GameSkillPro

Lección Potencia trifásica · Cargas y alternador

Alternador y compartir carga

El alternador no solo “pone voltaje”: entrega la corriente total que piden todas las cargas del bus. Calcular su `IL`, su potencia aparente y cómo reparte (o se sobrecarga) frente a varias cargas es el paso que une el papel con el tablero del generador.

1

Qué calcula el libro en “alternator calculations”

Partiendo de cargas ya resueltas (corrientes y potencias por Load):

  1. Obtienes la corriente de línea del alternador (la que sale de sus bornes hacia el bus).
  2. Relacionas con S = √3 · EL · IL (equilibrado).
  3. Separás cuánto es P y cuánto Q según el mix de cargas.
  4. Miras el factor de potencia visto desde el alternador: FP = P / S.

Eso responde la pregunta del jefe de planta: “¿Este generador aguanta este combo de cargas?”

2

Corriente del alternador ≠ corriente de una sola carga

Si Load 1 pide 60 A, Load 2 pide 90 A y Load 3 pide 40 A, el alternador no necesariamente entrega 190 A. Entrega la resultante fasorial (o la deducida de Stotal).

Regla práctica:

  1. Suma P de todas las cargas.
  2. Suma algebraica de Q (inductivo positivo, capacitivo negativo, según tu convenio).
  3. S = √(P²+Q²).
  4. IL_alt = S / (√3 · EL).
3

Compartir carga entre fuentes

Cuando hay dos alternadores (o generador + red) en el mismo bus:

  • Deben coincidir en voltaje, frecuencia y fase (sincronización) antes de cerrar.
  • Una vez en paralelo, el reparto de kW se controla sobre todo con el gobernador / combustible (par mecánico).
  • El reparto de kVAR (y el FP) se controla sobre todo con la excitación.

Si subes excitación de una máquina, tiende a entregar más VARs. Si empujas más combustible sin tocar excitación, empuja más kW.

4

Por qué el FP del alternador importa

Un generador puede estar “holgado” en kW y ahogado en kVA por un FP malo. La placa habla en kVA (o amperios a voltaje nominal). Si las cargas son muy inductivas, S crece y te comes el margen térmico aunque el medidor de kWh “no se vea tan alto”.

Ahí entra la corrección de FP vista desde la máquina: bajar Q inductiva neta baja S y baja IL del generador.

5

Lecturas que debes anotar en un generador

  • Voltaje de línea (y si hay, de fase).
  • Corriente por fase (busca desbalance).
  • kW y/o FP.
  • Frecuencia / rpm.
  • Corriente de excitación (si está disponible).
  • Temperatura / alarmas.

Sin eso, “compartir carga” es charla de café.

6

Desbalance y neutro

Si las cargas monofásicas están mal repartidas, una fase del alternador se calienta sola. La fórmula equilibrada miente. Mide las tres corrientes. En Y con neutro, el neutro puede llevar corriente de desbalance (y armónicos en sistemas modernos).

7

Procedimiento mental de capacidad

  1. ¿Qué kVA (o amperios) permite la placa a este voltaje?
  2. ¿Qué S pide el combo actual?
  3. ¿Hay margen para arranques (inrush de motores)?
  4. ¿El FP está razonable o hay que corregir?

Arranques: un motor puede pedir 5–7× FLA un instante. El generador siente eso como hueco de voltaje si está justo.

8

Relación con seguridad

Paralelizar mal = corrientes circulantes brutales. Sincronoscopio / lámparas / relé de sync no son adorno. Trabajar en bornes de generador exige LOTO serio: la máquina puede estar “apagada” en combustible y seguir con tensión residual o ser girada por la carga.

9

Caso de campo

Situación. Dos generadores en paralelo. Uno está a 80% de su corriente y el otro a 30%, con voltajes de bus “iguales”. El operador sube el voltaje (excitación) del segundo “para que cargue más”.

Cómo pensarlo. Subir excitación mueve sobre todo VARs, no necesariamente kW. Para empujar kW al segundo, hay que darle más par (gobernador). Si solo juegas excitación, puedes crear circulación de Q y calentar máquinas sin equilibrar la potencia útil.

Conclusión: kW ↔ combustible/gobernador; kVAR ↔ excitación. No los intercambies.

En el campo

Síntoma

Generador en alarma por sobrecorriente con kW “bajos”; reparto desigual en paralelo

Dónde mirar

Placa kVA; FP; excitación; gobernadores; sync

Causas probables

  1. FP bajo
  2. suma de cargas mal estimada
  3. mal reparto kW/kVAR

Qué medir

  1. EL, IL por fase, P, Q o FP, f, Ifield

Qué no hacer

  • Paralelizar a oído
  • subir solo voltaje esperando kW

Checklist

  • Calculo IL del alternador desde Stotal o fasores
  • Distingo límite de kW vs límite de kVA
  • Explico reparto kW (gobernador) vs kVAR (excitación)
  • Miro desbalance de fases
  • Dejo margen para arranques

Errores comunes

Síntoma Causa típica Acción
Síntoma Sobrecorriente con pocos kW
Causa típica Muchos VARs / FP bajo
Acción Medir FP; corregir Q
Síntoma Un gen al límite, otro flojo
Causa típica Mal reparto
Acción Ajustar gobernador/excitación según P/Q
Síntoma Hueco de V al arrancar motor
Causa típica Poca reserva de kVA
Acción Secuenciar arranques; upsizing
Síntoma Chispas al paralelizar
Causa típica Fuera de sync
Acción Abortar; usar sync correcto