Respuesta corta
Antes de mover un ajuste, confirma dónde está el problema: la velocidad del motor primario, el sensado de voltaje, la excitatriz y los diodos rotativos producen los mismos síntomas que un AVR desajustado o dañado. El ajuste se hace con el procedimiento y los valores del fabricante del regulador y del generador; no hay una secuencia válida para todos los modelos.
Qué hace el AVR y de qué depende
El regulador automático de voltaje compara el voltaje que mide en las terminales del generador con su referencia y ajusta la corriente de campo de la excitatriz. Si la señal que recibe es incorrecta (sensado), si la excitatriz o los diodos no entregan la excitación que pide, o si la velocidad varía, el voltaje se comporta mal aunque el regulador esté sano y bien ajustado.
Síntoma y causas posibles por subsistema
La misma falla visible puede originarse en cuatro lugares distintos. La tabla ayuda a decidir qué revisar primero.
- Síntoma
- Voltaje oscila
- Regulador (AVR)
- Estabilidad o ganancia fuera de ajuste; componente dañado
- Excitatriz y rotor
- Diodo intermitente; conexión floja en el circuito de campo
- Sensado y cableado
- Conexión de sensado floja o intermitente
- Motor primario y carga
- Velocidad inestable del gobernador; cargas que varían rápido
- Síntoma
- No levanta voltaje
- Regulador (AVR)
- Sin alimentación al AVR; protección del AVR activada; regulador dañado
- Excitatriz y rotor
- Pérdida de magnetismo residual en máquinas autoexcitadas; diodos abiertos o en corto; devanado de la excitatriz abierto
- Sensado y cableado
- —
- Motor primario y carga
- Velocidad baja; interruptor de campo abierto
- Síntoma
- Voltaje alto sin control
- Regulador (AVR)
- Etapa de potencia en corto; referencia mal ajustada
- Excitatriz y rotor
- —
- Sensado y cableado
- Pérdida de la señal de sensado (fusible de TP o cable abierto): el regulador mide voltaje bajo y sobreexcita
- Motor primario y carga
- —
- Síntoma
- Voltaje cae con carga
- Regulador (AVR)
- Limitador de excitación activo; compensación mal ajustada
- Excitatriz y rotor
- Diodo abierto que reduce la capacidad de excitación
- Sensado y cableado
- Caída de tensión en el cableado de sensado
- Motor primario y carga
- Sobrecarga; caída de velocidad; carga desbalanceada
- Síntoma
- Voltaje desbalanceado o distorsionado
- Regulador (AVR)
- Sensado monofásico en un regulador que lo admite
- Excitatriz y rotor
- —
- Sensado y cableado
- Sensado de una sola fase con carga desbalanceada
- Motor primario y carga
- Cargas no lineales, como variadores o rectificadores
| Síntoma | Regulador (AVR) | Excitatriz y rotor | Sensado y cableado | Motor primario y carga |
|---|---|---|---|---|
| Voltaje oscila | Estabilidad o ganancia fuera de ajuste; componente dañado | Diodo intermitente; conexión floja en el circuito de campo | Conexión de sensado floja o intermitente | Velocidad inestable del gobernador; cargas que varían rápido |
| No levanta voltaje | Sin alimentación al AVR; protección del AVR activada; regulador dañado | Pérdida de magnetismo residual en máquinas autoexcitadas; diodos abiertos o en corto; devanado de la excitatriz abierto | — | Velocidad baja; interruptor de campo abierto |
| Voltaje alto sin control | Etapa de potencia en corto; referencia mal ajustada | — | Pérdida de la señal de sensado (fusible de TP o cable abierto): el regulador mide voltaje bajo y sobreexcita | — |
| Voltaje cae con carga | Limitador de excitación activo; compensación mal ajustada | Diodo abierto que reduce la capacidad de excitación | Caída de tensión en el cableado de sensado | Sobrecarga; caída de velocidad; carga desbalanceada |
| Voltaje desbalanceado o distorsionado | Sensado monofásico en un regulador que lo admite | — | Sensado de una sola fase con carga desbalanceada | Cargas no lineales, como variadores o rectificadores |
La tabla orienta el diagnóstico; no reemplaza el manual de falla del fabricante del regulador.
Verificaciones antes de tocar un ajuste
- Velocidad y frecuencia estables en vacío: si la frecuencia oscila, el voltaje también lo hará.
- Voltaje de sensado en las terminales del regulador comparado con el voltaje medido en las terminales del generador.
- Alimentación del regulador y estado de sus protecciones; alarmas o códigos si es digital.
- Con el equipo detenido y bloqueado: resistencia y aislamiento del devanado de campo de la excitatriz, diodos rotativos y supresor de picos, contra los datos del fabricante.
- Registro de los ajustes actuales —foto de potenciómetros o respaldo del archivo de configuración— antes de cambiar cualquier valor.
Qué controla cada ajuste
Los reguladores analógicos de grupos electrógenos suelen tener ajustes de voltaje, estabilidad y protección por baja frecuencia; los digitales manejan parámetros de control, limitadores y compensación por software. El procedimiento y los valores dependen del modelo y del generador, y vienen en el manual del fabricante.
- Ajuste
- Voltaje de referencia
- Qué afecta
- Voltaje en vacío
- Riesgo si está mal ajustado
- Sobretensión en las cargas o sobreexcitación
- Ajuste
- Estabilidad o ganancia
- Qué afecta
- Rapidez y amortiguamiento de la respuesta
- Riesgo si está mal ajustado
- Oscilación, o respuesta lenta ante escalones de carga
- Ajuste
- Baja frecuencia (V/Hz)
- Qué afecta
- Reducción del voltaje cuando cae la velocidad
- Riesgo si está mal ajustado
- Sobreexcitación en el arranque o ante cargas de impacto
- Ajuste
- Compensación de reactivos (droop)
- Qué afecta
- Reparto de potencia reactiva entre generadores en paralelo
- Riesgo si está mal ajustado
- Corrientes circulantes entre generadores
- Ajuste
- Limitadores de sobre y subexcitación
- Qué afecta
- Protección del campo y estabilidad
- Riesgo si está mal ajustado
- Disparos o pérdida de sincronismo si no están coordinados con las protecciones
| Ajuste | Qué afecta | Riesgo si está mal ajustado |
|---|---|---|
| Voltaje de referencia | Voltaje en vacío | Sobretensión en las cargas o sobreexcitación |
| Estabilidad o ganancia | Rapidez y amortiguamiento de la respuesta | Oscilación, o respuesta lenta ante escalones de carga |
| Baja frecuencia (V/Hz) | Reducción del voltaje cuando cae la velocidad | Sobreexcitación en el arranque o ante cargas de impacto |
| Compensación de reactivos (droop) | Reparto de potencia reactiva entre generadores en paralelo | Corrientes circulantes entre generadores |
| Limitadores de sobre y subexcitación | Protección del campo y estabilidad | Disparos o pérdida de sincronismo si no están coordinados con las protecciones |
En generadores grandes conectados a la red, los ajustes del sistema de excitación y sus limitadores se coordinan con las protecciones del generador y con los requisitos del operador de la red, y se validan con pruebas de respuesta dinámica como las que describe IEEE 421.2.
Cuándo dejar de ajustar
Si ya verificaste velocidad, sensado, alimentación y excitatriz, y el voltaje sigue sin comportarse dentro de los ajustes que indica el manual, el problema puede estar en el propio regulador o en el rotor. Seguir moviendo ajustes en ese punto sólo oculta la causa. El siguiente paso es un diagnóstico del sistema de excitación; la guía de diagnóstico de excitatriz brushless describe las pruebas.
Errores habituales
- Ajustar estabilidad para compensar una oscilación que viene del gobernador del motor primario.
- Subir la referencia para compensar un diodo abierto: el voltaje parece corregirse en vacío y cae con carga.
- Cambiar el regulador sin revisar magnetismo residual, diodos y alimentación.
- Ajustar sin registrar la posición original de cada ajuste.
Dónde entra TEMISA Power Gen
TEMISA Power Gen diagnostica y repara excitatrices y puentes de diodos rotativos, y moderniza sistemas de excitación a regulación digital. El ajuste de un regulador se hace con el procedimiento de su fabricante.
Para seguir leyendo
Referencias
- IEEE Std 421.1: definiciones de sistemas de excitación de máquinas síncronas.
- IEEE Std 421.2: guía para identificación, pruebas y evaluación del desempeño dinámico de sistemas de control de excitación.
- IEEE Std 421.5: modelos de sistemas de excitación para estudios de estabilidad.
- Manual del fabricante del regulador y del generador: procedimiento de ajuste, valores y diagnóstico de fallas del modelo instalado.