Sistemas de Puesta a Tierra en Generadores Eléctricos

Puesta a Tierra de Generadores

1. Objetivo de la puesta a tierra

• Conseguir valores razonables de selección de pararrayos.
• Limitación de sobretensiones transitorias ante faltas a tierra.
• Mejora de la sensibilidad y selectividad del sistema de protección.
• Limitación de la corriente de falta a tierra.
• Mejora de la seguridad operativa.

2. Tipos de puesta a tierra

2.1. Formas de realizar la puesta a tierra

• Rígido a tierra:
  • Conexión directa con tierra, con una conexión adecuada que no presente impedancia (o sea prácticamente nula).
• Puesta a tierra a través de inductancia:
  • Conexión a tierra a través de una inductancia (normalmente reactancia). Puede ser de alto o bajo valor.
• Puesta a tierra a través de resistencia:
  • Conexión a tierra a través de impedancia principalmente resistiva. Puede ser de alto o bajo valor.
  • Se realiza mediante un transformador o en el devanado en triángulo abierto de un transformador.
• Puesta a tierra resonante:
  • Conexión a tierra a través de impedancia (principalmente inductiva), dimensionada de forma que la corriente de cortocircuito (I_CC) a su través sea igual y opuesta a la del resto de elementos, con el fin de que dicha corriente de CC se anule.
  • Con falta a través del aire I_CC = 0, y sobretensiones como en el punto 3 (=U_N).
• Puesta a tierra a través de capacitancia:
  • Conexión a tierra a través de un condensador. Prácticamente nunca se utiliza este modo de PAT (Puesta a Tierra).
• Aislado a tierra:
  • No existe una puesta a tierra efectiva (salvo los transformadores de tensión o TTs).

2.2. Características de la puesta a tierra

• Rígida a Tierra:
  • Se habla de sistemas rígidamente puestos a tierra cuando la impedancia de puesta a tierra es lo suficientemente pequeña para que el Coeficiente de Puesta a Tierra (COG) ≤ 80%.
• No Rígida a Tierra:
  • Se habla de sistemas no rígidamente puestos a tierra cuando la impedancia de puesta a tierra es lo suficientemente pequeña para que el COG ≥ 80%.

En redes muy puestas a tierra, como la Red de Transporte (RdT), los valores de Factor de Falla a Tierra (EFF) son muy poco mayores que 1. Valores superiores a 1,4 se corresponden con redes poco puestas a tierra.

3. Factores para la elección de la puesta a tierra

3.1. Factores de elección de la puesta a tierra

• Minimización del daño interno para faltas a tierra.
• Limitación del estrés mecánico del generador para falta pasante.
• Limitación de sobretensiones temporales y transitorias.
• Facilitación de la detección de faltas a tierra en el sistema del generador.
• Coordinación de protecciones en el sistema del generador.