PROTECCIN CONTRA FALLAS A TIERRA DE ESTATORES

La proteccin de falla a tierra debe ser aplicada en los generadores que tienen una impedancia de puesta a tierra limitadora de las corrientes de falla a tierra a valores menores que el pick-up de la proteccin de sobrecorriente y/o la proteccin diferencial, para una falla localizada bajo el 5% del tope del bobinado del estator visto desde el punto de la estrella. Para proteccin por sobrecorriente se tiene que la porcin de bobinado que queda desprotegido, para una falla a tierra, est hacia el lado del neutro, ya que el voltaje de falla a este lado de l bobinado es bajo, y se espera que la probabilidad de falla en este punto sea tambin baja El tipo de proteccin que se utilice, depender del mtodo de puesta a tierra del generador al sistema de potencia, que en el caso de GENEROCA es a travs de una resistencia de 1694 , 5Amps, 10 sec (alta impedancia). Para generadores que trabajan en paralelo, todos los grupos deben tener proteccin sensitiva del neutro y direccional sensitiva de falla a tierra La calibracin de la proteccin de sobrecorriente dire ccional sensitiva de falla a tierra se pone para coordinar con la proteccin diferencial del generador y/o con la proteccin de desplazamiento de voltaje del neutro, para asegurar que el 95% del bobinado del estator sea protegido. Cuando se utiliza la proteccin de sobrecorriente direccional de falla a tierra, para detectar falla a tierra de los bobinados, el rel es aplicado a los terminales del generador y su respuesta es solo a fallas en los bobinados de la mquina por lo que las fallas externas no son detectadas por el rel, sin embargo la circulacin de corriente del sistema en el bobinado a tierra debe causar la operacin del rel. La proteccin de desplazamiento de voltaje del neutro est basada en el criterio de que en sistemas balanceados el voltaje residual es cero, en la prctica se tiene una presencia muy baja de voltaje de secuencia cero. Una falla a tierra presentar un voltaje de secuencia cero en el sistema, que ser detectado por el rel como voltaje residual, este desbalance que provi ene de la deteccin de la falla a tierra, no debe ser confundido por la presencia de voltaje de tercera armnica proveniente de la forma de onda, por lo que el rel debe ser insensible para este tipo de magnitud. Como la proteccin no es restrictiva, la calibracin de voltaje en el rel debe ser mayor que alguna proteccin de falla a tierra localizada aguas abajo, por lo que se debe coordinar en base a tiempos de retardo, un segundo paso de valor alto con tiempo corto de retardo para proveer accin rpida de proteccin contra fallas severas de bobinado a tierra.

A este informe se adjunta como referencia, un esquema tpico de conexin de la proteccin contra fallas a tierra del estator de generadores, considerado por Alstom en su gua de protecciones PRAG.CONCLUSIONES

De acuerdo al esquema de proteccin utilizado para la proteccin de falla a tierra del estator, en el evento analizado la no deteccin por parte de la funcin 67N, puede ser por estar en el sector no cubierto (5% hacia el punto del neutro). El rel que detecta falla a tierra por desplazamiento del voltaje (Vo> y Vo>>), debe haber detectado el voltaje de secuencia cero, pero al no estar direccionado para dar alarma y disparo, no despej la falla, por lo que la deteccin por los otros genera dores es como respaldo al estar aportando a la falla. El rel en el que se encuentran las funciones de proteccin del generador, fue probado y su funcionamiento esta dentro de los valores aceptados y en el monitoreo de sus funciones en la pantalla no indi ca error, por lo que en primera instancia se puede asumir su buen funcionamiento. El TC que detecta la corriente residual, no se puede monitorear si est funcionando correctamente, ya que por condiciones de operacin el sistema es balanceado y la corriente de secuencia cero es cero. Es muy importante considerar que una falla a tierra por ms incipiente que fuera, implica la destruccin del aislamiento, por lo que su despeje evitara daos mayores, as como evitar que se involucren otros equipos.