PROTECCIÓN CONTRA FALLAS A TIERR A DE ESTATORES
La protección 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 protección de sobrecorriente y/o la protección protección diferencial, diferencial, para para una falla localiza localizada da bajo bajo el 5% del tope tope del bobinado del estator visto desde el punto de la estrella. Para protección por sobrecorriente se tiene que la porción de bobinado que queda desprotegido, para una falla a tierra, está hacia el lado del neutro, ya que el voltaje de falla a este lado del bobinado es bajo, y se espera que la probabilidad de falla en este punto sea también baja El tipo de protección que se utilice, dependerá del método de puesta a tierra del generador al sistema de potencia, que en el caso de GENEROCA es a través de una resistencia de 1694 , 5Amps, 10 sec (alta impedancia). Para generadores que trabajan en paralelo, todos los grupos deben tener protección sensitiva del neutro y direccional sensitiva de falla a tierra La calibración de la protección de sobrecorriente dire ccional sensitiva de falla a tierra se pone para coordinar con la protección diferencial del generador y/o con la protección de desplazamiento de voltaje del neutro, para asegurar que el 95% del bobinado del estator sea protegido. Cuando se utiliza la protección de sobrecorriente direccional de falla a tierra, para detectar falla a tierra de los bobinados, el relé es aplicado a los terminales del generador y su respuesta es solo a fallas en los bobinados de la máquina por lo que las fallas externas no son detectadas por el relé, sin embargo la circulación de corriente del sistema en el bobinado a tierra debe causar la operación del relé. La protección de desplazamiento de voltaje del neutro está basada en el criterio de que en sistemas balanceados el voltaje residual es cero, en la práctica se tiene una presencia muy baja de voltaje de secuencia cero. Una falla a tierra presentará un voltaje de secuencia cero en el sistema, que será detectado por el relé como voltaje residual, este desbalance que provi provi ene de la detección de la falla a tierra, no debe ser confundido por la presencia de voltaje de tercera armónica proveniente de la forma de onda, por lo que el relé debe ser insensible para este tipo de magnitud. Como la protección no es restrictiva, la calibración de voltaje en el relé debe ser mayor que alguna protección 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 acción rápida de protección contra fallas severas de bobinado a tierra.
A este informe se adjunta como referencia, un esquema típico de conexión de la protección contra fallas a tierra del estator de generadores, considerado por Alstom en su guía de protecciones PRAG.
CONCLUSIONES
De acuerdo al esquema de protección utilizado para la protección de falla a tierra del estator, en el evento analizado la no detección por parte de la función 67N, puede ser por estar en el sector no cubierto (5% hacia el punto del neutro). El relé 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 despejó la falla, por lo que la detección por los otros generadores es como respaldo al estar aportando a la falla. El relé en el que se encuentran las funciones de protección 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 está funcionando correctamente, ya que por condiciones de operación el sistema es balanceado y la corriente de secuencia cero es cero. Es muy importante considerar que una falla a tierra por más incipiente que fuera, implica la destrucción del aislamiento, por lo que su despeje evitara daños mayores, así como evitar que se involucren otros equipos.