ES2534811B2 - Sistema de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta - Google Patents
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Abstract
Sistema de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta.#Sistema de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta (1) a través de una máquina excitatriz (2) y puente rectificador giratorio (8), caracterizado porque comprende:#- un subsistema de medida de la evolución de la tensión estatórica (13) de la máquina síncrona (1);#- un subsistema de procesado de datos para la obtención del tiempo de desexcitación (17) a partir de de la evolución de la tensión estatórica;#- un subsistema que compara el tiempo obtenido con un tiempo umbral ajustable mediante un sistema de comparación de tiempo (20) de forma que:#- en caso de funcionamiento correcto del sistema y/o del elemento de maniobra, el tiempo obtenido es menor que el tiempo ajustado previamente;#- en caso de funcionamiento incorrecto del sistema y/o del elemento de maniobra, el tiempo obtenido es mayor al tiempo ajustado previamente.
Description
Sistema de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta
La presente invención tiene por objeto presentar un nuevo sistema para vigilar el correcto funcionamiento del sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta mediante diodos rotativos. Con este sistema se vigila el sistema de desexcitación en caso de que el elemento de maniobra haya quedado en cerrado o cortocircuito y esto
10 produzca un mal funcionamiento durante la operación normal de la máquina. El sistema de desexcitación se basa en la inserción de una resistencia en el circuito de excitación gracias a la apertura de un elemento de maniobra. El sistema descrito en la presente patente vigila la correcta apertura del elemento de maniobra, en caso de desexcitación.
15 ANTECEDENTES DE LA INVENCiÓN
El sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta descrito en la Patente de Invención ES2325729 "Sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta" consigue mejorar la respuesta dinámica y la
20 seguridad a la hora de desexcitar la máquina, lo que implica que en caso de cortocircuito interno los daños en la máquina serían mucho menores.
La Patente de Invención ES2394329 "Sistema y método de vigilancia de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta" garantiza la
25 vigilancia del sistema de desexcitación rápida y protege al generador supervisando el correcto funcionamiento del conjunto del sistema. Sin embargo, se centra en detectar si el elemento de maniobra (9) está conectado o desconectado y por tanto si circula corriente por la resistencia de desexcitación (10).
30 Por la experiencia adquirida en el desarrollo a nivel industrial de la patente ES2325729 se sabe que los elementos de maniobra utilizados en la misma se quedan en cortocircuito, es decir, cerrados en caso de dañarse. Por ello, en el momento de actuación del sistema de desexcitación, éste está fuera de servicio ya que el elemento de maniobra está cerrado de forma permanente y por tanto el sistema de excitación pasa a ser un sistema con
35 configuración indirecta convencional. Esta situación no es peligrosa, sin embargo es importante conocerla para poder reparar o sustituir el elemento de maniobra.
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Por ello la patente ES2394329 realiza una supervisión sobre el estado del elemento de maniobra (9), es decir, se centra en supervisar si en funcionamiento convencional (régimen permanente) el elemento de maniobra (9) se abre de manera intempestiva, bien por fallo del propio elemento de maniobra o bien por falio del sistema de control.
No obstante, pOdría producirse el falio de forma que elemento de control quede permanentemente conectado, por el mal funcionamiento de alguno de los elementos adicionales de la instalación, como puede ser el circuito de control (11 ) o el elemento de maniobra (9). En este caso el generador principal (1 ) realizaría una desexcitación convencional. En este caso, el sistema de desexcitación rápida no se encuentra funcionando de manera correcta y por tanto la protección no funcionaría en caso de una falta. Este tipo de defectos no sería detectado por el sistema de la patente ES2394329.
Por ello se hace necesario el desarrollo de un sistema adicional que vigile el correcto funcionamiento del sistema siempre que se produzca una desexcitación, generando una alarma en caso de que el conjunto de sistemas implementados anteriormente no se encuentre funcionando de manera correcta.
Para ello se realizará la comparación del tiempo umbral ajustable (19) de desexcitación obtenido en las pruebas de puesta en servicio con el tiempo de desexcitación calculado (18) siempre que el generador realice una desexcitación. En caso de ser mayor el tiempo medido que el umbral ajustado en la puesta en servicio el sistema debe generar una alarma (21) que indique que alguno de los sistemas o partes de la instalación se encuentran funcionando de manera incorrecta.
DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN
El sistema de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta a través de una máquina excitatriz y puente rectificador giratorio, comprende:
- -
- un subsistema de medida de la evolución de la tensión estatórica de la máquina síncrona; -un subsistema de procesado de datos para la obtención del tiempo de desexcitación a partir de la evolución de la tensión estatórica; -un subsistema que compara el tiempo obtenido con un tiempo umbral ajustable mediante un sistema de comparación de tiempo de forma que:
- •
- en caso de funcionamiento correcto del sistema y/o del elemento de maniobra, el tiempo obtenido es menor al tiempo ajustado previamente,
- •
- en caso de funcionamiento incorrecto del sistema y/o del elemento de maniobra, el tiempo obtenido es mayor al tiempo ajustado previamente.
El presente sistema se basa en comparar el tiempo de desexcitación obtenido a partir de la medida de tensión en el estátor con un valor ajustado en la puesta en servicio. En caso de que el tiempo de desexcitación sea mayor que el umbral ajustado, el sistema generará una alarma que indicará que alguna de las partes de la instalación se encuentra funcionando de 10 manera incorrecta. La medida del tiempo de desexcitación se realizará siempre que el generador realice una desexcitación, ya sea por disparo o por parada programada del grupo.
El método de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta
15 comprende: Una etapa de medida de la evolución de la tensión estatórica de la máquina síncrona, Una etapa de procesado de datos para la obtención del tiempo de desexcitación a partir de la evolución de la tensión estatórica,
20 Una comparación del tiempo obtenido con un tiempo umbral ajustable mediante un sistema de comparación de tiempo de forma que:
• en funcionamiento correcto, el tiempo de desexcitación debe ser menor al umbral ajustado previamente con los datos obtenidos durante la puesta en servicio,
• en funcionamiento anómalo, el tiempo de desexcitación obtenido será mayor 25 al umbral previamente ajustado y se genera una alarma.
En caso de que el tiempo medido sea muy superior al tiempo umbral esto indica que el sistema de desexcitación rápida no está funcionando correctamente, es decir, que el elemento de maniobra no realiza la apertura de manera adecuada en el momento de la
30 desexcitación.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se 35 desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que
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sean limitativos de la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.
BREVE DESCRIPCiÓN DE lOS DIBUJOS.
FIG. 1 muestra un esquema del sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta con el sistema de vigilancia objeto de la presente invención, donde se emplean las siguientes referencias:
- -
- Máquina síncrona (1).
- -
- Máquina excitatriz (2 ).
- -
- Componentes giratorios (3).
- -
- Estátor (4) de la máquina síncrona (1).
- -
- Devanado inductor (5) de la máquina síncrona (1 ).
- -
- Devanado inductor (6) de la máquina excitatriz (2).
- -
- Devanado inducido (7) de la máquina excitatriz (2).
- -
- Puente rectificador giratorio (8).
- -
- Elemento de maniobra (9).
- -
- Impedancia de desexcitación (10).
- -
- Circuito de control (11 ) del elemento de maniobra (9).
- -
- Sistema de supervisión para detección de cortocircuito del elemento de maniobra del sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta (12).
- -
- subsistema de medida de la evolución de la tensión estatórica (13).
- -
- Medida de la tensión (14) del estátor del generador principal.
- -
- Sistema de medida de la corriente (15) del circuito retórico del generador principal.
- -
- Medida de la corriente (16) del circuito rotó rico del generador principal.
FIG. 2 muestra un diagrama de bloques interno del sistema de supervisión del elemento de maniobra del sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta, objeto de la presente invención, donde se emplean las siguientes referencias:
- -
- Medida de la tensión (14) del estátor del generador principal.
- -
- Medida de la corriente (16) del circuito retórico del generador principal.
- -
- subsistema de procesado de datos para la obtención del tiempo de desexcitación
(17).
- -
- Tiempo de desexcitación calculado (18).
- -
- Umbral ajustable (19) con el que se compara el tiempo de desexcitación.
- -
- Sistema de comparación de tiempo (20).
- -
- Señal digital que indica un anómalo funcionamiento del sistema de desexcitación rápida y por ende una anomalía en el elemento de maniobra (21 ).
REALIZACiÓN PREFERENTE DE LA INVENCiÓN
El principio de funcionamiento de este sistema se basa en la comparación entre el tiempo de desexcitación calculado (18) a partir de la medida de la tensión estatórica (14) y el tiempo umbral ajustable (19), máximo admisible obtenido durante en la puesta en servicio.
10 La realización preferente se basa en el procesado de los datos de la medida de la evolución de la tensión en el estátor de la máquina principal durante la desexcitación para obtener el tiempo de desexcitación. Posteriormente se realiza una comparación entre el tiempo obtenido y un umbral ajustable, en caso de ser mayor el tiempo obtenido el sistema produce una alarma que indica que el elemento de maniobra del Sistema de desexcitación rápida
15 para máquinas síncronas con excitación indirecta no está funcionando correctamente.
Tal y como se puede observar en la figura 1 el sistema de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra (9) de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas (1) con excitación indirecta a través de una máquina excitatriz (2) y
20 puente rectificador giratorio (8) comprende, al menos, un subsistema de medida de la evolución de la tensión estatórica (13) de la máquina síncrona (1), un subsistema de procesado de datos, y un subsistema de comparación.
A partir de la evolución de la tensión estatórica, el subsistema de procesado de datos 25 obtiene el tiempo de desexcitación (17).
El subsistema de comparación compara el tiempo obtenido con un tiempo umbral ajustable mediante un sistema de comparación de tiempo (20) de forma que:
• en caso de funcionamiento correcto del sistema y/o del elemento de maniobra (9), 30 el tiempo obtenido es menor al tiempo ajustado previamente,
• en caso de funcionamiento incorrecto del sistema y/o del elemento de maniobra (9), el tiempo obtenido es mayor al tiempo ajustado previamente.
Una vez que se realiza la comparación de los dos valores ajustado previamente y el medido,
35 se activa una alarma (21 ) que indica mal funcionamiento del sistema de desexcitación en caso de ser mayor el tiempo medido al umbral ajustado previamente.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1.-Sistema de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra (9) de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas (1) con excitación indirecta 5 a través de una máquina excitatriz (2) y puente rectificador giratorio (8), caracterizadoporque comprende: -un subsistema de medida de la evolución de la tensión estatórica (13) de la máquina síncrona (1); -un subsistema de procesado de datos para la obtención del tiempo de 10 desexcitación (17) a partir de la evolución de la tensión estatórica; -un subsistema que compara el tiempo obtenido con un tiempo umbral ajustable mediante un sistema de comparación de tiempo (20) de forma que:• en caso de funcionamiento correcto del sistema y/o del elemento demaniobra (9), el tiempo obtenido es menor al tiempo ajustado previamente, 15 • en caso de funcionamiento incorrecto del sistema y/o del elemento de maniobra (9), el tiempo obtenido es mayor al tiempo ajustado previamente.
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| ES201431210A ES2534811B2 (es) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | Sistema de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta |
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| ES201431210A ES2534811B2 (es) | 2014-08-07 | 2014-08-07 | Sistema de supervisión para detección de cortocircuito de un elemento de maniobra de un sistema de desexcitación rápida para máquinas síncronas con excitación indirecta |
Publications (2)
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|---|---|
| ES2534811A1 ES2534811A1 (es) | 2015-04-28 |
| ES2534811B2 true ES2534811B2 (es) | 2017-02-03 |
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| CN102130442B (zh) * | 2011-01-12 | 2013-07-31 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 发电机误强励灭磁过程参数的确定方法 |
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2014
- 2014-08-07 ES ES201431210A patent/ES2534811B2/es active Active
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