Generador Sincrono Ppt

Generador Sincrono

INTRODUCCION:  El generador o Alternador síncrono es uno de los elementos mas importantes de un sistema de potencia, ya que éste se encarga de generar la energía eléctrica que será transmitida a grandes distancias para ser posteriormente utilizada por los usuarios.

EL ROTOR GIRA A LA MISMA VELOCIDAD QUE EL CAMPO ELECTROMAGNETICO : VELOCIDAD DE SINCRONISMO

ALTERNADOR O GENERADOR SINCRONO: 1. Un alternador es una máquina eléctrica, capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica, generando una corriente alterna mediante inducción electromagnética. 2. Se utiliza en las centrales electricas (Turboalternador) 4. Es más económico transportar corriente alterna a largas distancias que corriente continua.

3. A pesar de que los generadores asíncronos son más baratos, las grandes centrales eléctricas prefieren instalar generadores síncronos porque éstos permiten un control perfecto de la tensión y/o de la energía reactiva (inductiva o capacitiva) que vierten a la red 5.La excitación de los generadores trifásicos se produce mediante corriente continua que recorre el circuito de las bobinas inductoras del rotor

Exitacion

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIEN-TO: ESTATOR= Devanado trifásico GENERADOR distribuido conectado a la carga o red que se desea alimentar

Para conectar el generador a una red es necesario que gire a la velocidad de sincronismo correspondiente a la frecuencia de dicha red

N f P 60

P=PARES DE POLOS

N=VELOCIDAD DE GIRO

ROTOR= Devanado alimentado con corriente continua que crea un campo magnético fijo. Se hace girar por un medio externo El campo creado por el rotor, al girar, induce FEM en el estator y, por tanto, hace circular corriente por la carga

TRANSFORMACIÓN DE ENERGÍA MECÁNICA EN ENERGÍA ELÉCTRICA

CORRIENTE ALTERNA TRIFASICA  Los alternadores de las centrales eléctricas no tienen un sólo conductor, sino tres. Producen de esta forma tres corrientes alternas a la vez. Esto es lo que se conoce como corriente trifásica. LA CORRIENTE TRIFÁSICA TIENE UNA GRAN VENTAJA SOBRE LA MONOFÁSICA, Y ES QUE SUFRE MENOS PÉRDIDAS DURANTE EL TRANSPORTE. POR ELLO ES LA QUE NORMALMENTE PRODUCEN LAS CENTRALES ELÉCTRICAS.

Características de los generadores síncronos Los parámetros fundamentales a considerar en los generadores de las centrales hidráulicas: • Potencia activa • Potencia reactiva • Potencia aparente • Factor de potencia • Tensión Para la selección de la turbina hay que considerar que influye en: • Velocidad nominal • Velocidad de embalamiento • Momento de inercia

COMPUESTA POR DOS PARTES: • UNA FIJA O ESTATOR: Constituido por un paquete de chapas magneticas conformando un cilindro con una serie de ranuras longitudinales, sobre las cuales estan colocados conductores, conectados entre si, de forma tal de crear un conjunto de bobinas. UNA PARTE MOVIL O ROTOR: ubicada dentro del estator y que consiste en un electroimán alimentado por corriente continua. El giro del rotor se produce mediante una maquina impulsora (Motor diesel, turbina de vapor, de gas, hidraulica, eolica), que mantiene una velocidad angular constante.La alimentacion del electroiman se logra a traves de un par de anillos rozantes que permiten la continuidad electrica entre una parte fija y una parte movil.

TIPO DE ROTOR Elevadas velocidades de Giro

Velocidades de giro bajas

Sentido de las corrientes por el rotor

Líneas de campo

S

N N

S

N

S

Rotor liso

Rotor de polos salientes

Velocidad del Rotor  Si el alternador, se utiliza para suministrar energía a la red, su velocidad de rotación se mantiene constante y por lo tanto la frecuencia f de la red. Su relación fundamental es:

ROTOR DE POLOS LISOS  Su uso principalmente radica cuando el rotor gira a gran velocidad.  Este tipo de generadores es de dos o cuatro polos, movidos por turbinas de alta velocidad, de allí que se les conozca como turboalternadores.

Velocidades superiores a 750 rpm: el rotor es de tipo cilíndrico y son de tipo horizontal.

ROTOR DE POLOS SALIENTES  Este tipo de rotor lo veremos principalmente en máquinas de velocidad menor a 1200 rpm 2 cusas que limitan el diseño de maquinas de polos salientes para alta velocidad: 1.- La concentración de masa en los polos donde a grandes velocidades se producirían fuerzas centrifugas excesivas. 2.- Por perdidas de ventilación, que en este tipo de rotor serian considerables a mas de que serian maquinas muy ruidosas. Entonces, es frecuente encontrar maquinas con este tipo de rotor movidas por turbinas hidráulicas(baja velocidad)

 Velocidad de 750 rpm : el rotor es de tipo de polos salientes y son de eje vertical.  En las grandes centrales hidráulicas las velocidades de sincronismo están dentro del intervalo 60-125 rpm, llegando a tener como mucho 24 pares de polos . Si los alternadores se accionan por medio de turbinas hidráulicas o motores diesel se pondrán rotores multipolares. Las velocidades de sincronismo son inferiores a 100 rpm.

Aprendo recordando 

POR QUE SE LE LLAMA GENERADOR SÍNCRONO: EL ROTOR GIRA A LA MISMA VELOCIDAD QUE EL CAMPO: VELOCIDAD DE SINCRONISMO



LOS ALTERNADORES GENERAN CORRIENTE: ALTERNA

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POR QUÉ LAS CENTRALES ELÉCTRICAS NO PRODUCEN CORRIENTE CONTINUA?: ES MÁS ECONÓMICO TRANSPORTAR CORRIENTE ALTERNA A LARGAS DISTANCIAS QUE CORRIENTE CONTINUA.



AL IMÁN DE UN ALTERNADOR SE LE LLAMA :

porque es el que induce una corriente eléctrica. 

A LA PARTE MÓVIL DEL GENERADOR SE LE LLAMA:

porque gira. 

LAS BOBINAS FORMAN EL: ESTATOR O INDUCIDO, llamado así porque en ellas se induce la corriente eléctrica. También se le llama , porque no gira, sino que permanece fijo.



POR QUÉ SE UTILIZA CORRIENTE TRIFÁSICA? : SUFRE MENOS PÉRDIDAS DURANTE EL TRANSPORTE.

FUNCIONES Y CARACTERÍSTICAS DE LOS RELÉS DE PROTECCIÓN. La misión de un relé de protección consiste en detectar la variación de ciertas magnitudes eléctricas como la tensión, la intensidad, la impedancia, la potencia o la frecuencia, de forma que si las solicitaciones sobre las máquinas o circuitos protegidos son mayores que los valores especificados, estos elementos se desconectan de la red mediante la orden de disparo que el relé transmite a un dispositivo de corte. Las solicitaciones que deben soportar las máquinas son de varios tipos: Solicitaciones eléctricas sobre las bobinas según su tensión de servicio asignada. Solicitaciones térmicas ligadas a las máximas temperaturas soportadas por los aislamientos sólidos.

• Todo esto supone que los relés de protección se taren con unos umbrales de regulación que materialicen este compromiso. Así, se debe permitir un funcionamiento del generador especialmente para defectos externos, durante un tiempo suficiente que garantice la actuación previa (en un tiempo menor) de otros relés de protección, siempre que las solicitaciones sobre la máquina, aún siendo mayores que las propias de un funcionamiento normal, permanezcan dentro de los valores admisibles utilizados en su diseño. Las

principales características de los relés de protección se pueden resumir como:



Fiabilidad, que se consigue generalmente recurriendo a un

principio de funcionamiento lo más simple posible. El relé debe actuar frente a ciertas faltas, pero no debe actuar intempestivamente en otros casos. 

Sensibilidad, de forma que sean fiables, incluso ante la variación más pequeña detectable de la magnitud medida.

• Selectividad. El concepto de selectividad se aplica a la zona de protección, de forma que el relé más próximo al defecto es el único que debe actuar. También se aplica este concepto a la discriminación del tipo de defecto. Por ejemplo,



Relés electromecánicos. Tienen partes móviles que son atraídas o movidas por los campos magnéticos creados por las corrientes a medir. Los tipos más utilizados son los de

inducción y los electromagnéticos. Entre sus ventajas cabe destacar su fiabilidad, robustez y su inmunidad a los perturbaciones electromagnéticas, como inconvenientes su falta de precisión y repetitividad y las pocas posibilidades de regulación que ofrecen.



Relés estáticos de tipo electrónico. No tienen partes móviles y van sustituyendo poco a poco los relés electromecánicos. Pueden combinar varias funciones de protección en el mismo relé y admiten más posibilidades de regulación. Entre sus ventajas respecto de los electromecánicos se puede destacar que presentan una carga menor sobre los

transformadores de medida y tienen mayor velocidad de actuación debido a que no tienen partes móviles.



Relés estáticos digitales. Son los más modernos, están basados en un microprocesador y en el muestreo de las señales de entrada al relé (tensiones o intensidades). Mediante algoritmos de cálculo se pueden implantar numerosas funciones de protección y curvas de regulación. Ente sus ventajas se puede destacar que incorporan funciones de auto vigilancia y diagnóstico, que permiten reducir

la

complejidad

del

cableado

y

que

su

funcionamiento se puede integrar en un sistema completo de control digital.