El generador y el motor son dos tipos diferentes de equipos mecánicos. Uno convierte la energía en energía eléctrica para generar electricidad, mientras que el motor convierte la energía eléctrica en energía mecánica para arrastrar objetos. Sin embargo, no pueden instalarse ni reemplazarse entre sí. Algunos tipos de generadores y motores pueden intercambiarse tras su diseño y modificación. Sin embargo, en caso de fallo, el generador también se convierte en motor, lo que constituye la protección contra la inversión de potencia del generador que hoy abordaremos.
¿Qué es la potencia inversa?
Como todos sabemos, la dirección de potencia del generador debe fluir del generador al sistema. Sin embargo, por alguna razón, cuando la turbina pierde potencia motriz y el interruptor de salida del generador no se activa, la dirección de potencia cambia del sistema al generador; es decir, el generador cambia al motor en funcionamiento. En este momento, el generador absorbe potencia activa del sistema, lo que se denomina potencia inversa.
Daño de la potencia inversa
La protección contra inversión de potencia del generador consiste en que, cuando la válvula de mariposa principal de la turbina de vapor se cierra por algún motivo y se pierde la potencia original, el generador se convierte en un motor para impulsar la rotación de la turbina. La rotación a alta velocidad del álabes de la turbina de vapor sin vapor provocará fricción por ráfaga, especialmente en el álabes de la última etapa, lo que puede causar sobrecalentamiento y dañar el álabes del rotor.
Por lo tanto, la protección de potencia inversa es en realidad la protección de la turbina de vapor sin funcionamiento con vapor.
Protección programada de potencia inversa del generador
La protección contra inversión de potencia del programa del generador evita que el interruptor de salida del generador se active repentinamente bajo una carga determinada y la válvula de mariposa principal de la turbina de vapor no esté completamente cerrada. En este caso, el generador de la turbina de vapor es propenso a sobrevelocidad e incluso a excesos de velocidad. Para evitar esta situación, algunas protecciones sin fallo de cortocircuito, tras enviar la señal de acción, cierran primero la válvula principal de vapor de la turbina. Tras la activación de la protección contra inversión de potencia del generador, se activa una válvula con la señal de cierre de la válvula principal de vapor. Tras un breve periodo de tiempo, se activa la protección contra inversión de potencia del programa y se detiene por completo.
Diferencia entre protección de potencia inversa y protección de potencia inversa de programa
La protección contra reversa evita que el generador se convierta en motor tras la reversa, impulsando la turbina de vapor y dañándola. En definitiva, me temo que el sistema accionará el motor principal si se queda sin potencia.
La protección contra potencia inversa del programa previene la sobrevelocidad de la turbina causada por la válvula de mariposa principal que no está completamente cerrada tras la desconexión repentina del generador. Por ello, se utiliza la potencia inversa para evitarlo. En definitiva, me temo que una potencia excesiva del motor primario provocará una sobrevelocidad de la unidad.
Por lo tanto, en sentido estricto, la protección de potencia inversa es un tipo de protección de relé de generador, pero protege principalmente turbinas de vapor. La protección de potencia inversa programada no es una protección, sino un proceso de acción configurado para ejecutar el disparo programado, también conocido como disparo programado, que generalmente se aplica al modo de apagado.
La clave es que, siempre que la potencia inversa alcance el valor establecido, se disparará. Además de alcanzar el valor establecido, la potencia inversa programada también requiere que la válvula de mariposa principal de la turbina de vapor esté cerrada. Por lo tanto, debe evitarse la acción de potencia inversa al conectar la red eléctrica durante el arranque de la unidad.
Estas son las funciones de la protección contra inversión de fase del generador y su explicación. En el caso de un generador de turbina de vapor conectado a la red, este funcionará como un motor síncrono tras el cierre de la válvula de mariposa principal: absorbe la potencia activa y la impulsa para que gire, lo que permite enviar potencia reactiva al sistema. Al cerrarse la válvula de mariposa principal, el álabe de cola de la turbina de vapor roza con el vapor residual, lo que genera pérdidas por sobrecalentamiento, que se dañan durante el funcionamiento prolongado. En este caso, la protección contra inversión de fase protege la turbina de vapor contra daños.
Hora de publicación: 10 de enero de 2022
