Análisis de estabilidad transitoria en media tensión durante el arranque por autotransformador de un motor síncrono de 4800 HP, 4.16 KV

Abstract

Los motores síncronos son máquinas síncronas que se utilizan para convertir Potencia Eléctrica en Potencia Mecánica de rotación. La característica principal de este tipo de motores es que trabajan a velocidad constante que depende solo de la frecuencia de la red y de otros aspectos constructivos de la máquina. A diferencia de los motores asincrónicos, la puesta en marcha de un motor síncrono requiere de maniobras especiales, como por ejemplo; el uso de una maquina primaria como impulsor o realizar modificaciones de la parte constructiva de la máquina para un arranque asíncrono. Por lo tanto, se implementan métodos de arranque que cuenten con un sistema automatizado de control. Otra particularidad del motor síncrono es que al operar de forma sobreexcitado, la maquina es capacitiva y proporciona potencia reactiva al Sistema Eléctrico. Ya que el motor síncrono es igual físicamente al generador, las ecuaciones básicas de velocidad, potencia y par son las mismas. La única diferencia es que el sentido de flujo de potencia (y por lo tanto el sentido de la corriente de carga) es opuesto para el motor. En el presente estudio se analiza el impacto que tiene el arranque de un motor síncrono de gran potencia sobre el resto de cargas conectadas en un sistema eléctrico típico de una industria minera. El arranque de un motor es un fenómeno transitorio que tiene efectos sobre el sistema eléctrico debido a las elevadas corrientes de arranque que varían desde 6 a 10 veces la corriente nominal Para minimizar el impacto en el sistema eléctrico debido al arranque de estos motores se desarrollan diferentes métodos de arranque. En el presente estudio de arranque del molino de bolas de 3600kW se considera el método de arranque por autotransformador. Para el análisis del arranque del motor síncrono por autotransformador se realizan diferentes simulaciones para determinar el escenario más óptimo y garantizar la estabilidad del sistema eléctrico de potencia.