SINCRONIZACIÓN DE GRUPOS ELECTRÓGENOS EN PARALELO.

La sincronización de grupos electrógenos en paralelo, surge como una necesidad de suplir grandes demandas de energía que sería imposible suplir con un único generador. La sincronización en paralelo también se aplica en aquellas instalaciones que requieren un mecanismo de fiabilidad y seguridad mucho mayor, dado que al disponer de más de un generador operando a la vez resulta más complicado que se averíen o fallen al unísono, garantizando así la continuidad, al menos parcial, del suministro eléctrico.

La conexión en paralelo de dos o más generadores implica una serie de operaciones complejas que permiten sincronizar la máquina, veamos a continuación que comprobaciones conviene realizar antes de sincronizar los grupos electrógenos y los diferentes métodos que existen para hacerlo.

Condiciones requeridas para la sincronización en paralelo

Conectar en paralelo arbitrariamente los generadores produciría posiblemente daños severos y la carga puede perder potencia, por lo cual para realizar la conexión en paralelo de dos o más generadores se deben tener en cuenta los siguientes aspectos.

Voltajes iguales

Si los voltajes de los generadores no son exactamente iguales, habrá un flujo de corriente muy grande cuando se cierre el interruptor. Para evitar este problema, cada una de las tres fases debe tener exactamente la misma magnitud de voltaje y ángulo de fase que el conductor al que se conectara.

Y también hay que asegurarse de ser iguales los voltajes de línea RMS.

Frecuencias iguales

Las frecuencias de los 2 o más generadores al igual que los voltajes deben ser las mismas ya que se ocasionarían graves problemas.

Secuencias de fase

Todos generadores deben tener la misma secuencia de fase.

Los ángulos de fase de todas las fases deben de ser iguales, la secuencia en la que el voltaje de fase llegue a su pico en todos los generadores ha de ser la misma.

Similares características constructivas

Un factor recomendado que facilitara en gran medida la sincrionización, es que las maquinas deben ser iguales, es obvio que no se podrá obtener dos generadores totalmente idénticos, pero al menos que se parezcan mucho en su parte constructiva, además de eso, que las potencias que entregan cada uno sean de similar valor, y preferiblemente del mismo fabricante.

Procedimiento para conectar los generadores

En este punto comúnmente llamado puesta en paralelo de generadores se deben seguir algunos pasos y precauciones para el óptimo funcionamiento de estas máquinas síncronas. 

Poner en funcionamiento el generador a conectar

En este punto se pone en funcionamiento el generador que se desea colocar en paralelo esto implica llevarlo a su velocidad síncrona e igualando el valor de sus voltajes. Otra condición es la secuencia de fase del generador en aproximación se debe comparar con la secuencia de fase del sistema en operación.

Para asegurarnos de cumplir estas condiciones y de las expuestas en puntos anteriores se indican algunos métodos a continuación:

Secuencia de fases

Existen muchas formas de comprobar esto una de ellas es conectar alternativamente un pequeño motor de inducción a los terminales de cada uno de los dos generadores.

  • Si el motor gira en la misma dirección en ambas ocasiones, entonces la secuencia de fase es la misma en ambos generadores.
  • Si el motor gira en direcciones opuestas, entonces las secuencias de fase son diferentes y se deben invertir dos de los conductores del generador en aproximación.

Otro método más simple, para medir la secuencia, es el uso de un secuencimetro, el mismo que puede ser electrónico o un electromecánico, pero ambos siguen el mismo principio del motor expuesto anteriormente.

Sincronización de los generadores

Este punto es el de mayor importancia cuanto se trata de generadores en paralelo, es por eso que se antes de poner en funcionamiento los dos o más generadores debemos hacer algunas pruebas para asegurarnos de su correcta sincronía.

El método de las “lámparas de fase apagadas”

Tecnics Grupos Electrogenos - Sincronización método lámaparas apagadas.
Sincronización: método Lámparas apagadas

Este método consiste en conectar las lámparas entre AA’, BB”, CC” la diferencia de potencial entre lámparas, nos indica si se cumplen las condiciones es decir cuando las lámparas están apagadas se verifican las condiciones.

El método de las “luces rotantes o encendidas”

Tecnics Grupos Electrogenos - Sincronización método lámparas apagadas.Sincronización: método Lámparas encendidas

Las diferencias de potencial entre lámparas varían en módulo si las velocidades de rotación son diferentes. Cuando están en sincronismo la lámpara AA’ está apagada y las otras dos brillan igualmente, de no ocurrir esto se ve el encendido alternativamente en un sentido u otro como si girasen, indicando que la máquina va más lenta o más rápida. Una vez cumplida las condiciones se puede decir que las máquinas están es sincronía.

En los casos anteriores también es recomendable el uso de un voltímetro llamado voltímetro cero, que se lo coloca entre la misma fase y recibe su nombre debido a que cuando el voltímetro marca un valor de cero voltios el generador esta en sincronía.

Uso de un Sincronoscopio

Sin duda alguna el método más sencillo, es disponer de un sincronoscopio, que como es de suponer es un instrumento que nos indica la sincronía de los generadores, mide la diferencia en los ángulos de fase de cualquier fase entre los dos sistemas. Se pueden encontrar modelos analógicos de aguja y los electrónicos. 

Sincronización automática, controladores digitales programados

Actualmente, y con los avances tecnológicos que se han incorporado al sector, los anteriores métodos sincronización han quedado obsoletos.

La mayoría de los fabricantes de grupos electrógenos, instalan durante el proceso de fabricación de sus equipos, módulos de control digital. Estos módulos necesitan una programación previa realizada por un técnico especializado, y una vez programados, realizan y supervisan la sincronización de los distintos grupos, analizando y controlando en tiempo real todos los parámetros del grupo electrógeno, de forma que toda la operación de sincronización se realiza automáticamente y de forma segura.

Opcionalmente, y para instalaciones críticas se pueden añadir distintos controladores externos adicionales para mejorar la seguridad.

Estos equipos externos se encargan de analizar proceso criticos de sincronización,  entradas y salida a carga, equilibrado de cargas, etc. de la instalación, y trabajan conjuntamente con los propios controladores digitales de cada equipo, de forma que los arranques y paradas programados o automátizados, según las necesidades de la instalación a suministrar, se realicen de forma automática, sin preocupaciones para el usuario final.

Conclusión

La sincronización de grupos electrógenos en paralelo aporta grandes ventajas como hemos comentado al inicio del artículo.

  • Permite suministrar grandes cantidades de energía que de otra forma sería muy costoso o inviable en muchos casos.
  • Aporta una mayor seguridad a la instalación, ya que al contar con varios equipos, resulta más fácil, reparar, sustituir, etc., uno de ellos, sin necesidad de dejar caer por completo el sistema, dado que el resto de los equipos continúan funcionando.
  • En ocasiones puede resultar mucho mas económico la instalación de varios equipos de menos potencia con una instalación síncrona en pararelo que un único grupo electrógeno mucho más potente.
  • La sincronización de grupos electrógenos en paralelo permite una mayor eficiencia de los equipos, dado que en este tipo de instalación es posible conectar y desconectar uno o varios de los grupos electrógenos sincronizados en función de la demanda de la red eléctrica, lo que permite aprovechar al máximo la potencia del grupo reduciendo así el consumo.

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