Estudio y simulación de protecciones eléctricas de un generador síncrono. Aplicación a una central hidroeléctrica.

El objetivo del presente proyecto es el estudio y ajuste de las protecciones de los generadores eléctricos y su posterior aplicación sobre un caso real, el cual será modelado mediante un programa de análisis de sistemas de potencia.La central hidroeléctrica en cuestión se encuentra situada en Aragón y está formada por dos generadores síncronos de polos salientes, conectados a la red a través de sus respectivos transformadores de unidad. Cada uno de los generadores es impulsado por una turbina Francis de eje vertical.La primera parte de la memoria se centra en la teoría sobre la regulación y control del generador síncrono y la turbina, aquí se describen los principales modelos de excitación existentes y algunos de los esquemas más utilizados para el modelado de la turbina hidráulica y su sistema de control.En la segunda parte de la memoria se describe el funcionamiento y ajuste de las protecciones más habituales,utilizadas para proteger a los generadores ante situaciones de funcionamiento y/o fallas que puedan llegar a ser perjudiciales para la máquina.En la tercera parte del trabajo se ha aplicado la teoría de los apartados anteriores a una central hidroeléctrica,actualmente en servicio. Mediante el programa de análisis de sistemas de potencia DigSILENT® PowerFactory, se ha realizado tanto el modelado de los elementos que constituyen dicha central, como son los generadores, transformadores y tubería forzada,así como de sus sistemas de regulación y control, formado por el sistema de excitación y gobernador de la turbina. Para que el modelo sea lo más real posible, se ha desarrollado con los parámetros existentes de la instalación y con parámetros obtenidos de las normas. Esto permitirá en el futuro realizar fiables estudios de estabilidad de la planta.Una vez modelada la central hidroeléctrica se han ajustado e implementado algunas de las protecciones más habituales de los generadores. Finalmente se han simulado una serie de eventos de falla y/o condiciones de funcionamiento de la central,para la comprobación de la correcta actuación de dichas protecciones