ENSAYOS DE MANTENIMIENTO PREDICTIVO EN INSTALACIONES DE PRODUCCIÓN ELÉCTRICA

El plan de mantenimiento está previsto para conocer el estado actual y la evolución futura de los equipos principales de la central, obteniendo la máxima información de cómo el funcionamiento afecta a la vida de la turbina, del generador y del transformador, con el objetivo de detectar cualquier anomalía antes de que origine un grave daño y una parada no programada. Este plan de mantenimiento, complementado con el ordinario, se ha convertido en una herramienta fiable para asegurar la disponibilidad de los grupos. Básicamente consiste en la aplicación de las técnicas siguientes:

A) Vibraciones y pulsaciones:

Durante el funcionamiento de una central eléctrica el grupo turbina - generador están sometido a la acción de diferentes fuerzas perturbadoras; el identificar y evaluar las vibraciones y pulsaciones presentes en la unidad, separando aquellas que son propias del funcionamiento de la misma, de aquellas otras que tienen su origen en el funcionamiento anómalo de alguno de sus elementos se realiza mediante el estudio y el análisis de dichas vibraciones y pulsaciones. El proceso de seguimiento y diagnóstico se realiza en las fases siguientes:

• Documentación: Se incluye el espectro base como punto de partida para determinar la aparición de problemas en el grupo, así como los planos y una hoja con los datos más significativos de la unidad.
• Conocimiento de la máquina: Las características constructivas y de funcionamiento determinan el tipo de posibles defectos y la vibración resultante de los mismos, lo cual hace necesario el conocimiento profundo de la máquina, de sus condiciones de funcionamiento y de los fenómenos asociados al mismo.
• Criterios de valoración: Una vez que un defecto ha sido localizado e identificado, se determina su grado de importancia; para la valoración se considera tanto el nivel como las características del mismo. El criterio para la evaluación se basa en la existencia de un banco de datos representativo así como en las medidas históricas de la unidad.

B) Aislamiento del alternador:

El diagnóstico de un alternador supone la obtención de datos sobre el estado de envejecimiento del aislamiento del estator, de su contaminación y de la estabilidad del aislamiento. Su control periódico permite valorar la evolución de su estado con el número de horas de servicio, permitiendo prever una avería intempestiva que siempre genera indisponibilidad e importantes daños añadidos.

Los criterios de diagnóstico se han obtenido sobre diferentes tipos de aislamientos y configuraciones de devanados, estando contrastados internacionalmente por su uso sistemático.

Los valores de la resistencia de aislamiento, del índice de polarización y de absorción de la intensidad de absorción y de la intensidad de conducción, la capacidad en alta y baja frecuencia y la constante de tiempo proporcionan criterios objetivos de diagnóstico.

La interpretación de estos datos comparados con los de máquinas similares y el seguimiento de su evolución permiten detectar con tiempo la degeneración del aislamiento, su contaminación o el exceso de humedad que son los factores de riesgo en la operación de estos equipos.

C) Análisis de aceites:

El análisis del aceite lubricante o del aceite de regulación complementa el diagnóstico mecánico del estado de la unidad, los análisis que se realizan sobre la muestra del aceite incluyen las determinaciones de viscosidad cinemática, oxidación, acidez, contenido en agua, aditivos y contenido en metales de desgaste y de contaminación.

D) Diagnóstico del transformador:

Los transformadores están sometidos continuamente a un tipo particular de esfuerzo cuyo origen es la temperatura y el gradiente de campo eléctrico, provocando un envejecimiento en el aislamiento eléctrico que modifica sus características mecánicas y aislantes.

Lo anterior se traduce en que cuando se produce alguna solicitación de esfuerzo, (por ejemplo; cambio de carga, sobretensión de origen atmosférico o de maniobra, etc) el estado de los materiales desde un punto de vista mecánico o de aislamiento no puede resistir el esfuerzo, dando origen a una avería que se denomina latente porque en muchos casos no se manifiesta de manera inmediata.

El análisis de los resultados obtenidos de los ensayos realizados sobre una muestra del aceite, tomada según un procedimiento adecuado, sobre la base de la experiencia y la existencia de un banco de datos amplio y representativo, conduce al diagnóstico del estado del transformador, detectando la existencia o no de un defecto, identificando el mismo y evaluando su importancia.

El diagnóstico del transformador se realiza mediante la aplicación de las técnicas siguientes:

• Análisis de los gases disueltos en el líquido aislante (aceite o silicona).
• Valoración del estado del aislamiento sólido (papel de los bobinados) mediante la determinación del contenido en furfuraldehído.
• Calificación del aceite aislante mediante la determinación de los parámetros de rigidez dieléctrica, contenido en agua, coeficiente de pérdidas (tangente delta) y acidez.
• Determinación del grado de polimerización promedio del papel aislante.
• Determinación de la contaminación del aceite por PCB, PCT y PCBT.

E) Inspección de puntos calientes por termografía infrarroja:

Los fenómenos de transferencia de energía, tanto mecánicos como eléctricos llevan aparejado la generación de calor que, cuando se presentan anomalías como rozamientos o resistencias elevadas, generan incrementos de temperatura que permiten detectar la presencia temprana de estas anomalías.

La termografía es además una técnica no intrusiva y que no requiere contacto que en el caso de materiales electrotécnicos permite detectar averías incipientes sin riesgo ni interrupción del servicio.