ENSAYOS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO EN INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN ELÉCTRICA

A) DIAGNÓSTICO DE AVERÍAS:

A pesar de que las máquinas hidráulicas sean uno de los elementos más fiables desde el punto de vista de la operación, pueden sufrir averías más o menos intempestivas. El servicio técnico de ASIng de diagnóstico de averías está especializado en aquellas que tienen su origen en un problema mecánico y/o hidráulico. Las causas que pueden provocar una avería en un grupo hidroeléctrico pueden ser variadas, por ejemplo:

• Ajustes incorrectos de los tiempos de cierre de los elementos mecánicos en un disparo, particularmente nocivos en el caso de turbinas Kaplan o Francis con tuberías forzadas.
• Unidades trabajando en condiciones alejadas de las de diseño, por ejemplo turbinas y turbinas-bombas operando a cargas demasiado bajas o turbinas operando a sobrecargas, con pares motores superiores a los de diseño, lo que puede dar lugar a fallo de cojinetes en procesos transitorios.
• Problemas derivados de inspecciones rutinarias de mantenimiento, que pueden dar lugar a la aparición de problemas no existentes previamente, como pueden ser los desequilibrios provocadas por aportes de soldadura para reparar zonas afectadas de erosión por cavitación o los debidos al cambio de alguno de los polos del generador.
• Utilización de materiales con baja resistencia a la cavitación, que puede verse agravado por una disposición incorrecta de la turbina o una falta de aeración de la misma.
• Selección inadecuada de elementos mecánicos.

En ocasiones se produce la presencia de varios de estos factores, lo cual puede dar lugar a una avería catastrófica la cual incluso, si no se adoptan las medidas oportunas, puede repetirse en el tiempo. La determinación de las causas origen del fallo mediante el oportuno análisis del mismo y de las pruebas in situ evitar su repetición, reduciendo las indisponibilidades no programadas, con el consiguiente beneficio económico

B) RECEPCIÓN DE MAQUINARIA:

Los ensayos de recepción tienen por objeto el verificar el cumplimiento de las condiciones contractuales que atañen a los equipos ensayados, turbina-alternador en este caso, así como determinar la presencia de daños, defectos o vicios ocultos que puedan afectar a la unidad desde el momento de su puesta en servicio.

Este ensayo es conforme a la Norma UNE 20-168-85 "Guía para la recepción, explotación y mantenimiento de las turbinas hidráulicas". Consiste básicamente en verificar el comportamiento dinámico de una serie de parámetros, ligados al funcionamiento de la unidad, y que definen las condiciones del conjunto turbina-alternador.

Las pruebas de vibraciones a realizar dentro del ensayo de comportamiento dinámico son conformes a la Norma IEC 994 "Guide for field measurement of vibrations and pulsations in hydraulic machines (turbines, storage pumps and pump-turbines)".

El ensayo comprende una serie de pruebas en régimen estabilizado así como en régimen transitorio, dichas pruebas son las siguientes.

Régimen estabilizado: A porcentajes de carga del 25%, 50%, 75% y 100% de la nominal, adicionalmente se realizarán pruebas de la máquina girando en vacío y excitada sin acoplar.

Régimen transitorio: Se incluyen los disparos desde los porcentajes de carga citados anteriormente del 25%, 50%, 75% y 100% de la carga nominal, adicionalmente se registran los transitorios de arranque, parada y cambios de carga (subidas y bajadas).

Las diferentes pruebas se realizan incrementando la carga por escalones, los citados anteriormente, y registrando los parámetros que en cada caso definan las condiciones de funcionamiento de la unidad. Todos los parámetros son registrados en tiempo real y analizados "in situ" antes de proceder a realizar la prueba siguiente.

Adicionalmente estos ensayos, complementados con otras técnicas como (termografía, vibraciones, análisis de aceites del transformador, análisis de aceites de lubricación y de regulación, aislamiento del generador, etc) se realizan para ponderar la valoración de los activos de las instalaciones en caso de transmisión de la propiedad.

C) MEDIDA DE ESPESORES EN TUBERÍAS:

La conducción forzada o tubería a presión está sujeta a lo largo de su vida a corrosiones, incrustaciones, sedimentaciones, formación de depósitos, etc. El control de la pérdida del espesor de la pared de la tubería proporciona un indicador de su vida útil.

Se realiza en campo la inspección visual de los diferentes tramos que forman la tubería incluyendo las bocas de hombre, picajes, codos, apoyos, soportes, etc. Posteriormente se procede a la medida por tramos de los espesores con un equipo de ultrasonidos valorando el alcance de la corrosión.

Es necesario llevar a cabo unas medidas a periodos regulares establecidos en función del estado actual y del año de puesta en servicio. De este modo se puede determinar la velocidad de corrosión y adelantarnos así a un posible fallo intempestivo en la tubería.

D) EQUILIBRADO DE GENERADORES:

El desequilibrio de un rotor es el resultado de una distribución másica desigual en el mismo, lo cual produce vibraciones. Estas vibraciones, que se deben a la interacción entre la componente másica desequilibrada y la aceleración radial debida al giro, las cuales conjuntamente generan una fuerza centrípeta, se transmiten a los cojinetes del rotor, de tal forma que cualquier punto de los mismos experimenta una fuerza radial por revolución.

En un grupo hidroeléctrico los componentes susceptibles de presentar desequilibrio másico son: el rodete de la turbina hidráulica, el rotor del alternador y el cuerpo de la excitatriz. El desequilibrio puede deberse a posibles defectos en la construcción, fabricación, montaje y operación del grupo hidroeléctrico.

El equilibrado es de aplicación tanto en turbinas de acción como de reacción, así como en turbinas-bombas y bombas acopladas a un generador o motor eléctrico. Se basa en los criterios que permiten la realización del equilibrado dinámico in situ del rotor de un grupo turbina-generador por el método de los coeficientes de influencia (MCI).