Sección 3. Protección y automatización

Automatización y telemecánica. Regulación automática de excitación, tensión y potencia reactiva

Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Normas para la instalación de instalaciones eléctricas (PUE)

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3.3.51. Los dispositivos para el control automático de excitación, tensión y potencia reactiva están diseñados para:

• mantener el voltaje en el sistema eléctrico y en los receptores eléctricos de acuerdo con las características especificadas durante la operación normal del sistema de energía eléctrica;
• distribución de carga reactiva entre fuentes de energía reactiva de acuerdo con una ley dada;
• aumentando la estabilidad estática y dinámica de los sistemas eléctricos y amortiguando las vibraciones en condiciones transitorias.

3.3.52. Las máquinas síncronas (generadores, compensadores, motores eléctricos) deben estar equipadas con dispositivos de control automático. Los controladores automáticos de excitación deben cumplir con los requisitos de GOST para sistemas de excitación y especificaciones técnicas para equipos para sistemas de excitación.

Para generadores y compensadores síncronos con una potencia inferior a 2,5 MW, con excepción de los generadores de centrales eléctricas que funcionan de forma aislada o en un sistema de potencia de baja potencia, se permite utilizar solo dispositivos de excitación forzada por relé. Los motores eléctricos síncronos deben estar equipados con dispositivos de control automático de acuerdo con 5.3.12 y 5.3.13.

3.3.53. Se debe garantizar la alta confiabilidad de la fuente de alimentación del AVR y otros dispositivos del sistema de excitación de los transformadores de voltaje, así como la alta confiabilidad de los circuitos correspondientes.

Al conectar el AVR a un transformador de tensión con fusibles en el lado primario:

• Los ARV y otros dispositivos del sistema de excitación, cuya pérdida de potencia puede provocar una sobrecarga o una disminución inaceptable de la excitación de la máquina, deben conectarse a sus salidas secundarias sin fusibles ni interruptores automáticos;
• el dispositivo de forzamiento del relé debe estar diseñado de tal manera que excluya la posibilidad de su operación falsa si se funde uno de los fusibles en el lado primario de los transformadores de voltaje.

Cuando conecte el AVR a un transformador de voltaje que no tenga fusibles en el lado primario:

• Los ARV y otros dispositivos del sistema de excitación deben conectarse a sus salidas secundarias a través de interruptores automáticos;
• Se deben tomar medidas para utilizar los contactos auxiliares del interruptor automático para evitar una sobrecarga o una disminución inaceptable de la excitación de la máquina en caso de que se apague el interruptor automático.

Como regla general, no se deben conectar otros dispositivos y dispositivos a los transformadores de voltaje a los que están conectados ARV y otros dispositivos del sistema de excitación. En algunos casos, se permite conectar estos dispositivos y dispositivos a través de disyuntores o fusibles separados.

3.3.54. Los dispositivos AVR de los hidrogeneradores deben diseñarse de modo que, en caso de deslastre de carga con un buen controlador de velocidad, se excluya la operación de la protección contra sobretensiones. Si es necesario, el dispositivo ARV se puede complementar con un dispositivo de relé de desexcitación de acción rápida.

3.3.55. El esquema del dispositivo de excitación forzada del relé debe prever la posibilidad de transferir su acción al excitador de respaldo cuando reemplaza al excitador principal.

3.3.56. Los dispositivos de combinación de excitación deben conectarse a los transformadores de corriente en el lado de salida del generador o del compensador síncrono (lado de la barra colectora).

3.3.57. Para generadores síncronos y compensadores con enfriamiento directo, generadores con capacidad igual o superior a 15 MW y compensadores con capacidad igual o superior a 15 MVAr, centrales y subestaciones sin personal de guardia constante en la sala de control, limitación automática de sobrecarga con retardo de tiempo dependiendo de la multiplicidad de sobrecarga se debe proporcionar.

Antes de dominar la producción en serie de dispositivos para la limitación automática de sobrecarga con un retardo de tiempo dependiente para máquinas con una capacidad de hasta 200 MW (MVAr), se permite instalar dispositivos de limitación con una característica independiente del tiempo.

El limitador automático de sobrecarga no debe impedir el forzado de la excitación durante el tiempo permitido por el correspondiente diseño de la máquina.

3.3.58. Para generadores con una capacidad de 100 MW o más y para compensadores con una capacidad de 100 MVAr o más, se deben instalar sistemas de excitación de alta velocidad con un AEC de acción fuerte.

En algunos casos, determinados por las condiciones de operación de la central eléctrica en el sistema de potencia, se permite instalar un tipo diferente de ARV, así como sistemas de excitación de acción lenta.

3.3.59. El sistema de excitación y los dispositivos AVR deben proporcionar una regulación estable en el rango desde el valor mínimo permitido hasta el valor máximo permitido de la corriente de excitación. Para compensadores síncronos con sistema de excitación no reversible, se debe prever la regulación a partir del valor de la corriente del rotor, que es prácticamente igual a cero, y para compensadores con sistema de excitación reversible, desde el valor más alto permitido de corriente de excitación negativa.

Para máquinas que operen en bloque con transformadores, se debe prever la posibilidad de compensación de corriente por pérdida de tensión en el transformador.

3.3.60. Los generadores con una capacidad de 2,5 MW o más de centrales hidroeléctricas y térmicas con cuatro o más unidades deben estar equipados con sistemas de control automatizado de procesos tecnológicos en toda la planta o (en su defecto) sistemas de control de excitación grupal. Se recomienda realizar estos sistemas en generadores de centrales térmicas según el esquema, el modo y la potencia de la central.

3.3.61. Los transformadores con cambiadores de tomas en carga de las subestaciones de distribución y las necesidades auxiliares de las centrales eléctricas, así como los reguladores lineales de las subestaciones de distribución para el mantenimiento o un cambio de tensión dado, deben estar equipados con un sistema automático de control de la relación de transformación. Si es necesario, los reguladores automáticos deben proporcionar una regulación de voltaje incorporada.

Las subestaciones donde se prevea la operación en paralelo de transformadores (autotransformadores) con regulación automática de la relación de transformación, deberán estar equipadas con un sistema general de control de proceso automatizado de subestación o un sistema de regulación grupal que excluya la ocurrencia de corrientes circulantes inaceptables entre transformadores.

3.3.62. Las unidades condensadoras deben estar equipadas con dispositivos de control automático de acuerdo con el Cap. 5.6.

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