Estudio de puesta a tierra por sobretensiones relacionadas con estática en una turbina de gas, El Paso (2020)

En 2020 hicimos un estudio de puesta a tierra de una central eléctrica alrededor de una unidad de turbina de gas en El Paso, Texas, donde las sobretensiones dañaban equipos electrónicos sensibles. Los datos del cliente son confidenciales.

Sobretensiones originadas en el aceite

El propietario había relacionado las sobretensiones con un nuevo tipo de aceite de turbina. Al pasar por los filtros, el nuevo aceite acumulaba carga estática, sobre todo en un arranque en frío. Para disiparla, el propietario instaló tríadas de puesta a tierra junto a las unidades. En la unidad estudiada, las tríadas se conectaron de modo que formaban dos sistemas de puesta a tierra independientes y aislados, que no estaban unidos a la tierra de la central.

Las tierras separadas son un peligro

Por seguridad, una instalación no debe tener tierras completamente separadas. Cada punto de tierra necesita una trayectoria continua hacia todos los demás, para que una falla tenga un camino efectivo de regreso a su fuente y las tensiones de contacto se mantengan bajas. La tierra por sí misma no es una trayectoria efectiva para la corriente de falla. Medimos 19.68 ohms entre el sistema aislado y el sistema de puesta a tierra principal, lo que mostró que no había una conexión directa entre ellos. Recomendamos unirlos bajo tierra con un conductor 2/0 y reducir esa resistencia, de preferencia a menos de 2 ohms.

Suelo seco y resistivo

El suelo de la central es muy resistivo. Las mediciones Wenner de cuatro electrodos con un Fluke^® 1625-2 no dieron datos utilizables, porque el suelo seco y de alta resistencia interfería con la medición, y la sequía probablemente contribuyó. Una muestra probada en laboratorio dio 6,400 ohm-cm, cerca de los aproximadamente 6,850 ohm-cm supuestos en un estudio de puesta a tierra anterior. El agua de lluvia se disipa rápido ahí, y el suelo seco hace que las varillas funcionen mal. Rellenar con material conductor las varillas del borde de la red y las de las tríadas evita que se sequen y reduce su resistencia a tierra remota.

Unión de los filtros

Las estructuras alrededor del conjunto de filtros de aceite son principalmente de acero inoxidable, que suele formar malas conexiones eléctricas. Recomendamos una zapata de puesta a tierra sólida en la base del conjunto para reducir la resistencia a tierra del filtro. Eso quizá no evite toda acumulación de carga en el fluido, según la construcción interna del filtro, pero impide que la carga se acumule en la estructura. Las recomendaciones se ordenaron para que cada paso pudiera revisarse antes de dar el siguiente.

Puesta a tierra en centrales eléctricas

Cómo se miden los sistemas de tierra se describe en nuestra página de pruebas del sistema de puesta a tierra. La tubería enterrada de centrales de la misma ciudad es el tema de nuestro proyecto de protección catódica por corriente impresa.