1. TENSIÓN EN LA CONEXIÓN DE ALTERNADORES:
En la puesta en servicio de un alternador de polos lisos, la fuerza electromotriz vendrá
dada según la expresión:
En la que se relacionan la f.e.m. en vacío con la tensión en bornas resultante para una
carga I, determinada, que producirá una caída de tensión en la impedancia síncrona de la
máquina, ZS.
Disponiendo de los datos f.e.m y tensión, podemos calcular la regulación de tensión del
alternador, que vendrá dada por:
Según la naturaleza inductiva o capacitiva de la corriente de la carga, la regulación será
positiva, existe caída de tensión interna y por tanto la tensión será inferior a la f.e.m., o
negativa, la tensión en bornas es superior a la f.e.m.
Éste último fenómeno (regulación negativa), que se produce por la reacción
magnetizante de inducido provocada por la corriente adelantada de la carga, producirá
una sobretensión en bornas del alternador, que se puede cuantificar según las
expresiones indicadas.
A la curva que describe este fenómeno, se le conoce como característica exterior de la
máquina:
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2. 2
En la figura se aprecia con claridad cómo, en función del factor de potencia de la carga,
varia la regulación de tensión de la máquina, pudiendo darse tensiones en bornas
superiores a la nominal, cuando la carga sea capacitiva.
En la conexión de alternadores en instalaciones, como fuentes de alimentación
alternativas o de emergencia, estos pueden ser conectados directamente en baja tensión
o, a través de un transformador adecuado, a un anillo o embarrado de media tensión.
Si conocemos la f.e.m. de vacío, la impedancia síncrona (ambas características de la
máquina) y la corriente y ángulo de la misma, en la carga, podremos determinar la
sobretensión que producirá el alternador.
En conexiones en baja tensión, será muy difícil que ésta sea muy capacitiva y por tanto
la tensión exceda demasiado de la nominal.
Siempre en cualquier caso, se puede prever variar la corriente de excitación del
alternador, con lo que reduciremos la f.e.m., o sencillamente desconectar los
condensadores y asegurarnos del carácter inductivo de la carga.
Igualmente ocurrirá en instalaciones donde la conexión se realice a través de un
transformador de baja a media tensión, si bien en estos casos se tendrá que considerar
que, de estar el transformador en vacío, este puede demandar corrientes de
establecimiento de órdenes muy elevados (9 veces, o más, la corriente nominal).
Si la conexión se produce con tensión en el anillo o embarrado de media tensión, el
transformador estará ya energizado y no existirá la posible corriente de establecimiento,
pero de ser capacitiva la demanda, la tensión más elevada de generación, producirá
corrientes compensadoras entre los diferentes transformadores, que producirán ligeras
sobrecargas o, en casos extremos, el disparo de las protecciones.
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