante una elevación de voltaje fuera de los rangos permisibles según sus características, esto con el propósito de proteger ante daños en el aislamiento o instalaciones y es recomendada para hidrogeneradores ante rechazos de carga.
cuales son las posibles causas que pueden provocar un sobrevoltaje;
- Incorrecta operación del regulador de voltaje del generador.
- Falla en el funcionamiento del regulador automático de voltaje.
- Pérdida repentina de carga.
- Separación del generador del sistema de potencia durante operación.
puede presentarse también un sobrevoltaje durante el proceso de sincronización de una unidad generadora al sistema de potencia. son casos aislados pero puede provocarse la activación de esta protección, situación en la cual solo se abrirá el interruptor de campo.
Conforme a la norma ANSI/IEEE C37.102 se toman los criterios para el ajuste de la protección considerando los rangos tolerables. limite de un 105% al 110% del valor nominal y retardo de tiempo de 0.5 a 5 segundos. según las características del rele de protecciones pueden ajustarse dos etapas.
como lo mencione en la entrada sobre la protección 24 V/Hz, trabajo con hidrogeneradores y en ese caso particular estos operan a 13.8kV, por lo que los ajustes de la 59G son en dos etapas:
Etapa 1 - 70V con retardo de 60 Ciclos = 1 s (Alarma)
Etapa 2 - 73V con retardo de 180 Ciclos = 3 s (Disparo)
Estos valores son los vistos por el rele de protecciones, que provienen del secundario de los transformadores de potencial o TP. es decir VF= VL*√3 en una relación de transformación de los TP´s de 13800V/115V es igual a:
Ajuste de voltaje en la etapa 1 = 14.55kV, tiempo de retardo de 1 segundo
Ajuste de voltaje en la etapa 2 = 15.17kV, tiempo de retardo de 3 segundos
En la imagen siguiente se muestra la conexión para el monitoreo de la protección 59G atraves de un TP a la salida del generador.

En un análisis ante la activación de la protección 59G deben observarse diferentes criterios para determinarlo como causa precisa de un disparo de generador, en la figura siguiente se muestra los resultados obtenidos de un rele de protecciones, en ese ejemplo su puede determinar que se activo la etapa 1 de la protección 59G, provocando en este caso solamente alarma. es decir supero los 70V de ajuste y el tiempo de retardo de 1 segundo.

Por otra parte también es importante la evaluación de la oscilografia obtenida del rele de protecciones, ya que de ahi se puede concluir gran parte del análisis por un disparo o desconexión de una unidad generadora.
La figura a continuación es una oscilografia obtenida posterior a un disparo, en la que podemos observar que efectivamente se activo la protección 59G, mas no fue quien provoco el disparo del generador ya que solo se activo la etapa 1. superando en VA, VB y VC el ajuste de voltaje de 70V. es decir el voltaje de generador de 14.55kV mencionado arriba.

Bueno estimados lectores en esta ocasión es la breve explicación sobre el funcionamiento de la protección 59G, esperando al igual que en la entrada anterior aportar al conocimiento sobre protecciones eléctricas de generador.

Aprovechando para invitarlos a que sigan mi blog y le den + para compartir sobre otros temas relacionados a generadores eléctricos.