Mantenimiento de Plantas Hidroeléctricas

8/12/2019 Mantenimiento de Plantas Hidroelctricas

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MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELCTRICAS 291

CAPTULO XI

MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELCTRICAS

11.1 INTRODUCCIN1 En un sistema de potencia elctrico, ya sea pequeo, mediano o de gran potencia, las plantas generadores representan uno de los papeles msimportantes para poder mantener los valores nominales, principalmente detensin y frecuencia en todo el sistema, y otros de menor importancia, quenecesitan en todo momento el buen funcionamiento de todos sus elementosequipos e instalaciones que lo componen.

Cuando se emprende cualquier programa de mantenimiento, hay que tenerconocimiento claro de que es lo que se pretende, que funcin cumple l o losequipos a mantener, conocer con seguridad el equipo en cuestin, revisarinformes de anteriores mantenimientos similares, contar con los posiblesrepuestos y materiales correspondientes y programar con la mayor certeza posible el lapso de interrupcin en el trabajo que desempean normalmenteEn lo posible, salvo el mantenimiento correctivo, todos los trabajos seefectuarn en las horas de mnima demanda, tratando de reducir las horas demantenimiento, sin que esto signifique sacrificar un buen trabajo por unomediocre.

Se entiende por MANTENIMIENTO CORRECTIVO, aquel que precisaun equipo o sistema que present defectos en plena operacin, por lo tanto noingresa dentro del programa anual, ya que se trata de un mantenimientocircunstancial no previsto. Sin embargo, si un sistema recibe este tipo demantenimiento, deber merecer bastante ms atencin que en su rutina, yaque una pieza daada no siempre significa un dao casual de la pieza, sinorepresenta el resultado del mal funcionamiento de varias otras.

Para evitar en lo posible el mantenimiento correctivo, se debe efectuar peridicamente un MANTENIMIENTO PREVENTIVO, de todas y cada

1 Este texto fue preparado por el Ing. Ral Saavedra C. con motivo del seminario ofrecido por el Ing.Armando Lara en la FNI con el temaMANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELCTRICAS enJulio de 1.991. Las fotografas y algunas adiciones pertenecen al autor y se han aadido algunos elementoque requieren trabajos de mantenimiento en otras plantas.


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CENTRALES ELCTRICAS292

una de las partes del sistema.

El perodo que transcurre entre mantenimientos del equipo, puede o no ser elmismo para otro. Existen partes que deben atenderse en forma diaria, otros en

forma semanal, mensual, bimensual, etc. hasta inclusive algunos que debenser programados con el lapso de algunos aos.

Un mantenimiento excesivo, puede traer consigo un deterioro de otroselementos de la pieza con la que se trabaja (deterioro de pernos,desalineamiento de ejes, aumento de holguras en cojinetes, etc.) adems derepresentar un costo adicional en lubricantes que de alguna u otra manerareciben cuerpos extraos cuando son examinados (por ejemplo en los aceitesy descansos de los interruptores). Por este motivo, la filosofa empleada en el

programa de mantenimiento, debe contemplar claramente el nmero demantenimientos por perodo que deben efectuar de acuerdo a la vida til decada elemento, e ir revisando estos programas cada cierto tiempo, ya que deacuerdo a la vida remanente que aun tiene el equipo, posiblemente aumenteel nmero de mantenimientos que requiera.

Inmediatamente despus de efectuar cualquier tipo de mantenimiento, sedeben efectuar las pruebas necesarias para testificar el buen funcionamientodel equipo. En sistemas hidrulicos y mecnicos, posiblemente bastar con

tomar medidas, dimensiones y revisiones visuales y determinar as su buenfuncionamiento. En cambio para sistemas elctricos deben aadirse pruebas ymediciones con instrumentos apropiados para cada equipo.

Luego de efectuar la ltima revisin y de poner en servicio el equipo osistema, se debe preparar el informe correspondiente, acompaado de lasmediciones y valores dejados y, algo muy importante, una recomendacin olistado de piezas o partes que presentan cierto deterioro para efectuar el pedido correspondiente o en su defecto efectuar la fabricacin de la pieza,

para lo cual, tambin se debern tomar las medidas exactas originales. No debemos olvidar, que un buen mantenimiento debe perseguir lossiguientes objetivos:

Mantener los equipos en condiciones satisfactorias de operacin. Mantener los equipos con su mxima eficiencia de operacin.


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Prevenir al mximo las fallas durante una operacin normal. Reducir al mnimo los tiempos debidos a fallas imprevistas. Aumentar la vida til de trabajo de un sistema o equipo. Establecer un historial de reparacin y mantenimiento ordenado de

cada unidad. Establecer un control ordenado de repuestos en existencia. Determinar los repuestos necesarios para futuros mantenimientos.

En el presente estudio, trataremos de explicar en forma sencilla el tipo demantenimiento que reciben las plantas hidroelctricas del Valle deChoquetanga, pertenecientes a la compaa Boliviana de Energa Elctrica

Para un mayor ordenamiento, dividiremos este estudio en un sistema primario o hidrulico, desde los reservorios de agua en diques y lagos, hastael ingreso a la turbina propiamente dicha, un sistema mecnico, un sistemaelctrico, y un sistema auxiliar o de servicios.

SISTEMA HIDRULICO11.2 LAGOSINSPECCIN DE RUTINA: Diaria o semanalMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro aosTRABAJOS A PROGRAMAR:

Fig. 11.1 Lago en Zongo


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Limpieza de piedras, lodo o lama de las rejillas, que pudieran obstaculizar elingreso de agua a los canales o tuberas forzadas. Aplicacin de pinturaanticorrosiva con base asfltica a la rejilla. En lagos secundarios, los cuales pueden vaciar sus aguas en otros principales y quedar vacos, este

mantenimiento se podr efectuar en forma anual, cuando su nivel de agua seencuentre en el punto ms bajo.

Tambin cada cuatro aos se sacar una muestra de los sedimentos odepsitos minerales que pudieran existir en el fondo del lago, debido a una posible labor minera cercana y se analizarn los mismos para verificar siestos residuos echados a los lagos daan el agua y principalmente causandeterioro a las ruedas de las turbinas. Si es necesario se efectuar, unalimpieza del fondo del lago con maquinaria pesada.

11.3 DIQUESINSPECCIN DE RUTINA: Diaria o semanalMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:

Fig. 11.2 Aliviadero de mampostera en escalones

Reparacin de posibles filtraciones que pueda tener el dique, los cuales


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podran ser detectados durante las inspecciones diarias o semanales que seefectan. La forma de reparacin vara mucho segn la estructuraconstructiva del dique, pudiendo ir desde el simple taponamiento de lafiltracin con materiales sencillos, hasta la inyeccin de hormign fluido. En

muchos otros casos tambin se puede efectuar una plastificacin de la paredmojada del dique. Para todos estos trabajos, se deber llevar siempre unregistro del comportamiento del dique en todo momento (filtraciones o problemas similares en poca lluviosa o de estiaje).

11.4 REGLETAS DE NIVELINSPECCIN DE RUTINA: Diaria o semanalMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:

Limpieza de las regletas de verificacin del nivel de agua del lago. Si esnecesario se cambian las mismas teniendo mucho cuidado de mantener losniveles correctos, ya que de ellos depende el programa de produccin diariaen base al volumen de agua almacenada.

Fig. 11.3 Sistema ptico para medir el nivel del agua en el reservorio (Chojlla)

En varias plantas hidroelctricas del pas se est procediendo al reemplazo delas regletas de nivel por sensores pticos como el mostrado en la figura 11.2,


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los mismos sealan el nivel de las aguas directamente al computador quecontrola toda la central.

11.5 DESARENADORES

INSPECCIN DE RUTINA Diaria o semanalMANTENIMIENTO PROGRAMADO Cada tres mesesTRABAJOS A PROGRAMAR:

Fig. 11.4 Desarernador en la Planta de Punutuma

Sobre el ro Yura, se encuentra la Planta de Punutuma, que es administrada por la Empresa Ro Elctrico, la cantidad de arena que es arrastrada hacia elcanal ha obligado la construccin de varios desarenadores de considerabletamao, varias compuertas como las que se observan en la figura 11.4 permiten que peridicamente los residuos de arena sean arrastrados por lasmismas aguas del canal a travs de salidas que se abren en la parte inferior de

los desarenadores y que son accionadas por los mecanismos de aperturamencionados anteriormente. La frecuencia de limpieza queda declarada porla cantidad de residuos que arrastra el canal y que dependen de la poca delao, hacindose mantenimientos ms frecuentes en la poca de lluvias.


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11.6 COMPUERTASINSPECCIN DE RUTINA: Diaria o semanalMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:

Limpieza general, desmontaje de engranajes, varillas etc. para verificar sucorrecto funcionamiento. Engrase y aplicacin de pintura anticorrosiva. Si esnecesario efectuar cambio de algn descanso, varilla o cualquier otra pieza,se deber realizar este lo antes posible, ya que, especialmente las compuertasde los lagos base (los que envan agua a la central), son operadosconstantemente para regular el caudal de agua y as conseguir la potenciarequerida.

Fig.11.5 Compuertas (La Chojlla y Choquetqnga)

11.7 CANALES Y TNELESINSPECCIN DE RUTINA: Diaria o semanal

MANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:


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Fig. 11.6 Rejilla de entrada al canal de aduccin (de tubera) en la Central de Paso de Rea- Rea.

Fig. 11.7 Canal hacia Milluni (Zongo) Tunel Chojlla-Yanacachi

Los canales y tneles siempre debern ser inspeccionados con muchaatencin, ya que la presencia de una pequea filtracin, puede ser la causa de


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un desprendimiento del terreno, ya sea en la base o en los terrenos encima decanales y tneles. Estos taponamientos o derrumbes del canal muchas vecesson reparados en varios das, dependiendo de la magnitud del problema.Cualquier indicio de filtracin debe ser atacado con un mantenimiento

correctivo en el que se emplea casi siempre aceleradores de fraguado decemento, ya que la produccin de energa elctrica no puede ser interrumpida por mucho tiempo.

Para cualquier trabajo en canales o tneles, se requiere siempre el vaciado deestos, lo que constituye una paralizacin en la produccin de la planta encuestin. Sin embargo, el trabajo rutinario anual, consiste principalmente enla limpieza de piedras o cuerpos extraos dentro del canal o tnel, adems dela extraccin de carga de los desarenadores, control minucioso de puntos de

referencia (testigos) para evaluar movimientos de terreno, especialmente enreas de fallas geolgicas y tomar as determinaciones de trabajos msespecficos. Tambin se aprovecha este vaciado del canal, para aplicar pintura anticorrosiva en las rejillas y compuertas de alivio, que sirven paravaciar el agua cuando se requiera.

11.8 CANALES DE DRENAJEINSPECCIN DE RUTINA: MensualMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Semestral

TRABAJOS A PROGRAMAR:Estos canales de drenaje son pequeos volmenes de agua que podran ser perjudiciales a la estructura del canal principal, ya sea encima o debajo deeste. Cuando se trata de un canal de drenaje superior, las aguas sonencausadas al canal principal, aprovechando tambin este pequeo caudal enla produccin de energa. Tambin existen canales de drenaje en los sectoresde la tubera de presin para evitar desprendimientos o movimientos deterreno en las anclas de tuberas.


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Fig. 11.8 Torrentera para proteccin del canal en Punutuma

El mantenimiento semestral consiste principalmente en la limpieza y retiro de piedras o hierbas de estos canales, que pudieran causar un desborde de las

aguas.Los canales de aduccin tambin pueden protegerse con torrenteras, estasconstrucciones civiles consisten en una especie de puentes para las aguas delluvia, construidos sobre los canales en los lugares que concentran las aguasque discurren por las laderas y son conducidas por encima del canal paraevitar la erosin del mismo.

La figura 11.8muestra una torrentera construida en la planta de Punutuma,

las caractersticas de la serrana, han obligado la construccin de varias deellas, que protegen al canal de las precipitaciones pluviales, conduciendo lasaguas y los residuos que arrastran las lluvias por encima del canal, evitandode esta manera que residuos caigan en el canal, dichas torrenteras tambinrequieren trabajos de mantenimiento y de limpieza.


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11.9 CMARAS DE CARGAINSPECCIN DE RUTINA: MensualMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:

Fig. 11.9 Cmara de Carga Planta Killpani (RioYura)

En fechas coincidentales de mantenimiento de canales y tneles, se deberefectuar el desarenado correspondiente y reparar las posibles filtraciones. Sedebe pintar tambin la rejilla principal, que detendr todo objeto extrao queno pudo ser detenido por las anteriores rejillas, ya que sta es la ltima barrera antes de llegar el agua a la turbina.

11.10 INDICADORES DEL NIVEL DE AGUAINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: TrimestralTRABAJOS A PROGRAMAR:

Los indicadores de nivel de agua, marcan el nivel de la cmara de carga(Forebay) y deben ser calibrados constantemente con relacin a lo quemarcan en instrumentos de la casa de mquinas y el nivel real medido.Trimestralmente los sistemas de medicin que cuentan con contrapesos y poleas, deben ser limpiados y engrasados para trabajo libre de los flotadores


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11.11 VLVULAS DE CABECERAINSPECCIN DE RUTINA: MensualMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro mesesTRABAJOS A PROGRAMAR:

Fig. 11.8 Vlvula de cabecera

Mensualmente se deber engrasar el gusano del sistema de apertura y cierre.Se deber desmontar toda la unidad para efectuar el asentamiento de lacortina (si es de cortina), o del desgaste del dispositivo de cierre, ya seaesfrica, cilndrica de mariposa etc. En la mayor de las veces, se presentandesgastes debido a cavitacin por la diferencia de velocidades en el flujo deagua por rugosidad, forma o defecto de alguna de las piezas. Si es posible, serellenar cualquier defecto con soldadura apropiada y retorneo con equipoadecuado. Si fuera vlvula tipo cortina, se asentarn las anillas de bronce para poder lograr un cierre hermtico. Como parte de la vlvula de cabecerase encuentra tambin la vlvula by-pass, la que deber recibir atencinsimilar a la principal. Una capa de pintura anticorrosiva protege a la mismade las inclemencias climatolgicas y de corrosin.

11.12 TUBERA DE PRESIN(Fig. 11.10) INSPECCIN DE RUTINA: MensualMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro aosTRABAJOS A PROGRAMAR:


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Normalmente, el mantenimiento de la tubera de presin consiste principalmente en limpiar las costras o sedimentos que podran formarse enel interior de la tubera, y la aplicacin de pintura anticorrosiva con base

asfltica, para evitar el deterioro por corrosin. La limpieza interna se laefecta lanzando desde la rejilla, en la cmara de carga, cepillos(Fig. 11.11) (chanchos), para que estos en su recorrido vayan descostrando la superficieinterior. Actualmente se investiga la utilizacin de martilleo con prensasespeciales que puedan golpear la superficie exterior en forma distribuida.

Fig. 11.10 Tuberas de presin Choquetanga y Yanacachi

Si existiese alguna filtracin especial, deber ser reparada con prontitud, yaque la presin de agua puede volver una simple filtracin en un boquete degrandes proporciones. Para esta reparacin, es necesario vaciarcompletamente la tubera y calentar el sector daado para aplicar la soldaduraapropiada o en su defecto colocar un refuerzo previamente formado con eldimetro externo original. Dependiendo de la vida actual de la tubera, esnecesario efectuar una evaluacin del espesor de la misma, y compararla conlas dimensiones originales.

Esta prueba se efecta con un instrumento supersnico aplicado en la parteexterior de la tubera (varios puntos por muestreo en cada seccin de la


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tubera), el que determina por eco el espesor de la misma. El instrumentodebe estar calibrado para el tipo de material en cuestin y tambin cereadocon exactitud. No deber exceder a cuatro aos el periodo entre mediciones,disminuyendo este tiempo en las tuberas que ya tienen un buen tiempo de

vida til. Segn los resultados obtenidos, se efectan reparaciones principalmente en sectores golpeados por grandes rocas, o en su defecto, sedeber reemplazar la seccin con gran desgaste.

Las juntas de expansin tambin necesitarn de una buena inspeccin, ysegn esto se definir el cambio de empaquetaduras, o simplemente unreajuste de pernos. Las anclas donde se sujetan las tuberas debern sercontroladas para efectuar refuerzos o modificar las zapatas.

Fig. 11.11 Cepillos o chanchos

Trimestralmente se debe efectuar el deshierbado y limpieza de piedras delcanal por donde estn instaladas. Similar atencin se prestar a la chimeneade equilibrio.

SISTEMA MECNICO

11.13 VLVULAS PRINCIPALES(Figs. 11.12 y 11.13) INSPECCIN DE RUTINA: MensualMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro aosTRABAJOS A PROGRAMAR:


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El mantenimiento que se debe aplicar a estas vlvulas, ser similar a las detipo cabecera, teniendo cuidado de vaciar previamente la tubera de presinIgualmente, se controlar el cierre hermtico de sta y de su vlvula by-pass

Se deben mantener constantemente engrasados todos sus mecanismos decierre y apertura.

Fig.11.12 Vlvulas esfrica y de cortina

Fig. 11.13 Vlvulas de mariposa

En vlvulas modernas, que utilizan servomecanismos de apertura y cierre,tambin se debe efectuar limpieza de los ductos de agua y aceite que utilizan para multiplicar la fuerza aplicada. Los pistones y cilindros deben

inspeccionarse con el objeto de determinar su deterioro y programar elcambio de empaquetaduras o piezas. Si estas vlvulas tuvieran un controlautomtico de apertura y cierre, en cada inspeccin de rueda, o cuando seaaccesible, se deber controlar este y su circuito de control correspondiente.

Siempre se mantendr en condiciones de trabajo y de presencia, aplicandotambin la pintura apropiada.


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11.14 TAPA DE TURBINA (CAJA)INSPECCIN DE RUTINA: Cada cuatro mesesMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro aosTRABAJOS A PROGRAMAR:

Segn la inspeccin de rutina, en la que se verifica posibles rajaduras o picaduras por cavitacin, se determinar una reparacin apropiada. Normalmente, las tapas de turbina antiguas, son de hierro fundido, por lo queuna reparacin de rajadura necesita una atencin especializada, en la que sedeber calentar la tapa completa y as evitar nuevas rajaduras por malostrabajos aplicados. Actualmente existen algunos pegamentos y materialesmuy resistentes, los cuales pueden solucionar en alguna magnitud este tipo de problemas. Tambin requieren lucir un color adecuado por lo que la capa de pintura debe ser renovada cada dos aos

Fig. 11.14 Tapa de la turbina y turbina.

11.15 INYECTORESINSPECCIN DE RUTINA: Cada cuatro mesesMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requieraTRABAJOS A PROGRAMAR:


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Al igual que la tapa de la turbina, los inyectores, deflectores y pitones,debern inspeccionarse cuando se revisa el estado de la rueda (cada cuatromeses). Al ser el material especial y la forma aerodinmica, las agujas no

podrn ser reparadas en el lugar de funcionamiento. Pues requieren serextradas con el cuidado de no rayarlas ni golpearlas y ser enviadas al tallerapropiado para reponer su forma y estado original. Cada fabricante y cadamodelo de turbina tiene dimensin y forma diferente, por lo que un controlantes y despus de enviar la unidad a reparacin, calificar el mantenimientocorrecto al que fue sometido. Por lo anterior, es necesario tener agujas enalmacn para efectuar el cambio correspondiente.

Fig. 11.15 Inyector y aguja inyectora

En el sistema de apertura y cierre, se tiene varios otros elementos, los cualesdeben cumplir su misin especfica, unos de guiar el eje del inyector, otros deevitar fugas de agua, otros de distribuir el flujo en la tobera, etc. Estoselementos no pueden ser vistos ni revisados en forma peridica, debido a lacomplejidad de su montaje; sin embargo, un posible deterioro o malfuncionamiento, muchas veces puede ser detectado por el cambio de sonidoen la turbina, o por el escape de agua por las junta estopas. En muchasocasiones se ha visto que un sonido extrao, puede ser causado por objetos


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trancados en la tobera, que distorsionan completamente el chorro de agua.Cuando se cambia aguja, es recomendable tambin cambiar pitn, para asobtener el buen funcionamiento del conjunto. Siempre que se inspeccione elconjunto, se deber comprobar lo siguiente:

Carrera del inyectorCierre hermticoDesgaste o daosEstado de la pintura

Fig. 11.16 Agujas y Pitones

11.16 DEFLECTORESINSPECCIN DE RUTINA: Cada cuatro mesesMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requieraTRABAJOS A PROGRAMAR:

En cada inspeccin de rueda, se verificar el correcto funcionamiento dedeflector o deflectores, dependiendo de cuantos inyectores tiene cada unidad,


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adems de controlar si stos no se encuentran con cavitacin, rajadura u otrodefecto. Se deber comprobar la correcta ubicacin de estos con relacin a laaguja inyectora y al orden de movimiento en el brazo del deflector controlado por el gobernador. Una prueba del trabajo efectivo de este, as como del

gobernador, se puede realizar sacando de lnea la unidad, cuando seencuentra con carga, y verificando si la unidad no se embala. Cada 10 das,se deber engrasar todas las articulaciones que controlan el movimiento deldeflector.

11.17 RUEDAINSPECCIN DE RUTINA: Cada cuatro mesesMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requieraTRABAJOS A PROGRAMAR:

El mantenimiento de rueda, generalmente es correctivo, ya que se trata dereparar picaduras por cavitacin o rajaduras por esfuerzos indebidos.

Fig. 11.17 Ruedas Tipo Pelton

Al ser la rueda uno de los elementos de mayor significacin del capital deoperacin, debe merecer especial cuidado en su inspeccin como en sureparacin. En cada inspeccin, los pernos de sujecin debern revisarse ycomprobar su correcto ajuste. Si por causa de una inspeccin se decidiera el


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cambio de una rueda, el trabajo debe ser lo ms prolijo y exacto, ya que deesto depender el correcto funcionamiento de toda la mquina (empujesaxiales, excentricidades, malos asientos en descansos, etc.). Cuando serealiza el cambio de ruedas, se debe marcar la posicin de estas con respecto

al flange. Si la rueda ya trabaj anteriormente no se deber utilizar nuncaescariadores para facilitar el colocado de pernos, bastar con limpiar cadahueco y cada perno, adems de colocar cada perno en el lugar en que se loencontr con respecto al flange.

Durante la inspeccin, existen sectores de la rueda que hay que examinar conmucha atencin. Los daos ms frecuentes en ruedas son:

- Cavitacin o erosin en aristas de copa o cucharas.

- Rajaduras en labios o base de cucharas.

Fig. 11.18 Ondulaciones en labe Pelton

Las aristas y puntos de reparacin en las cucharas deben tener un acabadouniforme y fino, ya que de no ser as se contribuir al desgaste de estoslugares, trayendo como consecuencia distorsiones pequeas en el recorridodel agua en el fondo de la cuchara.

La cavitacin en los bordes externos de cucharas con causadas comnmente por un menor radio de estos o un cambio abrupto del contorno. Las


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cavitaciones en la parte posterior de las cucharas son causadas por ladescarga de agua de la cuchara anterior. Cuando esto ocurre, habr querevisar el ngulo de salida del cuenco de la cuchara, insuficiente para permitir que el chorro de agua sea despejado en forma ptima y no incidir en

las cucharas posteriores.Las erosiones causadas por partculas de arena, Fig. 11.18)se caracterizan por la aparicin de ondulaciones en la copa de las cucharas. En este caso,habr que programar una limpieza de la cmara de carga y de losdesarenadores del canal. Normalmente, cuando la cuchara tiene ya unaerosin de 1/64" o ms, se debe realizar la reparacin de la rueda.

Las rajaduras que pueden presentarse en la rueda son: En base de cucharas y

en labios de cucharas. Las rajaduras en base de cucharas, generalmenteinutilizan la rueda, dando fin a su vida til. Una reparacin a ruedas con estetipo de averas y su posterior puesta en servicio, pone en serio riesgo alconjunto de la turbina. Las rajaduras en los labios de las cucharas, pueden serreparadas. Estas rajaduras son causadas por esfuerzos alternativos de extremafrecuencia que estn relacionadas con las condiciones de funcionamiento dela turbina, adems de sus dimensiones y espesores de la cuchara. Si lasrajaduras de este tipo no pueden ser apreciadas a simple vista, se puedeutilizar el instrumento "Magna Flux" (Fluorescent Penetrant Testing

Method). Por este mtodo, tambin se puede encontrar y determinar rajadurasen base de cucharas. Toda reparacin de rueda, es un arte y requiere de personal capacitado y con bastante experiencia. Pues se debe elevar latemperatura a niveles recomendables y as evitar ms daos en el conjunto.En reparaciones de rajaduras es recomendable hacer un orificio en la partefinal de la rajadura, para evitar su posterior avance, y despus continuar conla reparacin normal, empleando la soldadura y corriente de arco apropiadas

La inspeccin peridica que se efecta a una rueda pelton debe ser

sistemtica, revisando primero una cuchara, en todas sus partes, y pasar a lasiguiente hasta concluir con el conjunto. Muchas veces resulta incmodo oimposible efectuar la revisin desde un solo lado de la rueda. Por lo que sedebe repetir la inspeccin por el otro lado. Toda inspeccin debe serexplicada claramente en el informe mensual, atendiendo si es necesario, lossiguientes sectores:


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Unin de aristas y aristas. Puntos de separacin. Labios de cucharas. Copa de cucharas. Borde externo de cucharas. Escotaduras. Parte posterior de las cucharas.

Cuando, por efecto de deterioro, se cambia la rueda, se debe acompaar elinforme respectivo, un esquema explicativo de la magnitud de la erosin,cavitacin o rajadura de la cuchara daada.

Por todo lo anterior, se debe contar por lo menos con una rueda en espera, ytoda unidad que sea cambiada debe entrar en mantenimiento inmediatamentedespus de su retiro. Luego de efectuar el cambio, se har girar lentamente laturbina, para verificar excentricidades o rozamientos que pudieran serlamentados en futuro cercano.

Todos los pernos, tanto de sujecin de rueda como de la tapa de la turbina olaberintos de retencin de agua en el eje deben ser apretados en lo posiblecon ayuda de un torqumetro, y no debe faltar ninguno, ya que el diseooriginal as lo requiere.

Cuando se revisa una rueda, tambin se aprovecha de engrasar lasarticulaciones del deflector que estn dentro de la turbina.

11.18 CMARA DE DESFOGUEINSPECCIN DE RUTINA: Cada cuatro mesesMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requieraTRABAJOS A PROGRAMAR:

Durante la inspeccin de rueda, se revisar tambin la cmara de desfogue poniendo atencin a las paredes laterales que generalmente son de hormignarmado, y la plancha de desfogue de acero. Si se tienen desprendimientos decemento en las paredes laterales de la cmara de desfogue, estos sernreparados con un enlucimiento de cemento fuerte (mortero 1:1). En lo posible, se evitar emplear aceleradores de fraguado, ya que debilitan lamezcla.


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En erosiones o rajaduras aparecidas en la plancha de desfogue, se debeemplear una tcnica similar a la de reparacin de ruedas, teniendo siempre presente que el calentamiento previo de la unidad es de suma importancia

Despus de efectuar la soldadura con arco, se debe golpear con martilloapropiado el sector, y anular las posibles tensiones mecnicas.

Dentro la cmara de desfogue se encuentran las salidas de tuberas derefrigeracin de descansos, de vaciado de tubera de presin y de otrosservicios auxiliares. Estas salidas se las debe mantener siempre libres demusgos u objetos que perjudiquen el normal flujo del agua.

11.19 DESCANSOS O COJINETES

Fig. 11.19 Cojinetes

INSPECCIN DE RUTINA: AnualMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requieraTRABAJOS A PROGRAMAR:

Las conchas superior e inferior de cada descanso, debern tener unalubricacin correcta y ser revisadas cada vez que se tengan noticias de

sobrecalentamiento o cuando se efecte el mantenimiento anual de la unidadDebe existir una libre circulacin de agua por el sistema de refrigeracininterno.

Las conchas en buen estado tendrn un claro de 0.002" por cada pulgada dedimetro del eje, para as lograr una lubricacin y trabajo adecuado.Si se observan pequeas picaduras en las conchas, ser un indicio de existir


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descargas de corrientes a tierra mediante el cojinete, por lo que se deberrevisar la aislacin de los pedestales con relacin a tierra. Si se tienen fugaslaterales de aceite, se deber revisar el nivel de aceite y los retenes de lasconchas. Si se cambian retenes y estos son daados, se debe presumir un

desgaste excesivo de las conchas, por lo que se programar su cambio. Si seobserva dureza en la parte base de las conchas, estas son debidas a lacorrosin, mala maniobra o excesivo empuje debido a fuerzas mecnicas. Enestos casos se debe revisar la alineacin de los pedestales y fijadores de lasconchas. Tambin se revisarn cojinetes, cuando exista vibracin que puedadeberse al desgaste del material antifriccin.

Un sobrecalentamiento de las conchas de descansos, podr tener lassiguientes causas:

Lubricacin impropia. Insuficiente aceite en los descansos. Aceite sucio o de caractersticas diferentes a las

recomendadas. Aceite de mala calidad. Fallas en anillos de lubricacin. Mala aislacin de los pedestales.

El pedestal de descanso, sirve tambin como tanque de almacenamiento deaceite, y tiene su indicador de nivel. Si se tuviera una fuga de agua derefrigeracin al aceite, esta fuga ser comprobada por la aparicin de aguacondensada en las tapas de inspeccin de los anillos de lubricacin, y por laconstitucin del aceite en forma lechosa y con espuma, se deber subsanar lafuga. El aceite que normalmente se usa para descansos es el ATURBIO No78. Los ayudantes de turno, controlaran constantemente el nivel de aceite.

No se debe trabajar con exceso de aceite ni mucho menos con dficit, pues en

ambos casos se deteriora la unidad. La temperatura normal promedio defuncionamiento es de 450 C. No se debe permitir la elevacin de temperaturaa ms de 80o C, ya que causara serios daos en el material antifriccin.

Los anillos rozantes deben estar siempre libres en su deslizamiento. Elsistema de refrigeracin de descansos, normalmente es por agua medianteserpentn o intercambiadores de calor, las vlvulas de entrada de agua deben


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tener un mantenimiento constante y estar funcionando correctamente, ya quecualquier problema en descansos obligar a suspender el ingreso de agua para su desmontaje, sin perjudicar el suministro de agua a las demsunidades.

Las bombas de aceite para las unidades que utilizan refrigeracin medianteintercambiadores de calor, deben ser mantenidas cada seis meses, tanto en su parte mecnica como en su motor elctrico.

Las termocuplas de control de temperatura en descansos debe trabajarnormalmente y comprobar su fidelidad trimestralmente, para diferentesvalores de carga tomada por la unidad. Ocurre normalmente que latemperatura es mayor cuando la mquina trabaja a media carga, porque existemenor lubricacin en las conchas.

Tambin sern controlados y mantenidos los rels de flujo de agua derefrigeracin en forma mensual, sacando lama o barro que podra perjudicarel trabajo normal del rel. Igualmente se verificar el funcionamiento dealarmas de agua y temperatura en la consola del tablero correspondiente.

Cuando se efecta el cambio de conchas en descansos, estos debern ser previamente asentados, utilizando para ello azul de prusia impregnado al ejeLuego, con tres o cuatro movimientos de vaivn de la concha apoyada al eje

se determina los puntos que deben ser pulidos o escareados. (los sectoresmanchados con el azul de prusia en la concha). Se deber lograr unasentamiento de por lo menos el 60 % de la superficie de contacto.

11.20 GOBERNADORINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:

Diariamente se debe controlar la perfecta operacin de los gobernadores, yaque ellos constituyen el cerebro para regular la turbina. Una buenainspeccin diaria consiste en:

Controlar el nivel de aceite. Controlar la presin de aceite. Engrasar sus articulaciones.


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Anualmente se deber efectuar el desmontaje completo, y realizar el lavadode cada una de las piezas que lo componen, empleando para ello gasolina. Acontinuacin se vern los gobernadores mecnicos, que constituyen una

buena escuela para ver posteriormente los gobernadores de accionamientohidrulico, pero de control electrnico. Todo gobernador consta de unavlvula piloto, que recibe informacin de la velocidad de la rueda medianteun sistema de varillas acopladas a un regulador tipo watt o uno similar. Estavlvula piloto cierra y abre orificios para dejar circular aceite a presin aservomecanismos que se encargan de abrir o cerrar el deflector y/o aguja ycontrolar de esta manera la velocidad de la turbina. Por lo tanto, en elmantenimiento anual, se debe ver tambin el sistema de bombeo de aceite,que en unos gobernadores se presentan como parte del mismo gobernador, y

en otros como un conjunto diferente.

Fig. 11.20 Gobernador (Regulador de caudal)

Se debe tener especial cuidado en el armado respectivo, ya que cada piezatiene su posicin de trabajo e inclusive las empaquetaduras que se debenfabricar, tendrn que respetar los orificios originales. Se han tropezado conmuchos inconvenientes a causa de invertir empaquetaduras e interrumpir asel flujo de aceite. Una de las caractersticas del buen funcionamiento de losgobernadores antiguos, es la oscilacin suave y permanente de la vlvula


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piloto, que indica su constante regulacin.

Normalmente las varillas de articulacin son derivadoras o integradoras de lamagnitud a controlar, y deben marcarse en los lugares en que articulan, ya

que al cambiar estos, se desregulara completamente el gobernador. Toda pieza, despus de ser limpiada, debe ser empapada con el aceitecorrespondiente, antes de ser introducida en su lugar de funcionamiento, asse evitan atascamientos. Luego, se debe controlar el deslizamiento libre delconjunto donde trabaja.

Una vez concluido el mantenimiento correspondiente, se debe filtrar o en sudefecto cambiar el aceite (aturbio No 68), previa limpieza del tanque de presin como de la cuba del gobernador.

Este mantenimiento se efecta con la vlvula principal y by-pass cerradasAntes de abrir estas, se debe efectuar una prueba en vaco de la regulacinque se desea. Cada gobernador tiene su manual correspondiente, y en funcina los resultados obtenidos, se realiza la calibracin necesaria hasta lograrresultados satisfactorios. Durante estas pruebas se debe controlar el tiempo decierre y apertura de la aguja, para as evitar los golpes de ariete en lastuberas. Igualmente se controlar el accionamiento correcto del deflector.Cada planta tiene un tiempo de cierre y apertura caracterstico calculado en

funcin de la altura de la cada, seccin de la tubera, espesor de la misma einclusive vida til remanente. Los valores regulados por el gobernador debenestar enmarcados en estos ndices.

Una vez concluido el mantenimiento, se deber mantener, durante un tiempo prudencial, en observacin constante y si es necesario, en ajustes repetitivosMuchas veces los movimientos de las agujas y deflectores son o suaves otorpes, lo que habr que corregir.

Una recomendacin importante, es la de respetar las caractersticas de aceitescon los que trabajan, especialmente en los amortiguadores o dashpots, queson los que en definitiva dan la caracterstica de reaccin suave o dura.

Despus, se debe aplicar una capa de pintura a la chapa exterior, paratambin precautelar la apariencia y proteccin a corrosiones externas.Correas poleas y otros, deben ser mantenidos constantemente, fijndose las


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grapas con correas, chavetas y pasadores en poleas y controlando los motoresde las bombas de aceite. (en algunas unidades las bombas funcionan con laenerga mecnica transmitida del eje del generador mediante correas). Si esnecesario se cambiarn rodamientos a los motores de las bombas, y se

efectuar el mantenimiento de estos como es menester en cualquier motorelctrico.

Otras unidades presentan como parte del gobernador a economizadores quefacilitan el movimiento de apertura y cierre de las agujas. El mantenimientode estos, se har en la misma forma que el de gobernadores.

SISTEMA ELCTRICO GENERADOR

11.21 ROTORINSPECCIN DE RUTINA: Cada 10 dasMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:

Diariamente se debe controlar el estado de los carbones, porta carbones,anillos rozantes, y cualquier anormalidad que pueda ser sentida o alterada enlos instrumentos de medicin de corriente, tensin, etc. El sistema de

circulacin de aire de refrigeracin de los generadores, hace que los residuosde carbn de los anillos rozantes, penetren en el interior del rotor y estator, yaque el aire de ventilacin es absorbido por las etapas ubicadas cercanas a lastapas laterales del generador, o sea cercanas a los anillos rozantes. Por estemotivo es necesario efectuar limpieza de carbones, porta carbones y anillosrozantes cada 10 das, e inclusive limpiar las partes accesibles a los polos delrotor. Tambin se aprovechan los momentos de para de la unidad paraefectuar este tipo de limpieza.


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Fig. 11.21 Rotor

Cada ao se efecta la limpieza de los residuos de carbn y polvo en las partes accesibles del rotor, y cada cuatro aos se debe desmontar el conjuntoestator rotor y realizar una limpieza ms prolija y profunda. Se puede utilizasolventes apropiados para la extraccin de residuos indeseables y desuciedad. Toda la limpieza mejora en gran manera los valores de aislacin, pero constituye un trabajo minucioso y paciente.

Despus se aplica una capa de barniz aislante y se espera a que ste sequecorrectamente. Se debe proteger con carpas y estufas a toda la unidad paraque no adquiera humedad durante el mantenimiento.

Siempre que se efecta el desmontaje del rotor para realizar elmantenimiento, se debe tener especial atencin en el montaje, nivelandocorrectamente el eje del mismo para no tener empujes axiales indeseablesdurante el trabajo normal. Antes de poner en servicio, se comprueba el nivelde aislacin de las bobinas del rotor con el eje o masa. Se debe emplear unmegger de 500 V. y los valores deben estar encima de 1 megohmio por cadavoltio de trabajo normal de las bobinas. Si estos valores estuvieran bajos, sedebe efectuar el secado del rotor, haciendo circular por el devanado el 25 %de la corriente nominal.

Los anillos rozantes no se desgastan con la misma uniformidad, por lo que esrecomendable cambiar polaridad de los carbones cada 6 meses para as


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obtener un desgaste uniforme. Los cuidados que se deben tener en cuenta para un buen funcionamiento de los carbones son:

Verificar su perfecta posicin. Deben tener movimiento libre en su soporte o portacarbn. Se debe mantener un empuje constante de 160 gr/cm2

regulando los soportes de los porta carbones. No permitir desgaste de carbones hasta la parte

metlica del mismo, ya que daaran los anillosrozantes.

Cuando se realiza el cambio de carbones, asegurarse deque estn asentados correctamente.

Un excesivo movimiento de los carbones puede ser debido a:

Variacin de la parte lisa del anillo rozante, debido aexcentricidad del eje.

Incorrecta presin de resortes. Mala ubicacin de los porta carbones.

Despus de efectuar el mantenimiento, ya sea anual o cada cuatro aos, se

deber sacar la curva de excitacin en vaco. llevando la turbina a suvelocidad nominal y tomando valores de corriente de excitacin versustensin de lnea e ir pasando estos valores a un sistema de ejes coordenados.Estas curvas de deben comparar con las curvas de aos anteriores. Unachatamiento en la curva de excitacin, ser un claro indicio de existircortocircuito en espiras del rotor.

11.22 ESTATORINSPECCIN DE RUTINA: Cada 4 mesesMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:


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Fig. 11.22 Estator

Existen dos programas bien definidos para realizar el mantenimiento delestator. Uno de ellos se lo efecta en forma anual, y el otro cada cuatro aosSin embargo, se deben aminorar estos lapsos, si se notan especialmentesobrecalentamientos en sus chapas. El mantenimiento anual consiste principalmente en sacar las tapas laterales del generador y destapar lasventanas de inspeccin de la carcasa para efectuar una limpieza de los ductos

de ventilacin en las chapas del ncleo, y tambin las cabezas de las bobinasEste mantenimiento se lo efecta con paciencia y cuidado empleando tocuyotorcido y varillas de material suave, que puedan introducirse en los ductos yespacios entre bobinas en un proceso de "chuseado". Se deber supervisarconstantemente este proceso, ya que un mal uso de herramientas u objetos punzantes puede daar la aislacin de las bobinas.

Posteriormente se aplicar una capa de barniz aislante y se dejar en secadoen forma similar al rotor. Antes y despus de este trabajo, se debern sacar

valores de aislacin de las bobinas entre fases y entre fase y tierra,desacoplando el punto del neutro estrella y empleando para ello un meggerde 5.000 voltios (puede variar dependiendo de la tensin nominal delgenerador). Estos valores, referidos a 40oC, debern tener un ndice de polarizacin mayor a 2, para lecturas entre uno y diez minutos. Tambin,despus del mantenimiento anual, se deber sacar la curva de potencia enfuncin a la apertura de la aguja, con el propsito de determinar una potencia


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econmica de produccin.

Cada 4 aos, se desmontar el conjunto rotor estator, y se efectuar el proceso anterior, pero con mayor precisin y facilidad, limpiando y revisando

la cara interna del ncleo, donde se pueden determinar algunos puntoscalientes debido a la prdida de aislacin interlaminar.

Para la limpieza de las bobinas, se puede utilizar un solvente adecuado.Tambin se puede utilizar aire caliente comprimido, para eliminar el polvo.Se debe verificar que los seguros de las bobinas del estator (cuas), estncompletamente fijos, as como los separadores de las cabezas de bobinas. Siexistiera rajaduras o resquebrajamientos de la carga aislante, ser precisolimpiar y reparar de acuerdo a las necesidades con materiales aislantes (cinta

cambray, cinta de vidrio, cinta de algodn, barniz, etc.). Deber evitarse lacontaminacin de bobinas con substancias adversas a preservar suscondiciones normales (carbn, humedad, polvo, aceite, etc.) En igual formaque en el mantenimiento anual se aplicar una capa de barniz.

Los valores de aislacin se tomarn cada 24 horas, para as tener una ideaclara del enfriamiento gradual que tiene la mquina, empleando siempre elmegger de caractersticas explicadas anteriormente, es muy importante tomarla primera lectura apenas se haya parado la mquina, y sin remover ni limpiar

el polvo o suciedad de las bobinas, as se evaluar el trabajo realizado. Todoslos valores debern estar referidos a 40oC de temperatura.

Si despus de realizado el trabajo los valores de meggeado son bajos, ser unclaro indicio de haber adquirido humedad, con la consecuente debilitacin dela aislacin, por lo que deber ingresarse en un proceso de secado, haciendogirar el conjunto a su velocidad nominal, levantando voltaje en forma progresiva, hasta llegar a la corriente nominal, pero con las bobinas delgenerador en cortocircuito. La mquina debe ser aislada del sistema y si es

necesario instalar los instrumentos apropiados para el control de tensiones ycorrientes.

Algunas de las causas del debilitamiento de la aislacin son:

Sobrecalentamiento de las bobinas debido a sobrecargaso condiciones anormales de funcionamiento.


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Excesiva humedad y/o grasa. Contaminacin por conduccin de materiales. Sobrevoltaje de operacin. Daos mecnicos de cortocircuito. Fallas mecnicas debidas a embalamientos.

Tambin es necesario efectuar un control anual del aterramiento, tomandovalores de resistencia de tierra del sistema mejorando si es necesario losvalores de tierra usando carbn vegetal y sal u otros componentes.

11.23 EXCITATRICESINSPECCIN DE RUTINA: Cada cuatro mesesMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:

Al igual que rotores y estatores, las excitatrices se mantendrn en similarforma y rutina. Se debe tener cuidado en el acople de excitatrices (enunidades que cuentan con excitatriz piloto y excitatriz principal), ya quetienen volandas y empaquetaduras de cuero, las cuales cuando se encuentrandeterioradas producen vibracin en el descanso que los soporta, y puedencausar daos a este. Si se presenta este caso, ser necesario cambiarinmediatamente las volandas y/o empaquetaduras de cuero. Losconmutadores debern tener buena atencin, se los limpia cada diez das aligual que carbones y porta carbones. Sin embargo, en forma anual secontrolar el estado de la mica, las delgas, presiones de resortes en portacarbones, etc.


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Fig. 11.23 Excitatriz

Nunca debern asentarse los carbones ni limpiar los conmutadores con lijaesmeril de fierro, ya que se daa la pelcula formada en el cobre delconmutador. Cuando se precisa realizar un rectificado del conmutador, sedeben utilizar las herramientas, soportes y piedras esmeriles existentes paraeste efecto.

Como parte de la excitatriz se encuentra tambin el cubical de excitacin ylos cables que cierran el circuito de excitacin.

El regulador automtico de tensin, deber ser revisado y limpiadoanualmente o cada vez que se observe chisporroteo en los sectores rodantes ose tenga informacin de funcionamiento anormal. Estos reguladores cuentancon su recipiente de slica, para absorber la humedad del ambiente. Se debermantener la slica gel en buenas condiciones, sacando la humedad adquiridacon el calentamiento de la misma.

Si es preciso efectuar una calibracin de los reguladores de tensin, habrque referirse siempre a los catlogos correspondientes, ya que varaninclusive en unidades similares.


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Fig. 11.24 Excitatriz y anillos rozantes

En los restatos de excitacin, se controlar su funcionamiento y estado de la parte deslizante, adems de limpiar las espiras y controlar la presin deempuje del contacto deslizante.

En los interruptores de campo, se debe aplicar una limpieza y asentamientode contactos en forma anual.

Es tambin importante revisar el estado de las resistencias de disipacin, quesirven para eliminar sobretensiones en las bobinas del generador, cuando poralgn motivo la unidad sale de la lnea por alguna falla. La conexin ysecuencia de cierre de su circuito, debe ser controlada, y estar enclavada con

los contactos principales del interruptor de campo.

11.24 INTERRUPTORES DE POTENCIAINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:


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Los interruptores de potencia deben ser inspeccionados diariamente, ya queestos son los que en definitiva aislaran cualquier falla del sistema que puedadaar al generador o problemas del generador que afecten al sistema. Nos

referimos principalmente a los OCBs, (Oil Circuit Brakers, Interruptores degran volumen de aceite) por ser los ms comunes en centrales pequeas ymedianas. Sin embargo, por su reducido tamao y aislacin, aunque muchoms caros, se emplean otro tipo de interruptores, entre ellos los dehexafluoruro de azufre (S F6). Los OCBs. deben ser revisados despus de500 operaciones o en forma anual. Al realizar el mantenimiento en tiemposdebidos, se minimizaran los daos que pudieran ser causados por malasoperaciones o condiciones extremas del sistema. Antes de efectuar unmantenimiento de OCBs., se deber inspeccionar con detenimiento los

pequeos y grandes problemas que presenta o que se pudieran presentardurante el mantenimiento. Se debe prever los repuestos necesarios para un posible cambio (contactos fijos o mviles, aceite de buen nivel de aislacin, piezas mecnicas, etc.)

El mantenimiento debe atacar principalmente los siguientes puntos:

Mecanismo de operacin y seguridad. Cuba de aceite.

Condiciones de aceite. Nivel de aceite. Empaquetaduras de la cuba. Alineacin de contactos. Tabiques aislantes. Contactos fijos o mviles. Orificios de ventilacin. Pasataps y aisladores. Bobinas de cierre y apertura. Revisin del circuito de operacin.

Para efectuar estos trabajos, se debe tener la seguridad de que el OCB estaislado del sistema (cuchillas seccionadores, entre OCB y barras abiertas delgenerador fuera de lnea).


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Fig. 11.25 Interruptor de hexafluoruro de azufre

Si los contactos principales estn relativamente picados, y no es necesario sureemplazo, se debe efectuar un asentamiento de estos, utilizado simplementeun pequeo martillo de herrera y martillar suavemente el contacto hastalograr una superficie homognea y regular similar a la forma original. Elempleo de lijas o limas de fierro deterioran los contactos y distorsionan

completamente la superficie de contacto.Al terminar el trabajo, se tendr especial cuidado de colocar el interruptorcon sus contactos principales abiertos. Controlar esta condicin efectuandovarias pruebas en vaco. Verificar tambin el aterramiento de la cuba o masay el circuito elctrico de operacin de cierre y apertura. Despus de colocaren servicio el interruptor, se deber entrar en un perodo de observacin, paraverificar, principalmente, el buen contacto en su cierre, como tambin las posibles filtraciones de aceite que se pudieran presentar.

11.25 INSTRUMENTOS DE MEDICIN Y OPERACININSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:

Todos los instrumentos de medicin, voltmetros, ampermetros, vatmetros,


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vrmetros, medidores de energa, factor de potencia, etc., serninspeccionados diariamente y calibrados en forma anual con un patrndeterminado para cada instrumento o por la inyeccin de corrientes enampermetros. Si existiese la duda de funcionamiento en un instrumento, se

puede controlar con algn otro mtodo conocido, ya sea por comparacin conlos valores registrados por otros instrumentos, por la prueba cronomtrica demedidores, etc.

Normalmente los medidores de energa son contrastados y selladosanualmente por personas peritas en este tipo de calibraciones, por lo que si setiene algn defecto, habr que comunicar inmediatamente su malfuncionamiento o descalibracin, efectuando previamente un controlcronomtrico en funcin de la potencia entregada al sistema y de las

caractersticas propias del medidor (Kwh, relacin de relojera, etc.).Los CTs. Pts., llaves de operacin, etc. sern tambin controladosdiariamente por consecuencia del control efectuado a los instrumentos demedida. Por lo menos una vez cada cuatro aos, se deber efectuar una prueba de inyeccin primaria a los Cts. y Pts. para controlar su correctarelacin de transformacin.

Fig. 11.26 Tablero de Mandos e Instrumentos de medicin

Los rels de proteccin, que normalmente no pueden ser inspeccionados enforma visual, sern analizados siempre y cuando operen debido a una falla y


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calibrados en forma anual. Se deber tener el cuidado de controlar, durantesu operacin, la seal que el rel enva a cierto lugar para efectuar unaoperacin y la sealizacin que marca en el rel para indicar su operacin.

SISTEMA AUXILIAR O DE SERVICIOS11.26 BATERASINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: SemestralTRABAJOS A PROGRAMAR:

Todo sistema elctrico, tiene un sistema de corriente continua que tiene comofuente de energa un banco de bateras estacionarias, las cuales proporcionanenerga para poder operar interruptores, luz de emergencia, comunicacionesetc. Existen bateras diversas en su construccin, existiendo las de plomo,antimonio, cadmio, las secas, etc. En este manual se explicarresumidamente, el mantenimiento que se efecta al set de bateras queutilizan electrolito a base de agua acidulada (cido sulfrico disuelto en aguaaadir siempre cido al agua y no a la inversa).

Fig.11.27 Set de Bateras

Cuando un set de bateras ha sido instalado siguiendo los pasos y requisitosde carga, nivel de electrolito, gravedad especfica del mismo, tensin de cada


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celda, etc. no necesitar ms, durante su vida til, que la adicin de aguadestilada para compensar la evaporacin que pudiera existir, dependiendo dela temperatura a que se eleve la celda durante su operacin. Nunca se debeaadir cido para elevar la densidad especfica del electrolito, solo en caso de

derrame se debe aadir electrolito con la concentracin adecuada. Despusde instalado el set de bateras, se debe observar las celdas piloto, paraefectuar las inspecciones de rutina. Estas celdas piloto, son aquellas quenormalmente estn en extremo de carga, temperatura y gravedad especfica.Se supone que todas las dems estn dentro de los valores intermedios deestas celdas piloto.

Los controles de rutina sern efectuados tomando los valores de:

Nivel del electrolito. Gravedad especfica del electrolito. Temperatura de la celda. Tensin de la celda. Sulfatacin de las celdas. Sulfatacin en borneras.

Semestralmente se tomarn valores de todas las celdas, y cada dos meses setomarn de las celdas piloto para efectuar su anlisis y correcciones

correspondientes. El nivel de electrolito deber estar entre las marcasmnimas y mximas, que estn indicadas en las cubas de cada celda. Si sedeja que el nivel del electrolito sea tal, que deje al descubierto las placas, setendr como resultado una sulfatacin anormal y las placas se desmoronarn.Slo se requerir aadir agua destilada para evitar este dao. Bajo ningunacircunstancia se aadir electrolito, a menos que se sepa con seguridad quehubo derrame o prdida de electrolito, y cuando sea necesario aadir cido alas celdas ste deber estar en forma diluida. La gravedad especfica, ser de1.215 a 770F. Si la temperatura es otra deber aadirse o restarse 0,001 a la

gravedad especfica por cada 3o

F de diferencia a los 77o

F de referencia. Latemperatura de cada celda nunca deber exceder a 100oF.

La tensin de cada celda normalmente alcanza el valor de 2,15 V. a plenacarga, variando segn los fabricantes. La sobrecarga produce la corrosin delas rejillas positivas y una excesiva emanacin de gases, lo que ocasiona unaflojamiento del material activo y el deslizamiento de stos entre placas y


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separadores, formando un sedimento fino de color caf en el fondo delrecipiente.

La sobrecarga, tambin eleva la temperatura de las celdas, y puede ocasionar

la destruccin de placas separadoras. Un subcargado constante, tambinocasiona un desgaste gradual de las celdas. Esto se puede visualizar por latendencia de las placas a tornarse de un color claro, y por la baja lectura de lagravedad especfica. El sedimento que se deposita en el fondo del recipientecuando la subcarga es prolongada, es de color blanco y fino. Tambin unasubcarga, hace que algunas celdas se agoten con mayor rapidez que otras. Elremedio a una subcarga, es lgicamente una carga, hasta lograr que todas lasceldas estn en condiciones normales.

La sulfatacin de las placas, se forma como parte natural del proceso dedescarga, este es cristalizado y reducido mediante la corriente de carga. Porlo tanto la sulfatacin en este sentido, es parte de la operacin de batera y nodebe considerarse como una anormalidad. Sulfato de plomo tambin es elresultado de una accin local, por autodescarga de placas ocasionadas porcorrientes parsitas o por la accin de la solucin cida en el material de las placas, as, la proporcin de sulfatacin depende de la concentracin ytemperatura del electrolito. El sulfato de plomo formado por esta accinlocal, se puede reducir mediante una corriente cargadora. Si la densidad del

electrolito es alta, una corriente cargadora podra hacer que la sulfatacincrezca en grandes proporciones, por lo que se deber controlar esto.Otro uso de la palabra sulfatacin puede ser aplicado a las costras de sulfatode plomo formadas sobre las placas, como resultado de mal funcionamiento omal trato. Esta forma de sulfatacin es difcil de reducirla y puede daar lacelda, ya que puede taponar los poros de las placas. Una forma de remediarlas sulfataciones es el de evacuar algo del electrolito y restituir el nivelempleando solamente agua destilada. Sin embargo, cada fabricante da susremedios y su forma de mantenimiento. El igualar o emparejar las cargas,

debe ser una parte de la rutina del mantenimiento de las baterasestacionarias.

11.27 CARGADORES DE BATERASINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: SemestralTRABAJOS A PROGRAMAR:


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Normalmente, en plantas hidroelctricas, el sistema utilizado en carga de bateras est conectado simultneamente con el circuito de trabajo y el set de bateras, por lo tanto las necesidades del circuito de trabajo son en cierta

manera determinantes en el perodo e intensidad de carga. La carga de bateras en forma flotante (Floating), resulta de la conexin en paralelo de las bateras y la carga, manteniendo el voltaje constante, tan alto como la bateraen circuito abierto y mantenida en condicin de plena carga con una pequeacantidad de corriente que recibe el cargador y que compensa las prdidas porla accin local. La carga continua a diferencia de la flotante, mantiene lacorriente constante.

El cargador debe estar en condiciones de mantener una carga flotante en todo

momento y una carga continua cada cierto tiempo, en que se quiera dar unrefresco al set de bateras. El mantenimiento consiste en efectuar la limpiezainterior, verificar si no se tienen conexiones a tierra o masa ya sea del positivo o del negativo del cargador, y de limpiar los restatos de regulacin,as como tambin revisar la presin de contactos mviles en estos restatos.

11.28 BOMBAS DE AGUA DE EMERGENCIAINSPECCIN DE RUTINA: Cada 10 dasMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual

TRABAJOS A PROGRAMAR:Durante la rutina, se verifica el funcionamiento de la bomba de agua deemergencia (generalmente alimenta el sistema de refrigeracin de descansos),mientras se efecta la limpieza y mantenimiento del estanque de agua principal.Anualmente se debe efectuar el mantenimiento comn como a cualquiermotor elctrico, de su motor, y el de las partes mecnicas e hidrulicas que posea, segn el tipo de bomba de agua en cuestin.

11.29 ESTANQUES DE AGUAINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: QuincenalTRABAJOS A PROGRAMAR:

Los estanques de agua deben ser inspeccionados diariamente, y en poca de


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lluvia hasta cuatro veces al da, ya que normalmente toman agua de ros y sontaponados por las hierbas que arrastra la crecida de estos.

Muchas veces, estos mismos estanques, sirven para alimentar agua a

campamentos y otros servicios, por lo que cada 10 das se debe efectuar lalimpieza de estanques de agua, lavando las paredes laterales y base, comotambin los filtros de agua que se instalan a la entrada de las tuberas dedistribucin de la central y campamentos.

11.30 SISTEMA DE ALARMASINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: SemestralTRABAJOS A PROGRAMAR:

Existe en el tablero general o en su defecto en uno especial, la sealizacinde alarmas de todos los equipos que pudieran tener rels de control de algnflujo o valor controlado (presiones, temperaturas, velocidades, etc.). Estossistemas normalmente trabajan con corriente continua tomada del set de bateras y merecern una inspeccin diaria (en muchos casos se tienensistema de pruebas), y un mantenimiento semestral revisando y calibrando lovalores controlados.

Las luces de indicacin de trabajo defectuoso, como tambin las alarmassonoras, deben trabajar perfectamente en todo momento, ya que ellas darn la primera noticia de funcionamiento defectuoso, y una accin rpida yeficiente, podr salvar parte o todo el equipo instalado de una central.

11.31 LUCES DE EMERGENCIAINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: SemestralTRABAJOS A PROGRAMAR:

La operacin de cualquier rel o funcionamiento de un OCB. sacando fuerade lnea la mquina o tal vez, tambin, sacando fuera del sistema a lostransformadores de potencia, posiblemente deje sin energa de servicio locala las plantas, por lo que se requiere tambin un sistema de luz de emergenciaque tome energa del banco de bateras de la planta o de otro similar, peroque sea mnimamente suficiente para poder efectuar las operaciones


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correspondientes, si estos problemas se produjeran en horas nocturnas.

Las luces de emergencia, debern ingresar automticamente cuando se tengatensin cero en barras de planta. Por lo tanto, tienen un contactor enclavado

con el sistema de luz normal, y sus contactos debern ser revisados cada seismeses, y ser asentados, si lo precisaran. Lgicamente las bobinas de estoscontactores sern controlados en esa oportunidad, haciendo un simulacro detensin cero, que puede lograrse desenergizando la bobina de retencin delsistema de luz de emergencia.

11.32 SISTEMAS DE COMUNICACININSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro meses.TRABAJOS A PROGRAMAS:

En un sistema de produccin de energa elctrica, se debe mantener constantela comunicacin con las dems plantas, con el centro de despacho de carga,como tambin con las dems instalaciones del campamento y residencias delos tcnicos.

Normalmente existen dos tipos de sistemas de comunicacin, uno de lacentral base con el centro de despacho de carga, y otro interno con las

dependencias, campamentos y otras plantas del valle de explotacinenergtica.

Los sistemas empleados en estos dos tipos de comunicacin pueden tener unsin fin de variedades, desde la comunicacin por hilo fsico conectado aaparatos telefnicos a magneto, hasta los mas sofisticados sistemas decomunicacin actual. Cada sistema tiene su propio manual y perodos demantenimiento, que deben ser cumplidos por quienes tienen a su cargo estosdepartamentos. Toda falla en comunicacin debe ser reparada con prontitud,

ya que de ella depende la coordinacin de la produccin. En muchos casoslos problemas no son solucionables en un perodo corto, por lo que setendrn, en lo posible, lneas de emergencia para poderse comunicar con lasdems plantas, con los forebays y con los lugares donde se cierran o abrencompuertas o vlvulas que controlen el flujo de agua por las instalacioneshidrulicas, sino existen lneas de emergencia se efectuarn las conexionesnecesarias para restablecer comunicacin con los telfonos de mayor


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urgencia.

Tambin existen sistemas alternativos de comunicacin, que son utilizadosen caso de falla de los sistemas normales (radiofrecuencia), los que deben

estar listos para ingresar en servicio en cualquier momento.11.33 CASA DE MQUINASINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:La sala de mquinas as como todos los equipos instalados en ella, debenestar permanentemente limpios, sin polvo ni manchas de aceite u otrosmateriales nocivos a la vida til de todo equipo elctrico, mecnico ohidrulico.Se revisar con especial atencin el techo de la casa de mquinas, no deberexistir ninguna gotera, ya que podra causar problemas en los equiposelctricos instalados. Se aplicar cada tres aos una capa de pinturaanticorrosiva pura (sin mezcla de gasolina).

Fig. 11.28 Casa de mquinas


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Las paredes interiores y exteriores se mantendrn lcidas y bien pintadas.Una pared que tenga problemas de desprendimiento de revoques, producirun polvo que, en contacto con bobinas o cualquier tipo de aislantes,

producir un deterioro rpido de estos.Los vidrios y las mallas elctricas, tambin deben estar en condiciones demxima eficiencia, ya que, aunque no parezca, cada parte tiene su razn detrabajo y proteccin a los equipos e instalaciones.

Pisos, gradas, puertas, etc. deben estar presentables y mostrar la imagen deque, realmente la energa elctrica hidrulica, es una energa limpia.

En la casa de mquinas un equipo que forma parte de la construccin mismaes el puente gra, al cual se debe aplicar un mantenimiento preventivo yengrase minucioso antes de que sea utilizado con un mantenimiento programado dentro de la planta. Se debe mantener en condiciones de ptimofuncionamiento para ingresar a trabajar en cualquier momento.

11.34 CAMINOSINSPECCIN DE RUTINA: DiariaMANTENIMIENTO PROGRAMADO: Mensual

TRABAJOS A PROGRAMAR:Las plantas hidroelctricas estn, en su generalidad, construidas en sectoresde mxima acumulacin de agua o de flujo de gran caudal de agua. En casode turbinas Pelton el aprovechamiento de grandes cadas, tiene como lgicaun gran desnivel topogrfico del sector, la nica comunicacin fsica entre plantas, lagos, diques, canales, cmaras de carga, etc. constituyen loscaminos, los cuales, habr que mantenerlos en condiciones de trnsitonormal, ya sea en poca de lluvias o en perodos de estiaje.

En terrenos de difcil acceso, no es muy extrao ver caminos que no cuentencon peralte apropiado para evacuar las aguas de lluvia a los canales ocunetas. Un mtodo experimentado con muy buenos resultados, es el deefectuar desvos de agua del camino hacia las cunetas, aproximadamentecada 30 o 40 m. teniendo as pequeos caudales que no logran lavar elripiado del camino. Se debe efectuar semestralmente la limpieza de cunetas y


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alcantarillas, para evitar desbordes de agua que causen deterioros en elcamino. Una vez cada ao se efectuar un ripiado general, y semestralmentese arreglaran los baches que pudieran aparecer. Estos mantenimientos, sehacen coincidir con el principio y fin de la poca de lluvias.

Fig. 11.29 Camino antes, durante y despus del mantenimiento

11.35 DEPSITOS ALMACENES Y OFICINASINSPECCIN DE RUTINA: SemanalMANTENIMIENTO PROGRAMADO: SemestralTRABAJOS A PROGRAMAR:

Para llevar a cabo todo mantenimiento en plantas, segn la explicacin de lossubttulos anteriores, se debe tener un control actualizado y minucioso deherramientas materiales y repuestos en forma ordenada, identificando ademel uso que debe tener cada herramienta y el destino que tiene en un futuro unrepuesto determinado. Existen unidades que tienen repuestos muy parecidos pero que no siempre pueden ser utilizados indistintamente.


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Semestralmente se debe efectuar el inventario de lo que existe en almacenesy talleres.

Las oficinas deben contener la informacin necesaria y actualizada sobre lossistemas y planos, como tambin las estadsticas e informes sobre fallasocurridas de cualquier elemento a travs de su vida til.

11.36 CAMPAMENTOSINSPECCIN DE RUTINA: MensualMANTENIMIENTO PROGRAMADO: AnualTRABAJOS A PROGRAMAR:

Las viviendas dotadas a quienes realizan diferentes labores en plantas, debenestar mantenidas en forma anual, y siempre prestar las comodidades mnimas para lograr: tranquilidad, comodidad y abrigo a los trabajadores y susfamilias. Un trabajador que no descansa en buena forma, debido aincomodidades de la vivienda que ocupa, rendir mucho menos en su labor,que uno que descansa y tiene la comodidad apropiada. Se programarnmantenimientos de viviendas en forma sistemtica, para as no elevar muchoel presupuesto de mantenimiento de cada gestin.

Los trabajos a programar son, lgicamente, los mismos que se pueden ydeben realizar en cualquier vivienda (sistema elctrico, obras civiles,sanitarias, jardines, etc.).

Tambin en este tem, se debe programar el mantenimiento adecuado delsistema de comunicacin social con el que se cuenta en un campamento(repetidoras de televisin, videos, cine, antenas parablicas, etc.) paramantener alto el espritu de trabajo del obrero, mantenerlo socialmentecomunicado, informado y educado acorde a los adelantos cientficos y avance

tecnolgico mundial, como tambin proporcionar distraccin a sus familias.Este mantenimiento se lo efecta en forma anual.

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Mantenimiento de Plantas Hidroeléctricas