Cuando un generador funciona en paralelo con la red, el relé de potencia inversa vigila la dirección del flujo de energía. Si la energía comienza a fluir desde la red hacia el generador, el relé se dispara para proteger el motor primario. Cuando el relé se dispara sin motivo aparente durante el funcionamiento normal, no solo interrumpe el suministro de energía-sino que también genera dudas sobre todo el circuito de protección. Como proveedor-de equipos de prueba de calidad eléctrica desde hace mucho tiempo, hemos elaborado una guía de solución de problemas paso-a-paso basada en mediciones reales de instrumentos para ayudarle a resolver este tipo de problema.
Una vez que llegue al sitio, no se apresure a cambiar ninguna configuración. Comience verificando el estado físico y el cableado de los circuitos secundarios. Verifique que las relaciones de la placa de identificación para el transformador de corriente (CT) y el transformador de potencial (PT) coincidan con lo que se ha programado en el relé. Verifique si hay terminales expuestos, corrosión o signos de quemado, y recuerde seguir lo básico: no hay circuitos abiertos en el segundo bucle de los CT ni cortocircuitos en los PT. El siguiente paso es comparar los dibujos para conocer la secuencia de los voltajes y corrientes de las tres fases, porque cualquier relé de potencia inversa es muy sensible a la polaridad; Cada vez que se invierten los cables de alimentación de una-fase CT, el relé detecta la potencia inversa incluso si la fuente de alimentación está generando potencia activa. Este tipo de error de cableado genera un gran porcentaje de disparos innecesarios y dichos errores son fáciles de detectar mediante lecturas en vivo en lugar de depender de un nuevo cableado.
Después de la inspección física, saque la hoja de configuración de protección. El arranque de disparo de potencia inversa generalmente se establece entre el 3% y el 10% de la potencia nominal del generador, con un retraso de tiempo de 1 a 10 segundos. Si el nivel de recogida está demasiado bajo, incluso una breve inversión provocada por oscilaciones menores de la carga puede provocar un disparo. Si el retraso es demasiado corto, es posible que el sistema no pueda superar los transitorios que se producen cuando el disyuntor de red está cerrado. Una forma de comprobar si este es su problema es elevar temporalmente un poco la captación y aumentar ligeramente el retraso. Si los disparos molestos se detienen, las causas probables son pequeños flujos de potencia inversos o interferencias. Tenga en cuenta que este es sólo un paso inicial; aún debe averiguar qué causó el problema.
El paso más importante es realizar mediciones en vivo con un analizador de calidad de energía trifásico-. Sujete las sondas de corriente alrededor de los circuitos secundarios del CT en la salida del generador o en el disyuntor de interconexión de la red y conecte las pinzas de voltaje a los terminales secundarios del PT en el orden de fase correcto. El analizador mostrará un diagrama vectorial-de voltaje-corriente en tiempo real y mostrará el signo de la potencia activa para cada fase, así como la potencia activa total. Cuando el generador exporta potencia, la potencia activa se define como positiva. Si el relé se dispara mientras la lectura de potencia total es claramente positiva, tienes un error de detección. El diagrama vectorial señalará rápidamente la fase del problema. En condiciones normales, el ángulo entre el voltaje y la corriente es pequeño. Si un vector de corriente está desfasado casi 180 grados con el voltaje-casi directamente opuesto-la polaridad del CT de esa fase se invierte. Si la secuencia de fases de voltaje es incorrecta-digamos, el voltaje de la fase B llega a la entrada de la fase C-los ángulos de fase serán erráticos, la lectura de potencia total rebotará entre positivo y negativo, y el relé probablemente vibrará o funcionará mal. La función de registro de tendencias del analizador también puede capturar el tamaño y la duración de los impulsos momentáneos de energía inversa, lo que ayuda a determinar si el problema es un evento real-de energía inversa de corta duración.
Si la dirección de la energía medida parece normal pero el relé aún se dispara, es hora de investigar la calidad de la energía. Los variadores de frecuencia, los inversores fotovoltaicos y las cargas rectificadoras inyectan armónicos en el sistema, distorsionando las formas de onda de voltaje y corriente. Algunos relés más antiguos que funcionan con principios de detección de cruce por cero o valores promedio-pueden confundirse porque la potencia activa asociada con los armónicos puede fluir en la dirección opuesta a la potencia de frecuencia fundamental. Utilice el analizador para comprobar la distorsión armónica total y el contenido armónico individual, especialmente los armónicos tercero, quinto y séptimo. Si ve que una potencia activa armónica significativa fluye de regreso hacia el generador, considere instalar un filtro o actualizar a un relé digital que funcione únicamente en el componente fundamental. Además, busque cualquier componente de CC que pueda causar saturación de polarización magnética del TC y distorsionar la medición de corriente.
Cuando no encuentre nada malo en los pasos anteriores, observe de cerca el relé y su fuente de alimentación de control de CC. Mida la ondulación de CA en el suministro auxiliar; demasiada onda puede alterar la lógica. Utilice un equipo de prueba de relés para verificar la potencia de funcionamiento y el ángulo de sensibilidad máxima, comprobando cualquier desviación en las características. Si no tiene un equipo de prueba a mano, puede cambiar el relé por una unidad idéntica durante un corte de energía y comparar el rendimiento. Conecte a tierra sólidamente el blindaje del cable de control en un solo extremo para mantenerLa interferencia electromagnética de equipos cercanos, que operan en frecuencias variables a altos niveles de potencia, queda fuera de la ecuación. Si mides la forma de onda de voltaje en la entrada del relé con un osciloscopio portátil, es posible que notes ruido de alta-frecuencia superpuesto a la señal. Por lo general, estas interferencias se pueden eliminar colocando anillos de ferrita, refinando la conexión a tierra o acortando la longitud de los cables.
El método de resolución de problemas funciona desde afuera hacia adentro. De hecho, inicialmente verifique el cableado y la polaridad; luego, tomar medidas de la dirección y calidad de la energía; y, por último, inspeccionar el propio dispositivo. Al ver claramente la secuencia de potencia y fases que se muestra en un analizador de calidad de energía, un analizador de energía de cuatro-cuadrantes ayudará a determinar la dirección del flujo de energía sin la necesidad de modificar los circuitos. Si sigue esta secuencia, podrá encontrar el motivo de casi cualquier mal funcionamiento del relé de potencia inversa en el menor tiempo posible. Además, un buen historial de pruebas le permitirá ajustar mejor los sistemas de seguridad y convertir el mantenimiento regular en una tarea sin esfuerzo.
