Medición de corriente y tensión en generadores síncronos

Transmisiones precisas de valores medidos en sistemas de excitación

Las centrales térmicas e hidráulicas contribuyen de manera significativa a satisfacer la demanda energética mundial. Un componente esencial de estas instalaciones es el generador síncrono, que garantiza la estabilidad de nuestras redes eléctricas. No es una tarea fácil, ya que las fluctuaciones de frecuencia y tensión producidas en la red requieren sistemas de excitación dinámicos por parte del generador, que debe reaccionar inmediatamente a los cambios de potencia. Si esto no se consigue, se corren riesgos considerables para el funcionamiento de la central eléctrica, desde graves daños en los generadores hasta un fallo completo de la instalación.

Requisitos elevados a los sistemas de excitación actuales

Los sistemas de excitación ejecutan tareas muy exigentes en las máquinas síncronas con el fin de optimizar el rendimiento del generador y evitar daños o averías: suministran corrientes continuas de hasta 10 000 A a los devanados del rotor de los generadores modernos. En vista de corrientes tan elevadas, los sistemas de excitación requieren un aislamiento suficiente según la norma IEEE 421. Además, disponen de una elevada dinámica de regulación para poder compensar en muy poco tiempo los cambios repentinos de carga provocados por la conexión y desconexión de grandes consumidores.

Why Knick ?
Los transductores de alta tensión de la familia P40000 ha demostrado su eficacia desde hace muchos años en la medición de corriente y tensión. Su aislamiento básico soporta tensiones continuas de hasta 3600 V CC, así como sobretensiones transitorias de hasta 20 000 V. Además, permite realizar mediciones precisas de hasta 20 000 A. La familia de productos tiene un MTBF (tiempo medio entre fallos) extraordinariamente alto de 2700 años, basado en datos de campo recopilados de forma independiente. Además de sus excelentes datos técnicos, los modelos P41000 y P42000 son aptos para el montaje en carriles DIN de 35 mm y, gracias a su anchura de solo 45 mm y 22,5 mm respectivamente, ahorran mucho espacio.

Soluciones con estabilidad a largo plazo para una producción de corriente sin interrupciones

El transductor de la serie P41000 se encarga de la supervisión de las corrientes de excitación. La medición de corriente se realiza mediante la caída de tensión en la resistencia shunt, cuyos cables se comprueban constantemente para detectar posibles roturas. Un error de ganancia < 0,1 % del valor medido, así como un tiempo de respuesta T₉₀ < 110 μs garantizan una transmisión casi sin retardos de la señal estándar saliente. Esto permite que la regulación del campo de excitación reaccione rápidamente a posibles cambios de carga y controle el generador de forma optimizada.

La medición de la tensión en los bornes del generador se lleva a cabo a través de transductores de alta tensión de la serie P42000. El acondicionador de señal determina la tensión de salida del generador y, a continuación, transmite una señal estándar sin distorsiones al sistema de regulación, con un error de ganancia de < 0,3 % y un tiempo de respuesta T₉₀ de < 110 μs. De este modo, la regulación del campo de excitación es capaz de corregir los errores de medición a través de la tensión en los devanados del rotor y mantener constante la tensión de salida de la máquina síncrona.

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