9. 9.1.-
SISTEMAS DE EXCI SISTEMAS EXCITACI TACIÓN ÓN DE LOS GENE GENERADO RADORES RES TRIF TRIFASIC ASICOS OS SINCRONOS GENERALI GENE RALIDADE DADESS
La excitación de los alternadores se realiza por medio de corriente continua, que recorre el circuito de las bobinas inductoras del rotor. El sistema de excitación debe suministrar la corriente necesaria y modificar ésta tan rápido como sea posible en función de las necesidades. La misión del sistema es: 1) Contener la intensidad de la corriente rotórica en el valor necesario durante una variación de carga, 2) Restablecer, tan rápido cuanto sea posible, la tensión en los bornes del generador. 9.2.-
CARACTERÍ CARA CTERÍSTIC STICAS AS DE FUNC FUNCIONA IONAMIEN MIENTO TO DE DE LAS LAS EXCITAT EXCITATRICE RICESS
En general se tiene que para pequeñas y medianas potencias, la tensión de excitación puede llegar hasta 125 V y grandes potencias, la tensión de excitación se eleva a 250 V. Antiguamente se usaban generadores de corriente continua en derivación y compuestas. Actualmente son comunes alternadores, cuyas salidas son rectificadas. La potencia de excitación es igual al 3% del generador para potencias pequeñas y bajas. La potencia de la excitación es igual al 0,5% del generador para potencias grandes y n elevado. El régimen estable de la excitatriz está entre el 75% y 125% de la tensión nominal de la mima. 9.3
SISTEMAS SIST EMAS DE EXCITA EXCITACIÓN CIÓN
9.3.1 Sist Sistema ema de excit excitación ación con excita excitatric trices es rotant rotantes es Antiguamente se utilizaba sistemas de excitación con generadores en corriente continua (excitatrices rotativas). En las centrales hidroeléctricas del Valle de Zongo, del Valle de Choquetanga, de Corani y de Santa Isabel, todavía funcionan estos sistemas en algunas unidades de generación. Véase los esquemas 9.3.1a y 9.3.1b.
Fig. 9.3.1a EXCITACIÓN PROPIA R S T
Alternador
Excitatriz (generador de c.c.)
Fig. 9.3.1b EXCITACIÓN POR GRUPO DE EXCITACION
Alternador
Exitatriz principal (Generador de c.c.) Epr
Exitatriz piloto (generador de c.c.) Ep
9.3.2 Sist Sistema ema de excit excitación ación con excita excitatric trices es en corri corriente ente alter alterna na Actualmente se emplean sistemas de excitación donde las excitatrices son alternadores, cuyas tensiones de salida son rectificadas con dispositivos electrónicos. En esto casos se tiene las siguientes ventajas: 1.2.-
Supresión del colector de los sistemas con c.c. lo que reduce notablemente el mantenimiento. Para grandes potencias, no tienen limitaciones, como es el caso de la excitatriz en corriente continua
Ventajas de este sistema: a) b) c)
Servicio de mantenimiento reducido No existe problema de polvo de carbón (no hay escobillas de ningún tipo). No hay necesidad de reponer escobillas, ni hacer limpieza de colector, ni anillos rozantes.
En el esquema siguiente se muestra el sistema de excitación con excitatriz en c.a., donde los dispositivos de rectificación se encuentran en el rotor, entre el inducido de la excitatriz y el campo del alternador (rotor). Este es el caso de generador marca KATO ENGINEERING CO. USA. Esquema Esque ma Nº 9.3.2 Partes rotantes en el mismo eje
Estator del PMG (Estacionario)
Rotor del PMG (Imán permanente)
Campo excitatriz (Estacionario)
Regulador De Tensión (incluye rectificador)
Inducido de excitatriz (en el rotor)
Campo del alternador
Estator del alternador (Estacionario)
Barras de Salida
C A R G A
En este tipo de excitación, la alimentación al campo se realiza desde la salida del generador principal. Mediante transformadores de tensión y corriente, se mandan señales al regulador automático de tensión. La fuente de energía con la que trabaja el regulador de tensión es suministrada por un generador de imanes permanentes (PMG, Permanent Magnetic Generator), alternativamente puede ser alimentado por transformador de tensión. Desde el regulador se regula automáticamente la corriente de campo del generador principal. 9.4.-
Sistemas Sist emas de excitac excitación ión estát estática ica
El sistema de excitación carece de máquinas giratorias. Hay dos tipos: 1.-
Generadores auto-excitados. La corriente de excitación procede del mismo generador (o de las barras, si el sistema está interconectado a otras unidades de generación) y es rectificada por medio de diodos de Si.
2.-
Generadores excitados por una fuente independiente de energía en corriente alterna y luego rectificada por diodos al Si o tiristores.
Dentro de esta clasificación se puede incluir el sistema de excitación que actualmente ocupan los generadores Nº 9 y 10, que son las unidades que ingresaron al SIN el año 2000, de la Central de Generación de Guaracachi, de la ciudad de Santa Cruz. El sistema es marca General Electric, EX2000, excitador digital PWM. Como en el caso anterior, el regulador de tensión está alimentado por el PMG.
