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viernes, 10 de julio de 2015
Consideraciones sobre la conexión a tierra del neutro de generadores trifásicos
Para la limitación de los esfuerzos en los devanados de generadores puestos a tierra, se necesita,
en casi todos los casos, alguna impedancia intercalada en el neutro.
La necesidad de protección selectiva contra faltas a tierra en sistemas con varios generadores o
líneas conectadas a la barra de generación, implica una impedancia de neutro relativamente baja.
Este requisito puede ser satisfecho por medio de una reactancia o una resistencia de neutro, o
bien mediante un transformador de puesta a tierra conectado a las barras.
En las instalaciones con líneas aéreas alimentadas a la tensión de generación, exponiendo por
tanto al generador directamente a descargas atmosféricas, el método de conexión a tierra
preferible consiste en intercalar una reactancia de neutro, de forma que resulte una relación X0/X
menor o igual que tres. Así pueden utilizarse pararrayos para sistemas de neutro puesto
efectivamente a tierra.
Cuando se trata de generadores grandes, lo más importante suele ser la limitación de la corriente
de falta a tierra, a fin de minimizar la avería. En tales casos, puede ser preferible la utilización de
una resistencia en lugar de reactancia.
En generadores que alimentan directamente redes de cables, puede ser preferible, bien la
resistencia o la reactancia de neutro. La elección depende de si el objetivo principal es mantener
en la red de cables las sobretensiones dinámicas lo más bajas posible, o bien hacer mínima la
corriente de falta.
En el caso de varios generadores directamente acoplados a barras de generación, pero sin
salidas directas de estas barras, es preferible la puesta a tierra por medio de resistencia en el
neutro.
En instalaciones con grupos bloque, generador-transformador, se recomienda la conexión a tierra
por medio de transformador de distribución y resistencia en el secundario.
En centrales con un solo generador y con líneas a la tensión de generación, se necesita una
puesta a tierra permanente del neutro del sistema, para protección contra defectos a tierra en las
líneas.
Conviene prever un transformador de puesta a tierra conectado a barras, además o como
suplemento a la puesta a tierra del neutro del generador.
La conexión del neutro a tierra a través de un transformador de tensión representa una puesta a
tierra de elevada reactancia, cuyas características corresponden a un sistema de neutro aislado.
Por tanto, la intensidad de falta y el daño que pueda producir la misma son muy pequeños. Esta
es la principal ventaja de este método. Por contra, pueden producirse sobretensiones elevadas
por maniobras del interruptor de máquina (generador), así como oscilaciones de ferrorresonancia.
Según estudios y ensayos realizados, esta posibilidad de oscilaciones de ferrorresonancia es
pequeña, si se utilizan transformadores de tensión del tipo para conexión fase-tierra, en lugar del
tipo para conexión entre fases (esto es debido a la diferente característica de saturación del
núcleo magnético). Este método debería usarse solamente cuando el generador y el
transformador están conectados directamente, sin interruptor intermedio.
Este método es similar al del transformador de distribución pero no presenta la ventaja del
amortiguamiento de sobretensiones, debido a la resistencia conectada al secundario.
Andrés Granero
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Publicado por Andres Granero en5:39
NOTA:
En todos los casos, especialmente cuando la puesta a tierra es a través de impedancia elevada,
debe preverse un adecuado descargador de sobretensiones (pararrayos) entre neutro y tierra. La
elección entre pararrayos de nivel para neutro aislado o para neutro puesto a tierra vendrá
determinada por el valor del «coeficiente de puesta a tierra» y por tanto de las relaciones X0/X y
R0/X.
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