IntroduccinLas grandes cantidades de energa que se requieren para abastecer lademandade las ciudades y de lapoblacinen general han llevado a generar alternativas para lograr satisfacer el gran incremento anual deconsumo.Debemos tener presente que los generadores sncronos no se utilizan en acoplamientos en serie por presentar pocointersprctico porque no se los podra acoplar fcilmente sin tener que apagar todos elsistemay adems porque el funcionamiento es inestable.En este tema deinformacin, slo nos referiremos al acoplamiento en paralelo.El acoplamiento de los alternadores resulta ms complejo que el de las dnamos, debido a la presencia de una nueva caracterstica, la frecuencia, cuyovalordebe ser severamente igual para todos los alternadores ya que si no se da esto producir undaoen la mquina.En la actualidad es raro encontrar la existencia de un alternador nico que de manera aislada alimente su propia carga. Esto slo se lo puede encontrar en aplicaciones tales como los generadores de emergencia.Con objeto de mejorar el parmetro de rendimiento y fiabilidad del sistema, las diferentes centrales estn conectadas entre s en paralelo, por medio de lneas detransporteydistribucin. Laredas constituida representa un generador gigantesco en el que prcticamente la tensin y la frecuencia se mantienen constantes. Esto se debe a que sobre esta gran red (barras infinitas), laintroduccinde un nuevo generador no altera los parmetros bsicos anteriores, por representar unapotenciamuy reducida frente al conjunto total.Generadores sncronos en paraleloLa principal diferencia entre los diferentes tipos de generadores sncronos, se encuentra en su sistema dealimentacinen continua para la fuente de excitacin situada en el rotor.Seguramente todos nos planteamos la pregunta Por qu la utilizacin de los alternadores en paralelo?Pues la respuesta seria que varios alternadores o generadores pueden alimentar una carga ms grande que una sola mquina.Como se menciono brevemente en la introduccin el tener varios generadores incrementa la confiabilidad del sistema de potencia, debido a que la falla de cualquiera de ellos no causa la prdida total de potencia en la carga. Tener varios generadores que operan en paralelo permite separar uno o ms de ellos para cortes de potencia y mantenimientos preventivos.Si hacemos unanlisissimple vemos que al usar un solo generador y este operar cerca de plena carga, entonces ser relativamente ineficiente.Con varios generadores ms pequeos trabajando en paralelo, es posible operar slo una fraccin de ellas. Las que estn operando lo hacen casi a plena carga y por lo tanto de manera ms eficienteCondiciones requeridasPara conectar generadores en paralelo es necesario tener muy en cuenta algunos aspectos para el correcto funcionamiento y de esta manera evitar cualquier tipo deproblemastales como que los generadores se daen severamente y que la carga pierda potencia dichos aspectos se explican a continuacin Voltajes igualesSi los voltajes de los generadores no son exactamente iguales, habr un flujo de corriente muy grande cuando se cierre el interruptor. Para evitar este problema, cada una de las tres fases debe tener exactamente la misma magnitud de voltaje y ngulo de fase que el conductor al que se conectara.En otras palabras, el voltaje de fase a debe ser exactamente igual al voltaje en la fase a" y as en forma sucesiva para las fases b-b` y c-c`.Y tambin hay que asegurarse de ser iguales los voltajes de lnea rms.3.2 Frecuencias igualesLas frecuencias de los 2 o ms generadores al igual que los voltajes deben ser las mismas ya que se ocasionaran graves problemas, esto lo podemos visualizar en las siguientesgraficas:La primera grafica tiene 60 HZ y un voltaje fase de 120v

Fig. 1 Grafica del voltaje 120V, 60HzLa siguiente grafica tiene 58 HZ apenas 2 HZ menor que la anterior y el mismo voltaje de fase

Fig. 2 Grafica del voltaje 120V, 58HzY en la sguete grafica podemos ver la el resultado de que sucedera si ponemos a funcionar el generador a frecuencias diferentes (60HZ y 58 HZ)

Fig. 3 Diferencia de frecuencias 2Hz.Como se puede ver en la grafica resultante de la suma de lasondasa distintas frecuencias y al mismo voltaje se obtiene a la salida un voltaje totalmente distorsionado y con una frecuencia igual a la diferencia entre el valor de las frecuencias de las dos primeras ondas lo cual nos ocasionara grandes problemas en la carga3.3 Secuencias de faseLos dos generadores deben tener la misma secuencia de fase.

Fig.4 Secuencia de fases"Un sencillomtodopermite comprobar la sucesin de fases. Para ello se recurre a un pequeomotorasncrono trifsico, que se conecta provisionalmente a las barras de la red. Luego se van acoplando sucesivamente, pero uno a uno, los distintos alternadores, pudiendo estarsegurosque la sucesin de fases es idntica para todos ellos cuando el motor gira en el mismo sentido."Los ngulos de fase de las dos fases deben de ser iguales, la secuencia en la que el voltaje de fase llegue a su pico en los dos generadores sea la misma. Si la secuencia de fase es diferente entonces aun cuando un par de voltajes estn en fase, los otros dos pares de voltajes estarn desfasados por 120. Si se conectan los generadores de esta manera, no habr problema con la fase a, pero fluir enormes corrientes en las fases b y c, lo que daara ambasmquinas.3.4 Similares caractersticas constructivasUn factor casi no mencionado enfuentesbibliogrficas es que las maquinas deben ser iguales, es obvio que no se podr obtener dos generadores totalmente idnticos, pero al menos que se parezcan mucho en su parte constructiva, a mas de eso que las potencias que entregan cada uno sean de similar valor, y preferiblemente del mismo fabricante.Procedimiento para conectar los generadoresEn este punto comn mente llamo puesta en paralelo de generadores se deben seguir algunos pasos y precauciones para el optimo funcionamiento de estas maquinas sncronas.4.1 Poner en funcionamiento el generador a conectarEn este punto se pone en funcionamiento el generador que se desea colocar en paralelo esto conlleva a llevarlo a suvelocidadsncrona (igualando de esta manera f1=f2) e igualando el valor de sus voltajes, otra condicin es la secuencia de fase del generador en aproximacin se debe comparar con la secuencia de fase del sistema en operacin. Para asegurarnos de cumplir estas condiciones y de las expuestas en puntos anteriores se indican algunosmtodosa continuacin4.2 Secuencia de fasesOtra condicin es la secuencia de fase del generador en aproximacin se debe comparar con la secuencia de fase del sistema en operacin. Para asegurarnos de cumplir esta condicin y de las expuestas en puntos anteriores se indican algunos mtodos a continuacinExisten muchas formas de comprobar esto una de ellas es conectar alternativamente un pequeo motor deinduccina los terminales de cada uno de los dos generadores. Si el motor gira en la mismadireccinen ambas ocasiones, entonces la secuencia de fase es la misma en ambos generadores.Si el motor gira en direcciones opuestas, entonces las secuencias de fase son diferentes y se deben invertir dos de los conductores del generador en aproximacin. Otro mtodo ms simple un, para medir la secuencia es el uso de un secuencimetro, el mismo que puede ser electrnico o un electromecnico, pero ambos siguen el mismo principio de el motor de induccin expuesto anteriormente4.3 Sincronizacin de los generadoresEste punto es el de mayor importancia cuanto se trata de generadores en paralelo, es por eso que se antes de poner en funcionamiento los dos o ms generadores debemos hacer algunaspruebaspara asegurarnos de su correcta sincrona4.3.1 El mtodo de las "lmparas de fase apagadas"

Fig. 5 Sincronizacin: Lmparas apagadasEste mtodo consiste en conectar las lmparas entre UU', VV", WW" la diferencia de potencial entre lmparas, nos indica si se cumplen las condiciones es decir cuando las lmparas estn apagadas se verifican las condiciones

Fig.6 Diferencia de potencial en las lmparas.4.3.2 El mtodo de las "luces rotantes o encendidas"

Fig. 7 Sincronizacin: Lmparas encendidasLas diferencias de potencial entre lmparas varan en mdulo si las velocidades de rotacin son diferentes. Cuando estn en sincronismo la lmpara UU' est apagada y las otras dos brillan igualmente, de no ocurrir esto se ve el encendido alternativamente en un sentido u otro como si girasen, indicando que la mquina va ms lenta o ms rpida. Una vez cumplida las condiciones se puede decir que las maquinas estn es sincrona.

Fig. 8 Diferencia de potencialA continuacin se indica un esquema con todas estas caractersticas juntasEn la grafica se puede ver un voltmetro llamado voltmetro cero, se lo coloca como se indica en el esquema entre la misma fase y recibe su nombre debido a que cuando indica un valor de cero voltios el generador esta en sincrona

Fig.9 Instrimentos para la puesta en paralelo del generador.4.3.3 Uso de un SincronoscopioUn sincronoscopio como es de suponer es un instrumento que nos indica la sincrona de los generadores, mide la diferencia en los ngulos de fase de cualquier fase entre los dossistemas.

Fig.10 Sincronoscopio de luces encendidad.Entre los principales estn los de aguja y los electrnicos

Fig.11 Sincronoscopio de aguja.Puesta a cargaEn un alternador una vez que tiene las rpm deseadas lo que conlleva a la frecuencia de red y la tensin ajustada a la deservicio, al aplicrsele carga existir una cada de tensin que deber ser compensada con una mayor excitacin y mantener la tensin de operacin de forma automtica o de formamanual, de la misma forma al asumir carga (Kw) la maquina motriz necesitara compensar la cada de velocidad del mismo modo de la tensinDe la misma forma un alternador que pierde carga tendr que hacer ajustes de velocidad y de voltaje, de no haces esto podramos provocar grandes daos a la maquina, como un embalamiento y todos los problemas que acarrea dicha situacin.La carga en un alternador implica ajuste de voltaje y ajuste de velocidad. En caso de alternadores en paralelo, una vez trabajando sincronizadamente el ajuste de tensin ser controlada por un compensador en cuadratura, que ir a mantener el FP (factor de potencia) lo cual implica un cuidado especial del mismo modo las cargas entre los alternadores ser controlada por el torque de la maquina al ser ajustado elcontrolde velocidadA continuacin se explican ms detalladamente algunos casos que pueden suceder en la puesta a carga de los generadores:Se considera el caso de una mquina, conectada a barras sobre las cuales existen ya trabajando otras mquinas, tales que sus potencias son muy superiores a la primera, de manera que sta no puede alterar la tensin de barras, por esto se considera u = cte. y se dice sobre barras infinitas.Caso1:Mquina en vaco: ser I = 0, d = 0, E0 = U porque el estar en vaco es su fem la que coincide con la tensin de barras.

Fig. 12 Maquina en vacio.Caso2:Se le aumenta la velocidad de la mquina motriz conectada al alternador. Como d es una medida de la potencia desarrollada, el incremento de la velocidad resultar en un avance de E0 sobre u en un ngulo d. Con esto fluir una I perpendicular a j.Xd. I en conclusin se entrega corriente a la red

Fig. 13 Aumento de la maquina motriz.Caso 3:Se vara solamente la excitacin.Sobreexcitado: corriente en retraso de p /2Subexcitado: corriente en adelanto de p/2Y en conclusin se produce corriente reactiva pura

Fig. 14 Variacin de la excitacin.Caso 4:Se aumenta la velocidad y la excitacin.Como la diferencia E01 - U es mayor, la I ser mayor y en conclusin a este caso mejoramos o variamos el cosF segn la necesidad o norma presente

Fig. 15 Aumento de velocidad y excitacion.Esquema alternador sncrono realA continuacin se indican algunos esquemas reales de generadores en paralelo en el mismo se indican todos los instrumentos y cuidados que se deben colorar, adems se pueden ver las mltiples protecciones para el cuidado del equipo.

Fig. 16 Esquema real del alternador en paralelo.Tambin semuestraa continuacin un panel que tienen acoplando todos los instrumentos necesarios para la puesta en paralelo

Fig. 17 Tablero con aparatos demedicinde la puesta en paralelo.

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