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MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
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CAPÍTULO VIII
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
8.1 INTRODUCCIÓN1
En un sistema de potencia eléctrico, ya sea pequeño, mediano o de gran
potencia, las plantas generadores representan uno de los papeles más
importantes para poder mantener los valores nominales, principalmente de
tensión y frecuencia en todo el sistema, y otros de menor importancia, que
necesitan en todo momento el buen funcionamiento de todos sus elementos
equipos e instalaciones que lo componen.
Cuando se emprende cualquier programa de mantenimiento, hay que tener
conocimiento claro de que es lo que se pretende, que función cumple él o los
equipos a mantener, conocer con seguridad el equipo en cuestión, revisar
informes de anteriores mantenimientos similares, contar con los posibles
repuestos y materiales correspondientes y programar con la mayor certeza
posible el lapso de interrupción en el trabajo que desempeñan normalmente. En
lo posible, salvo el mantenimiento correctivo, todos los trabajos se efectuarán
en las horas de mínima demanda, tratando de reducir las horas de
mantenimiento, sin que esto signifique sacrificar un buen trabajo por uno
mediocre.
Se entiende por MANTENIMIENTO CORRECTIVO, aquel que precisa un
equipo o sistema que presentó defectos en plena operación, por lo tanto no
ingresa dentro del programa anual, ya que se trata de un mantenimiento
circunstancial no previsto. Sin embargo, si un sistema recibe este tipo de
mantenimiento, deberá merecer bastante más atención que en su rutina, ya que
una pieza dañada no siempre significa un daño casual de la pieza, sino
representa el resultado del mal funcionamiento de varias otras.
Para evitar en lo posible el mantenimiento correctivo, se debe efectuar
periódicamente un MANTENIMIENTO PREVENTIVO, de todas y cada
una de las partes del sistema.
1 Este texto fue preparado por el Ing. Raúl Saavedra C. con motivo del seminario ofrecido por el Ing.
Armando Lara en la FNI con el tema MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS en
Julio de 1.991. Las fotografías y algunas adiciones pertenecen al autor y se han añadido algunos elementos
que requieren trabajos de mantenimiento en otras plantas.
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
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El período que transcurre entre mantenimientos del equipo, puede o no ser el
mismo para otro. Existen partes que deben atenderse en forma diaria, otros en
forma semanal, mensual, bimensual, etc. hasta inclusive algunos que deben ser
programados con el lapso de algunos años.
Un mantenimiento excesivo, puede traer consigo un deterioro de otros
elementos de la pieza con la que se trabaja (deterioro de pernos,
desalineamiento de ejes, aumento de holguras en cojinetes, etc.) además de
representar un costo adicional en lubricantes que de alguna u otra manera
reciben cuerpos extraños cuando son examinados (por ejemplo en los aceites y
descansos de los interruptores). Por este motivo, la filosofía empleada en el
programa de mantenimiento, debe contemplar claramente el número de
mantenimientos por período que deben efectuar de acuerdo a la vida útil de
cada elemento, e ir revisando estos programas cada cierto tiempo, ya que de
acuerdo a la vida remanente que aun tiene el equipo, posiblemente aumente el
número de mantenimientos que requiera.
Inmediatamente después de efectuar cualquier tipo de mantenimiento, se deben
efectuar las pruebas necesarias para testificar el buen funcionamiento del
equipo. En sistemas hidráulicos y mecánicos, posiblemente bastará con tomar
medidas, dimensiones y revisiones visuales y determinar así su buen
funcionamiento. En cambio para sistemas eléctricos deben añadirse pruebas y
mediciones con instrumentos apropiados para cada equipo.
Luego de efectuar la última revisión y de poner en servicio el equipo o sistema,
se debe preparar el informe correspondiente, acompañado de las mediciones y
valores dejados y, algo muy importante, una recomendación o listado de piezas
o partes que presentan cierto deterioro para efectuar el pedido correspondiente
o en su defecto efectuar la fabricación de la pieza, para lo cual, también se
deberán tomar las medidas exactas originales.
No debemos olvidar, que un buen mantenimiento debe perseguir los siguientes
objetivos:
Mantener los equipos en condiciones satisfactorias de operación.
Mantener los equipos con su máxima eficiencia de operación.
Prevenir al máximo las fallas durante una operación normal.
Reducir al mínimo los tiempos debidos a fallas imprevistas.
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Aumentar la vida útil de trabajo de un sistema o equipo.
Establecer un historial de reparación 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 de
mantenimiento que reciben las plantas hidroeléctricas del Valle de
Choquetanga, pertenecientes a la compañía Boliviana de Energía Eléctrica.
Para un mayor ordenamiento, dividiremos este estudio en un sistema primario o
hidráulico, desde los reservorios de agua en diques y lagos, hasta el ingreso a la
turbina propiamente dicha, un sistema mecánico, un sistema eléctrico, y un
sistema auxiliar o de servicios.
8.2 SISTEMA HIDRÁULICO
8.2.1 LAGOS
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria o semanal
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro años
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Fig. 8.1 Lago en Zongo
Limpieza de piedras, lodo o lama de las rejillas, que pudieran obstaculizar el
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ingreso de agua a los canales o tuberías forzadas. Aplicación de pintura
anticorrosiva con base asfáltica a la rejilla. En lagos secundarios, los cuales
pueden vaciar sus aguas en otros principales y quedar vacíos, este
mantenimiento se podrá efectuar en forma anual, cuando su nivel de agua se
encuentre en el punto más bajo.
También cada cuatro años se sacará una muestra de los sedimentos o depósitos
minerales que pudieran existir en el fondo del lago, debido a una posible labor
minera cercana y se analizarán los mismos para verificar si estos residuos
echados a los lagos dañan el agua y principalmente causan deterioro a las
ruedas de las turbinas. Si es necesario se efectuará, una limpieza del fondo del
lago con maquinaria pesada.
8.2.2 DIQUES (Fig. 8.2)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria o semanal
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Fig. 8.2 Presa de mampostería con aliviadero en escalones
Reparación de posibles filtraciones que pueda tener el dique, los cuales podrían
ser detectados durante las inspecciones diarias o semanales que se efectúan. La
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forma de reparación varía mucho según la estructura constructiva del dique,
pudiendo ir desde el simple taponamiento de la filtración con materiales
sencillos, hasta la inyección de hormigón fluido. En muchos otros casos
también se puede efectuar una plastificación de la pared mojada del dique. Para
todos estos trabajos, se deberá llevar siempre un registro del comportamiento
del dique en todo momento (filtraciones o problemas similares en época
lluviosa o de estiaje).
8.2.3 REGLETAS DE NIVEL
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria o semanal
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Limpieza de las regletas de verificación del nivel de agua del lago. Si es
necesario se cambian las mismas teniendo mucho cuidado de mantener los
niveles correctos, ya que de ellos depende el programa de producción diaria en
base al volumen de agua almacenada.
Fig. 8.3 Sistema óptico para medir el nivel del agua en el reservorio (Chojlla)
En varias plantas hidroeléctricas del país se está procediendo al reemplazo de
las regletas de nivel por sensores ópticos como el mostrado en la figura 8.2, los
mismos señalan el nivel de las aguas directamente al computador que controla
toda la central.
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8.2.4 DESARENADORES (Fig. 8.4)
INSPECCIÓN DE RUTINA Diaria o semanal
MANTENIMIENTO PROGRAMADO Cada tres meses
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Fig. 8.4 Desarernador en la Planta de Punutuma
Sobre el río Yura, se encuentra la Planta de Punutuma, que es administrada por
la Empresa Río Eléctrico, la cantidad de arena que es arrastrada hacia el canal
ha obligado la costrucción de varios desarenadores de considerable tamaño,
varias compuertas como las que se observan en la figura 8.4 permiten que
periódicamente los residuos de arena sean arrastrados por las mismas aguas del
canal a traves de salidas que se abren en la parte inferior de los desarenadores y
que son accionadas por los mecanismos de apertura mencionados
anteriormente. La frecuencia de limpieza queda declarada por la cantidad de
residuos que arrastra el canal y que dependen de la época del año, haciéndose
mantenimientos más frecuentes en la época de lluvias.
8.2.5 COMPUERTAS (Fig. 8.5)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria o semanal
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Limpieza general, desmontaje de engranajes, varillas etc. para verificar su
correcto funcionamiento. Engrase y aplicación de pintura anticorrosiva. Si es
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necesario efectuar cambio de algún descanso, varilla o cualquier otra pieza, se
deberá realizar este lo antes posible, ya que, especialmente las compuertas de
los lagos base (los que envían agua a la central), son operados constantemente
para regular el caudal de agua y así conseguir la potencia requerida.
Fig.8.5 Compuertas (La Chojlla y Choquetqnga)
8.2.6 CANALES Y TÚNELES
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria o semanal
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Fig. 8.6 Rejilla de entrada al canal de aducción (de tubería) en la Central de Paso
de Rea-Rea.
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Fig. 8.7 Canal hacia Milluni (Zongo) Tunel Chojlla-Yanacachi
Para cualquier trabajo en canales o túneles, se requiere siempre el vaciado de
estos, lo que constituye una paralización en la producción de la planta en
cuestión. Sin embargo, el trabajo rutinario anual, consiste principalmente en la
limpieza de piedras o cuerpos extraños dentro del canal o túnel, además de la
extracción de carga de los desarenadores, control minucioso de puntos de
referencia (testigos) para evaluar movimientos de terreno, especialmente en
áreas de fallas geológicas y tomar así determinaciones de trabajos más
específicos. También se aprovecha este vaciado del canal, para aplicar pintura
Los canales y túneles siempre deberán ser inspeccionados con mucha
atención, ya que la presencia de una pequeña filtración, puede ser la causa
de un desprendimiento del terreno, ya sea en la base o en los terrenos
encima de canales y túneles. Estos taponamientos o derrumbes del canal
muchas veces son reparados en varios días, dependiendo de la magnitud del
problema. Cualquier indicio de filtración debe ser atacado con un
mantenimiento correctivo en el que se emplea casi siempre aceleradores de
fraguado de cemento, ya que la producción de energía eléctrica no puede
ser interrumpida por mucho tiempo.
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anticorrosiva en las rejillas y compuertas de alivio, que sirven para vaciar el
agua cuando se requiera.
8.2.7 CANALES DE DRENAJE
INSPECCIÓN DE RUTINA: Mensual
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Semestral
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Estos canales de drenaje son pequeños volúmenes de agua que podrían ser
perjudiciales a la estructura del canal principal, ya sea encima o debajo de este.
Cuando se trata de un canal de drenaje superior, las aguas son encausadas al
canal principal, aprovechando también este pequeño caudal en la producción
de energía. También existen canales de drenaje en los sectores de la tubería de
presión para evitar desprendimientos o movimientos de terreno en las anclas de
tuberías.
Fig. 8.8 Torrentera para protección 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.
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Los canales de aducción también pueden protegerse con torrenteras, estas
construcciones civiles consisten en una especie de puentes para las aguas de
lluvia, construidos sobre los canales en los lugares que concentran las aguas
que discurren por las laderas y son conducidas por encima del canal para evitar
la erosión del mismo.
La figura 8.8 muestra una torrentera construida en la planta de Punutuma, las
características de la serranía, han obligado la construcción de varias que
protegen al canal de las precipitaciones pluviales, conduciendo las aguas y los
residuos que arrastran las lluvias por encima del canal, evitando de esta manera
que residuos caigan en el canal, dichas torrenteras también requieren trabajos
de mantenimiento y de limpieza.
8.2.8 CÁMARAS DE CARGA
INSPECCIÓN DE RUTINA: Mensual
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Fig. 8.9 Cámara de Carga Planta Killpani (RioYura)
En fechas coincidentales de mantenimiento de canales y túneles, se deberá
efectuar el desarenado correspondiente y reparar las posibles filtraciones. Se
debe pintar también la rejilla principal, que detendrá todo objeto extraño que
no pudo ser detenido por las anteriores rejillas, ya que ésta es la última barrera
antes de llegar el agua a la turbina.
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8.2.9 INDICADORES DEL NIVEL DE AGUA
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Trimestral
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Los indicadores de nivel de agua, marcan el nivel de la cámara de carga
(Forebay) y deben ser calibrados constantemente con relación a lo que marcan
en instrumentos de la casa de máquinas y el nivel real medido. Trimestralmente
los sistemas de medición que cuentan con contrapesos y poleas, deben ser
limpiados y engrasados para trabajo libre de los flotadores.
8.2.10 VÁLVULAS DE CABECERA
INSPECCIÓN DE RUTINA: Mensual
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro meses
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Fig. 8.8 Válvula de cabecera
Mensualmente se deberá engrasar el gusano del sistema de apertura y cierre. Se
deberá desmontar toda la unidad para efectuar el asentamiento de la cortina (si
es de cortina), o del desgaste del dispositivo de cierre, ya sea esférica, cilíndrica
de mariposa etc. En la mayor de las veces, se presentan desgastes debido a
cavitación por la diferencia de velocidades en el flujo de agua por rugosidad,
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forma o defecto de alguna de las piezas. Si es posible, se rellenará cualquier
defecto con soldadura apropiada y retorneo con equipo adecuado. Si fuera
válvula tipo cortina, se asentarán las anillas de bronce para poder lograr un
cierre hermético. Como parte de la válvula de cabecera se encuentra también la
válvula by-pass, la que deberá recibir atención similar a la principal. Una capa
de pintura anticorrosiva protege a la misma de las inclemencias climatológicas
y de corrosión.
8.2.11 TUBERÍA DE PRESIÓN (Fig. 8.10)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Mensual
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro años
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Normalmente, el mantenimiento de la tubería de presión consiste
principalmente en limpiar las costras o sedimentos que podrían formarse en el
interior de la tubería, y la aplicación de pintura anticorrosiva con base asfáltica,
para evitar el deterioro por corrosión. La limpieza interna se la efectúa
lanzando desde la rejilla, en la cámara de carga, cepillos (Fig. 8.11)
(chanchos), para que estos en su recorrido vayan descostrando la superficie
interior. Actualmente se investiga la utilización de martilleo con prensas
especiales que puedan golpear la superficie exterior en forma distribuida.
Fig. 8.10 Tuberías de presión Choquetanga y Yanacachi
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Si existiese alguna filtración especial, deberá ser reparada con prontitud, ya que
la presión de agua puede volver una simple filtración en un boquete de grandes
proporciones. Para esta reparación, es necesario vaciar completamente la
tubería y calentar el sector dañado para aplicar la soldadura apropiada o en su
defecto colocar un refuerzo previamente formado con el diámetro externo
original. Dependiendo de la vida actual de la tubería, es necesario efectuar una
evaluación del espesor de la misma, y compararla con las dimensiones
originales.
Esta prueba se efectúa con un instrumento supersónico aplicado en la parte
exterior de la tubería (varios puntos por muestreo en cada sección de la
tubería), el que determina por eco el espesor de la misma. El instrumento debe
estar calibrado para el tipo de material en cuestión y también cereado con
exactitud. No deberá exceder a cuatro años el periodo entre mediciones,
disminuyendo este tiempo en las tuberías que ya tienen un buen tiempo de vida
útil. Según los resultados obtenidos, se efectúan reparaciones principalmente en
sectores golpeados por grandes rocas, o en su defecto, se deberá reemplazar la
sección con gran desgaste.
Las juntas de expansión también necesitarán de una buena inspección, y según
esto se definirá el cambio de empaquetaduras, o simplemente un reajuste de
pernos. Las anclas donde se sujetan las tuberías deberán ser controladas para
efectuar refuerzos o modificar las zapatas.
Fig. 8.11 Cepillos o chanchos
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
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Trimestralmente se debe efectuar el deshierbado y limpieza de piedras del canal
por donde están instaladas. Similar atención se prestará a la chimenea de
equilibrio.
8.3 SISTEMA MECÁNICO
8.3.1 VÁLVULAS PRINCIPALES (Fig. 8.12)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Mensual
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro años
TRABAJOS A PROGRAMAR:
El mantenimiento que se debe aplicar a estas válvulas, será similar a las de tipo
cabecera, teniendo cuidado de vaciar previamente la tubería de presión.
Igualmente, se controlará el cierre hermético de ésta y de su válvula by-pass. Se
deben mantener constantemente engrasados todos sus mecanismos de cierre y
apertura.
Fig. 8.12 Válvula principal Planta de Rea-Rea.
En válvulas modernas, que utilizan servomecanismos de apertura y cierre,
también 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 el cambio
de empaquetaduras o piezas. Si estas válvulas tuvieran un control automático
de apertura y cierre, en cada inspección de rueda, o cuando sea accesible, se
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
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deberá controlar este y su circuito de control correspondiente.
Siempre se mantendrá en condiciones de trabajo y de presencia, aplicando
también la pintura apropiada.
8.3.2 TAPA DE TURBINA (CAJA)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada cuatro meses
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro años
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Según la inspección de rutina, en la que se verifica posibles rajaduras o
picaduras por cavitación, se determinará una reparación apropiada.
Normalmente, las tapas de turbina antiguas, son de hierro fundido, por lo que
una reparación de rajadura necesita una atención especializada, en la que se
deberá calentar la tapa completa y así evitar nuevas rajaduras por malos
trabajos aplicados. Actualmente existen algunos pegamentos y materiales muy
resistentes, los cuales pueden solucionar en alguna magnitud este tipo de
problemas. También requieren lucir un color adecuado por lo que la capa de
pintura debe ser renovada cada dos años
Fig. 8.12 Tapa de la turbina y turbina.
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
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8.3.3 INYECTORES (Fig. 8.13)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada cuatro meses
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requiera
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Al igual que la tapa de la turbina, los inyectores, deflectores y pitones, deberán
inspeccionarse cuando se revisa el estado de la rueda (cada cuatro meses). Al
ser el material especial y la forma aerodinámica, las agujas no podrán ser
reparadas en el lugar de funcionamiento. Pues requieren ser extraídas con el
cuidado de no rayarlas ni golpearlas y ser enviadas al taller apropiado para
reponer su forma y estado original. Cada fabricante y cada modelo de turbina
tiene dimensiones y formas diferentes, por lo que un control antes y después de
enviar la unidad a reparación, se calificará el mantenimiento correcto al que fue
sometido. Por lo anterior, es necesario tener agujas en almacén para efectuar el
cambio correspondiente.
Fig. 8.13 Inyector y aguja inyectora Planta de Choquetanga
En el sistema de apertura y cierre, se tiene varios otros elementos, los cuales
deben cumplir su misión específica, unos de guiar el eje del inyector, otros de
evitar fugas de agua, otros de distribuir el flujo en la tobera, etc. Estos
elementos no pueden ser vistos ni revisados en forma periódica, debido a la
complejidad de su montaje; sin embargo, un posible deterioro o mal
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funcionamiento, muchas veces puede ser detectado por el cambio de sonido en
la turbina, o por el escape de agua por las junta estopas. En muchas ocasiones
se ha visto que un sonido extraño, puede ser causado por objetos trancados en
la tobera, que distorsionan completamente el chorro de agua. Cuando se cambia
aguja, es recomendable también cambiar pitón, para así obtener el buen
funcionamiento del conjunto. Siempre que se inspeccione el conjunto, se
deberá comprobar lo siguiente:
Carrera del inyector
Cierre hermético
Desgaste o daños
Estado de la pintura
Fig. 8.14 Agujas y Pitones
8.3.4 DEFLECTORES
INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada cuatro meses
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requiera
TRABAJOS A PROGRAMAR:
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En cada inspección de rueda, se verificará el correcto funcionamiento de
deflector o deflectores, dependiendo de cuantos inyectores tiene cada unidad,
además de controlar si éstos no se encuentran con cavitación, rajadura u otro
defecto. Se deberá comprobar la correcta ubicación de estos con relación a la
aguja inyectora y al orden de movimiento en el brazo del deflector controlado
por el gobernador. Una prueba del trabajo efectivo de este, así como del
gobernador, se puede realizar sacando de línea la unidad, cuando se encuentra
con carga, y verificando si la unidad no se embala. Cada 10 días, se deberá
engrasar todas las articulaciones que controlan el movimiento del deflector.
8.3.5 RUEDA (Fig. 8.15)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada cuatro meses
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requiera
TRABAJOS A PROGRAMAR:
El mantenimiento de rueda, generalmente es correctivo, ya que se trata de
reparar picaduras por cavitación o rajaduras por esfuerzos indebidos.
Fig. 8.15 Ruedas Tipo Pelton
Al ser la rueda uno de los elementos de mayor significación del capital de
operación, debe merecer especial cuidado en su inspección como en su
reparación. En cada inspección, los pernos de sujeción deberán revisarse y
comprobar su correcto ajuste. Si por causa de una inspección se decidiera el
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
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cambio de una rueda, el trabajo debe ser lo más prolijo y exacto, ya que de esto
dependerá el correcto funcionamiento de toda la máquina (empujes axiales,
excentricidades, malos asientos en descansos, etc.). Cuando se realiza el
cambio de ruedas, se debe marcar la posición de estas con respecto al flange. Si
la rueda ya trabajó anteriormente no se deberá utilizar nunca escariadores para
facilitar el colocado de pernos, bastará con limpiar cada hueco y cada perno,
además de colocar cada perno en el lugar en que se lo encontró con respecto al
flange.
Durante la inspección, existen sectores de la rueda que hay que examinar con
mucha atención. Los daños más frecuentes en ruedas son:
- Cavitación o erosión en aristas de copa o cucharas.
- Rajaduras en labios o base de cucharas.
Fig. 8.16 Ondulaciones en álabe Pelton
Las aristas y puntos de reparación en las cucharas deben tener un acabado
uniforme y fino, ya que de no ser así se contribuirá al desgaste de estos lugares,
trayendo como consecuencia distorsiones pequeñas en el recorrido del agua en
el fondo de la cuchara.
La cavitación en los bordes externos de cucharas con causadas comúnmente
por un menor radio de estos o un cambio abrupto del contorno. Las
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
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cavitaciones en la parte posterior de las cucharas son causadas por la descarga
de agua de la cuchara anterior. Cuando esto ocurre, habrá que revisar el ángulo
de salida del cuenco de la cuchara, insuficiente para permitir que el chorro de
agua sea despejado en forma óptima y no incidir en las cucharas posteriores.
Las erosiones causadas por partículas de arena, Fig. 8.16) se caracterizan por la
aparición de ondulaciones en la copa de las cucharas. En este caso, habrá que
programar una limpieza de la cámara de carga y de los desarenadores del canal.
Normalmente, cuando la cuchara tiene ya una erosión de 1/64" o más, se debe
realizar la reparación 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, generalmente inutilizan
la rueda, dando fin a su vida útil. Una reparación a ruedas con este tipo de
averías y su posterior puesta en servicio, pone en serio riesgo al conjunto de la
turbina. Las rajaduras en los labios de las cucharas, pueden ser reparadas. Estas
rajaduras son causadas por esfuerzos alternativos de extrema frecuencia que
están relacionadas con las condiciones de funcionamiento de la turbina, además
de sus dimensiones y espesores de la cuchara. Si las rajaduras de este tipo no
pueden ser apreciadas a simple vista, se puede utilizar el instrumento "Magna
Flux" (Fluorescent Penetrant Testing Method). Por este método, también se
puede encontrar y determinar rajaduras en base de cucharas. Toda reparación
de rueda, es un arte y requiere de personal capacitado y con bastante
experiencia. Pues se debe elevar la temperatura a niveles recomendables y así
evitar más daños en el conjunto. En reparaciones de rajaduras es recomendable
hacer un orificio en la parte final de la rajadura, para evitar su posterior avance,
y después continuar con la reparación normal, empleando la soldadura y
corriente de arco apropiadas.
La inspección periódica que se efectúa a una rueda pelton debe ser sistemática,
revisando primero una cuchara, en todas sus partes, y pasar a la siguiente hasta
concluir con el conjunto. Muchas veces resulta incómodo o imposible efectuar
la revisión desde un solo lado de la rueda. Por lo que se debe repetir la
inspección por el otro lado. Toda inspección debe ser explicada claramente en
el informe mensual, atendiendo si es necesario, los siguientes sectores:
Unión de aristas y aristas.
Puntos de separación.
Labios de cucharas.
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
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Copa de cucharas.
Borde externo de cucharas.
Escotaduras.
Parte posterior de las cucharas.
Cuando, por efecto de deterioro, se cambia la rueda, se debe acompañar el
informe respectivo, un esquema explicativo de la magnitud de la erosión,
cavitación o rajadura de la cuchara dañada.
Por todo lo anterior, se debe contar por lo menos con una rueda en espera, y
toda unidad que sea cambiada debe entrar en mantenimiento inmediatamente
después de su retiro. Luego de efectuar el cambio, se hará girar lentamente la
turbina, para verificar excentricidades o rozamientos que pudieran ser
lamentados en futuro cercano.
Todos los pernos, tanto de sujeción de rueda como de la tapa de la turbina o
laberintos de retención de agua en el eje deben ser apretados en lo posible con
ayuda de un torquímetro, y no debe faltar ninguno, ya que el diseño original así
lo requiere.
Cuando se revisa una rueda, también se aprovecha de engrasar las
articulaciones del deflector que están dentro de la turbina.
8.3.6 CÁMARA DE DESFOGUE
INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada cuatro meses
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requiera
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Durante la inspección de rueda, se revisará también la cámara de desfogue
poniendo atención a las paredes laterales que generalmente son de hormigón
armado, y la plancha de desfogue de acero. Si se tienen desprendimientos de
cemento en las paredes laterales de la cámara de desfogue, estos serán
reparados con un enlucimiento de cemento fuerte (mortero 1:1). En lo posible,
se evitará emplear aceleradores de fraguado, ya que debilitan la mezcla.
En erosiones o rajaduras aparecidas en la plancha de desfogue, se debe emplear
una técnica similar a la de reparación de ruedas, teniendo siempre presente que
el calentamiento previo de la unidad es de suma importancia. Después de
efectuar la soldadura con arco, se debe golpear con martillo apropiado el sector,
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
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y anular las posibles tensiones mecánicas.
Dentro la cámara de desfogue también existen las salidas de tuberías de
refrigeración de descansos, de vaciado de tubería de presión y de otros
servicios auxiliares. Estas salidas se las debe mantener siempre libres de
musgos u objetos que perjudiquen el normal flujo del agua.
8.3.7 DESCANSOS O COJINETES (Fig. 8.17)
Fig. 8.17 Cojinetes
INSPECCIÓN DE RUTINA: Anual
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requiera
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Las conchas superior e inferior de cada descanso, deberán tener una lubricación
correcta y ser revisadas cada vez que se tengan noticias de sobrecalentamiento
o cuando se efectúe el mantenimiento anual de la unidad. Debe existir una libre
circulación de agua por el sistema de refrigeración interno.
Las conchas en buen estado tendrán un claro de 0.002" por cada pulgada de
diámetro del eje, para así lograr una lubricación y trabajo adecuado.
Si se observan pequeñas picaduras en las conchas, será un indicio de existir
descargas de corrientes a tierra mediante el cojinete, por lo que se deberá
revisar la aislación de los pedestales con relación a tierra. Si se tienen fugas
laterales de aceite, se deberá revisar el nivel de aceite y los retenes de las
conchas. Si se cambian retenes y estos son dañados, se debe presumir un
desgaste excesivo de las conchas, por lo que se programará su cambio. Si se
observa dureza en la parte base de las conchas, estas son debidas a la corrosión,
mala maniobra o excesivo empuje debido a fuerzas mecánicas. En estos casos
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
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se debe revisar la alineación de los pedestales y fijadores de las conchas.
También se revisarán cojinetes, cuando exista vibración que pueda deberse al
desgaste del material antifricción.
Un sobrecalentamiento de las conchas de descansos, podrá tener las siguientes
causas:
Lubricación impropia.
Insuficiente aceite en los descansos.
Aceite sucio o de características diferentes a las
recomendadas.
Aceite de mala calidad.
Fallas en anillos de lubricación.
Mala aislación de los pedestales.
El pedestal de descanso, sirve también como tanque de almacenamiento de
aceite, y tiene su indicador de nivel. Si se tuviera una fuga de agua de
refrigeración al aceite, esta fuga será comprobada por la aparición de agua
condensada en las tapas de inspección de los anillos de lubricación, y por la
constitución del aceite en forma lechosa y con espuma, se deberá subsanar la
fuga. El aceite que normalmente se usa para descansos es el ATURBIO No 78.
Los ayudantes de turno, controlaran constantemente el nivel de aceite.
No se debe trabajar con exceso de aceite ni mucho menos con déficit, pues en
ambos casos se deteriora la unidad. La temperatura normal promedio de
funcionamiento es de 450 C. No se debe permitir la elevación de temperatura a
más de 80o C, ya que causaría serios daños en el material antifricción.
Los anillos rozantes deben estar siempre libres en su deslizamiento. El sistema
de refrigeración de descansos, normalmente es por agua mediante serpentín o
intercambiadores de calor, las válvulas de entrada de agua deben tener un
mantenimiento constante y estar funcionando correctamente, ya que cualquier
problema en descansos obligará a suspender el ingreso de agua para su
desmontaje, sin perjudicar el suministro de agua a las demás unidades.
Las bombas de aceite para las unidades que utilizan refrigeración mediante
intercambiadores de calor, deben ser mantenidas cada seis meses, tanto en su
parte mecánica como en su motor eléctrico.
Las termocuplas de control de temperatura en descansos debe trabajar
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
240
normalmente y comprobar su fidelidad trimestralmente, para diferentes valores
de carga tomada por la unidad. Ocurre normalmente que la temperatura es
mayor cuando la máquina trabaja a media carga, porque existe menor
lubricación en las conchas.
También serán controlados y mantenidos los relés de flujo de agua de
refrigeración en forma mensual, sacando lama o barro que podría perjudicar el
trabajo normal del relé. Igualmente se verificará el funcionamiento de alarmas
de agua y temperatura en la consola del tablero correspondiente.
Cuando se efectúa el cambio de conchas en descansos, estos deberán ser
previamente asentados, utilizando para ello azul de prusia impregnado al eje.
Luego, con tres o cuatro movimientos de vaivén de la concha apoyada al eje, se
determina los puntos que deben ser pulidos o escareados. (los sectores
manchados con el azul de prusia en la concha). Se deberá lograr un
asentamiento de por lo menos el 60 % de la superficie de contacto.
8.3.8 GOBERNADOR (Fig. 8.18)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Diariamente se debe controlar la perfecta operación de los gobernadores, ya
que ellos constituyen el cerebro para regular la turbina. Una buena inspección
diaria consiste en:
Controlar el nivel de aceite.
Controlar la presión de aceite.
Engrasar sus articulaciones.
Anualmente se deberá efectuar el desmontaje completo, y realizar el lavado de
cada una de las piezas que lo componen, empleando para ello gasolina. A
continuación se verán los gobernadores mecánicos, que constituyen una buena
escuela para ver posteriormente los gobernadores de accionamiento hidráulico,
pero de control electrónico. Todo gobernador consta de una válvula piloto, que
recibe información de la velocidad de la rueda mediante un sistema de varillas
acopladas a un regulador tipo watt o uno similar. Esta válvula piloto cierra y
abre orificios para dejar circular aceite a presión a servomecanismos que se
encargan de abrir o cerrar el deflector y/o aguja y controlar de esta manera la
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
241
velocidad de la turbina. Por lo tanto, en el mantenimiento anual, se debe ver
también 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. 8.18 Gobernador Planta Choquetanga.
Se debe tener especial cuidado en el armado respectivo, ya que cada pieza tiene
su posición de trabajo e inclusive las empaquetaduras que se deben fabricar,
tendrán que respetar los orificios originales. Se han tropezado con muchos
inconvenientes a causa de invertir empaquetaduras e interrumpir así el flujo de
aceite. Una de las características del buen funcionamiento de los gobernadores
antiguos, es la oscilación suave y permanente de la válvula piloto, que indica su
constante regulación.
Normalmente las varillas de articulación son derivadoras o integradoras de la
magnitud a controlar, y deben marcarse en los lugares en que articulan, ya que
al cambiar estos, se desregularía completamente el gobernador. Toda pieza,
después de ser limpiada, debe ser empapada con el aceite correspondiente,
antes de ser introducida en su lugar de funcionamiento, así se evitan
atascamientos. Luego, se debe controlar el deslizamiento libre del conjunto
donde trabaja.
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
242
Una vez concluido el mantenimiento correspondiente, se debe filtrar o en su
defecto cambiar el aceite (aturbio No 68), previa limpieza del tanque de presión
como de la cuba del gobernador.
Este mantenimiento se efectúa con la válvula principal y by-pass cerradas.
Antes de abrir estas, se debe efectuar una prueba en vacío de la regulación que
se desea. Cada gobernador tiene su manual correspondiente, y en función a los
resultados obtenidos, se realiza la calibración necesaria hasta lograr resultados
satisfactorios. Durante estas pruebas se debe controlar el tiempo de cierre y
apertura de la aguja, para así evitar los golpes de ariete en las tuberías.
Igualmente se controlará el accionamiento correcto del deflector. Cada planta
tiene un tiempo de cierre y apertura característico calculado en función de la
altura de la caída, sección de la tubería, espesor de la misma e inclusive vida
útil remanente. Los valores regulados por el gobernador deben estar
enmarcados en estos índices.
Una vez concluido el mantenimiento, se deberá mantener, durante un tiempo
prudencial, en observación constante y si es necesario, en ajustes repetitivos.
Muchas veces los movimientos de las agujas y deflectores son o suaves o
torpes, lo que habrá que corregir.
Una recomendación importante, es la de respetar las características de aceites
con los que trabajan, especialmente en los amortiguadores o dashpots, que son
los que en definitiva dan la característica de reacción suave o dura.
Después, se debe aplicar una capa de pintura a la chapa exterior, para también
precautelar la apariencia y protección a corrosiones externas. Correas poleas y
otros, deben ser mantenidos constantemente, fijándose las grapas con correas,
chavetas y pasadores en poleas y controlando los motores de las bombas de
aceite. (en algunas unidades las bombas funcionan con la energía mecánica
transmitida del eje del generador mediante correas). Si es necesario se
cambiarán rodamientos a los motores de las bombas, y se efectuará el
mantenimiento de estos como es menester en cualquier motor eléctrico.
Otras unidades presentan como parte del gobernador a economizadores que
facilitan el movimiento de apertura y cierre de las agujas. El mantenimiento de
estos, se hará en la misma forma que el de gobernadores.
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
243
8.4 SISTEMA ELÉCTRICO
8.4.1 GENERADOR
8.4.1.1 ROTOR (Fig.8.19)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada 10 días
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Diariamente se debe controlar el estado de los carbones, porta carbones, anillos
rozantes, y cualquier anormalidad que pueda ser sentida o alterada en los
instrumentos de medición de corriente, tensión, etc. El sistema de circulación
de aire de refrigeración de los generadores, hace que los residuos de carbón de
los anillos rozantes, penetren en el interior del rotor y estator, ya que el aire de
ventilación es absorbido por las etapas ubicadas cercanas a las tapas laterales
del generador, o sea cercanas a los anillos rozantes. Por este motivo es
necesario efectuar limpieza de carbones, porta carbones y anillos rozantes cada
10 días, e inclusive limpiar las partes accesibles a los polos del rotor. También
se aprovechan los momentos de para de la unidad para efectuar este tipo de
limpieza.
Fig. 8.19 Rotor Planta Zongo
Cada año se efectúa la limpieza de los residuos de carbón y polvo en las partes
accesibles del rotor, y cada cuatro años se debe desmontar el conjunto estator
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
244
rotor y realizar una limpieza más prolija y profunda. Se puede utilizar solventes
apropiados para la extracción de residuos indeseables y de suciedad. Toda la
limpieza mejora en gran manera los valores de aislación, pero constituye un
trabajo minucioso y paciente.
Después se aplica una capa de barniz aislante y se espera a que éste seque
correctamente. Se debe proteger con carpas y estufas a toda la unidad para que
no adquiera humedad durante el mantenimiento.
Siempre que se efectúa el desmontaje del rotor para realizar el mantenimiento,
se debe tener especial atención en el montaje, nivelando correctamente el eje
del mismo para no tener empujes axiales indeseables durante el trabajo normal.
Antes de poner en servicio, se comprueba el nivel de aislación de las bobinas
del rotor con el eje o masa. Se debe emplear un megger de 500 V. y los valores
deben estar encima de 1 megohmio por cada voltio de trabajo normal de las
bobinas. Si estos valores estuvieran bajos, se debe 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 es
recomendable cambiar polaridad de los carbones cada 6 meses para así obtener
un desgaste uniforme. Los cuidados que se deben tener en cuenta para un buen
funcionamiento de los carbones son:
Verificar su perfecta posición.
Deben tener movimiento libre en su soporte o porta
carbón.
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 metálica
del mismo, ya que dañarían los anillos rozantes.
Cuando se realiza el cambio de carbones, asegurarse de
que estén asentados correctamente.
Un excesivo movimiento de los carbones puede ser debido a:
Variación de la parte lisa del anillo rozante, debido a
excentricidad del eje.
Incorrecta presión de resortes.
Mala ubicación de los porta carbones.
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
245
Después de efectuar el mantenimiento, ya sea anual o cada cuatro años, se
deberá sacar la curva de excitación en vacío. llevando la turbina a su velocidad
nominal y tomando valores de corriente de excitación versus tensión de línea e
ir pasando estos valores a un sistema de ejes coordenados. Estas curvas de
deben comparar con las curvas de años anteriores. Un achatamiento en la curva
de excitación, será un claro indicio de existir cortocircuito en espiras del rotor.
8.4.1.2 ESTATOR
INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada 4 meses
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Fig. 8.20 Estator La Chojlla
Existen dos programas bien definidos para realizar el mantenimiento del
estator. Uno de ellos se lo efectúa en forma anual, y el otro cada cuatro años.
Sin embargo, se deben aminorar estos lapsos, si se notan especialmente
sobrecalentamientos en sus chapas. El mantenimiento anual consiste
principalmente en sacar las tapas laterales del generador y destapar las ventanas
de inspección de la carcasa para efectuar una limpieza de los ductos de
ventilación en las chapas del núcleo, y también las cabezas de las bobinas. Este
mantenimiento se lo efectúa con paciencia y cuidado empleando tocuyo torcido
y varillas de material suave, que puedan introducirse en los ductos y espacios
entre bobinas en un proceso de "chuseado". Se deberá supervisar
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
246
constantemente este proceso, ya que un mal uso de herramientas u objetos
punzantes puede dañar la aislación de las bobinas.
Posteriormente se aplicará una capa de barniz aislante y se dejará en secado en
forma similar al rotor. Antes y después de este trabajo, se deberán sacar valores
de aislación de las bobinas entre fases y entre fase y tierra, desacoplando el
punto del neutro estrella y empleando para ello un megger de 5.000 voltios
(puede variar dependiendo de la tensión nominal del generador). Estos valores,
referidos a 40oC, deberán tener un índice de polarización mayor a 2, para
lecturas entre uno y diez minutos. También, después del mantenimiento anual,
se deberá sacar la curva de potencia en función a la apertura de la aguja, con el
propósito de determinar una potencia económica de producción.
Cada 4 años, se desmontará el conjunto rotor estator, y se efectuará el proceso
anterior, pero con mayor precisión y facilidad, limpiando y revisando la cara
interna del núcleo, donde se pueden determinar algunos puntos calientes
debido a la pérdida de aislación interlaminar.
Para la limpieza de las bobinas, se puede utilizar un solvente adecuado.
También se puede utilizar aire caliente comprimido, para eliminar el polvo. Se
debe verificar que los seguros de las bobinas del estator (cuñas), estén
completamente fijos, así como los separadores de las cabezas de bobinas. Si
existiera rajaduras o resquebrajamientos de la carga aislante, será preciso
limpiar y reparar de acuerdo a las necesidades con materiales aislantes (cinta
cambray, cinta de vidrio, cinta de algodón, barniz, etc.). Deberá evitarse la
contaminación de bobinas con substancias adversas a preservar sus condiciones
normales (carbón, humedad, polvo, aceite, etc.) En igual forma que en el
mantenimiento anual se aplicará una capa de barniz.
Los valores de aislación se tomarán cada 24 horas, para así tener una idea clara
del enfriamiento gradual que tiene la máquina, empleando siempre el megger
de características explicadas anteriormente, es muy importante tomar la primera
lectura apenas se haya parado la máquina, y sin remover ni limpiar el polvo o
suciedad de las bobinas, así se evaluará el trabajo realizado. Todos los valores
deberán estar referidos a 40oC de temperatura.
Si después de realizado el trabajo los valores de meggeado son bajos, será un
claro indicio de haber adquirido humedad, con la consecuente debilitación de
la aislación, por lo que deberá ingresarse en un proceso de secado, haciendo
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
247
girar el conjunto a su velocidad nominal, levantando voltaje en forma
progresiva, hasta llegar a la corriente nominal, pero con las bobinas del
generador en cortocircuito. La máquina debe ser aislada del sistema y si es
necesario instalar los instrumentos apropiados para el control de tensiones y
corrientes.
Algunas de las causas del debilitamiento de la aislación son:
Sobrecalentamiento de las bobinas debido a sobrecargas o
condiciones anormales de funcionamiento.
Excesiva humedad y/o grasa.
Contaminación por conducción de materiales.
Sobrevoltaje de operación.
Daños mecánicos de cortocircuito.
Fallas mecánicas debidas a embalamientos.
También es necesario efectuar un control anual del aterramiento, tomando
valores de resistencia de tierra del sistema mejorando si es necesario los valores
de tierra usando carbón vegetal y sal u otros componentes.
8.4.2 EXCITATRICES (Figs. 8.21 y 8.22)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada cuatro meses
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Al igual que rotores y estatores, las excitatrices se mantendrán en similar forma
y rutina. Se debe tener cuidado en el acople de excitatrices (en unidades que
cuentan con excitatriz piloto y excitatriz principal), ya que tienen volandas y
empaquetaduras de cuero, las cuales cuando se encuentran deterioradas
producen vibración en el descanso que los soporta, y pueden causar daños a
este. Si se presenta este caso, será necesario cambiar inmediatamente las
volandas y/o empaquetaduras de cuero. Los conmutadores deberán tener buena
atención, se los limpia cada diez días al igual que carbones y porta carbones.
Sin embargo, en forma anual se controlará el estado de la mica, las delgas,
presiones de resortes en porta carbones, etc.
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
248
Fig. 8.21 Excitatriz
Nunca deberán asentarse los carbones ni limpiar los conmutadores con lija
esmeril de fierro, ya que se daña la película formada en el cobre del
conmutador. Cuando se precisa realizar un rectificado del conmutador, se
deben utilizar las herramientas, soportes y piedras esmeriles existentes para este
efecto.
Como parte de la excitatriz se encuentra también el cubical de excitación y los
cables que cierran el circuito de excitación.
El regulador automático de tensión, deberá ser revisado y limpiado anualmente
o cada vez que se observe chisporroteo en los sectores rodantes o se tenga
información de funcionamiento anormal. Estos reguladores cuentan con su
recipiente de sílica, para absorber la humedad del ambiente. Se deberá
mantener la sílica gel en buenas condiciones, sacando la humedad adquirida
con el calentamiento de la misma.
Si es preciso efectuar una calibración de los reguladores de tensión, habrá que
referirse siempre a los catálogos correspondientes, ya que varían inclusive en
unidades similares.
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
249
Fig. 8.22 Excitatriz y anillos rozantes
En los reóstatos de excitación, se controlará su funcionamiento y estado de la
parte deslizante, además de limpiar las espiras y controlar la presión de empuje
del contacto deslizante.
En los interruptores de campo, se debe aplicar una limpieza y asentamiento de
contactos en forma anual.
Es también importante revisar el estado de las resistencias de disipación, que
sirven para eliminar sobretensiones en las bobinas del generador, cuando por
algún motivo la unidad sale de la línea por alguna falla. La conexión y
secuencia de cierre de su circuito, debe ser controlada, y estar enclavada con
los contactos principales del interruptor de campo.
8.4.3 INTERRUPTORES DE POTENCIA
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
250
Los interruptores de potencia deben ser inspeccionados diariamente, ya que
estos son los que en definitiva aislaran cualquier falla del sistema que pueda
dañar al generador o problemas del generador que afecten al sistema. Nos
referimos principalmente a los OCBs, por ser los más comunes en centrales
pequeñas y medianas. Sin embargo, por su reducido tamaño y aislación,
aunque mucho más caros, se emplean otro tipo de interruptores, entre ellos los
de exafluoruro de azufre. Los OCBs. deberán ser revisados después de 500
operaciones o en forma anual. Al realizar el mantenimiento en tiempos
debidos, se minimizaran los daños que pudieran ser causados por malas
operaciones o condiciones extremas del sistema. Antes de efectuar un
mantenimiento de OCBs., se deberá inspeccionar con detenimiento los
pequeños y grandes problemas que presenta o que se pudieran presentar
durante el mantenimiento. Se debe prever los repuestos necesarios para un
posible cambio (contactos fijos o móviles, aceite de buen nivel de aislación,
piezas mecánicas, etc.)
El mantenimiento debe atacar principalmente los siguientes puntos:
Mecanismo de operación y seguridad.
Cuba de aceite.
Condiciones de aceite.
Nivel de aceite.
Empaquetaduras de la cuba.
Alineación de contactos.
Tabiques aislantes.
Contactos fijos o móviles.
Orificios de ventilación.
Pasataps y aisladores.
Bobinas de cierre y apertura.
Revisión del circuito de operación.
Para efectuar estos trabajos, se debe tener la seguridad de que el OCB está
aislado del sistema (cuchillas seccionadores, entre OCB y barras abiertas del
generador fuera de línea).
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
251
Fig. 8.23 Interruptor de hexafluoruro de azufre
Si los contactos principales están relativamente picados, y no es necesario su
reemplazo, se debe efectuar un asentamiento de estos, utilizado simplemente un
pequeño martillo de herrería y martillar suavemente el contacto hasta lograr
una superficie homogénea y regular similar a la forma original. El empleo de
lijas o limas de fierro deterioran los contactos y distorsionan completamente la
superficie de contacto.
Al terminar el trabajo, se tendrá especial cuidado de colocar el interruptor con
sus contactos principales abiertos. Controlar esta condición efectuando varias
pruebas en vacío. Verificar también el aterramiento de la cuba o masa y el
circuito eléctrico de operación de cierre y apertura. Después de colocar en
servicio el interruptor, se deberá entrar en un período de observación, para
verificar, principalmente, el buen contacto en su cierre, como también las
posibles filtraciones de aceite que se pudieran presentar.
8.4.4 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y OPERACIÓN
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Todos los instrumentos de medición, voltímetros, amperímetros, vatímetros,
vármetros, medidores de energía, factor de potencia, etc., serán inspeccionados
diariamente y calibrados en forma anual con un patrón determinado para cada
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
252
instrumento o por la inyección de corrientes en amperímetros. Si existiese la
duda de funcionamiento en un instrumento, se puede controlar con algún otro
método conocido, ya sea en comparación con los demás valores registrados por
otros instrumentos, por la prueba cronométrica de medidores, etc.
Normalmente los medidores de energía son contrastados y sellados anualmente
por personas peritas en este tipo de calibraciones, por lo que si se tiene algún
defecto, habrá que comunicar inmediatamente su mal funcionamiento o
descalibración, efectuando previamente un control cronométrico en función de
la potencia entregada al sistema y de las características propias del medidor
(Kwh, relación de relojería, etc.).
Los CTs. Pts., llaves de operación, etc. serán también controlados diariamente
por consecuencia del control efectuado a los instrumentos de medida. Por lo
menos una vez cada cuatro años, se deberá efectuar una prueba de inyección
primaria a los Cts. y Pts. para controlar su correcta relación de transformación.
Fig. 8.24 Tablero de Mandos e Instrumentos Carabuco.
Los relés de protección, que normalmente no pueden ser inspeccionados en
forma visual, serán analizados siempre y cuando operen debido a una falla y
calibrados en forma anual. Se deberá tener el cuidado de controlar, durante su
operación, la señal que el relé envía a cierto lugar para efectuar una operación y
la señalización que marca en el relé para indicar su operación.
8.5 SISTEMA AUXILIAR O DE SERVICIOS
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
253
8.5.1 BATERÍAS (Fig. 8.25)
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Semestral
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Todo sistema eléctrico, tiene un sistema de corriente continua que tiene como
fuente de energía un banco de baterías estacionarias, las cuales proporcionan
energía para poder operar interruptores, luz de emergencia, comunicaciones,
etc. Existen baterías diversas en su construcción, existiendo las de plomo,
antimonio, cadmio, las secas, etc. En este manual se explicará resumidamente,
el mantenimiento que se efectúa al set de baterías que utilizan electrolito a base
de agua acidulada en ácido sulfúrico.
Fig.8.25 Set de Baterías
Cuando un set de baterías ha sido instalado siguiendo los pasos y requisitos de
carga, nivel de electrolito, gravedad específica del mismo, tensión de cada
celda, etc. no necesitará más, durante su vida útil, que la adición de agua
destilada para compensar la evaporación que pudiera existir, dependiendo de la
temperatura a que se eleve la celda durante su operación. Nunca se debe añadir
ácido para elevar la densidad específica del electrolito, a no ser que el
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
254
mantenimiento que se esté efectuando sea tal, que toda la celda se vacíe y se
lave la misma con agua destilada. Después de instalado, el set de baterías
deberá contemplar celdas piloto, para efectuar las inspecciones de rutina. Estas
celdas piloto, son aquellas que normalmente están en extremo de carga,
temperatura y gravedad específica. Se supone que todas las demás están dentro
de los valores intermedios de estas celdas piloto.
Los controles de rutina serán efectuados tomando los valores de:
Nivel del electrolito.
Gravedad específica del electrolito.
Temperatura de la celda.
Tensión de la celda.
Sulfatación de las celdas.
Sulfatación en borneras.
Semestralmente se tomarán valores de todas las celdas, y cada dos meses se
tomarán de las celdas piloto para efectuar su análisis y correcciones
correspondientes. El nivel de electrolito deberá estar entre las marcas mínimas
y máximas, que están indicadas en las cubas de cada celda. Si se deja que el
nivel del electrolito sea tal, que deje al descubierto las placas, se tendrá como
resultado una sulfatación anormal y las placas se desmoronarán. Sólo se
requerirá añadir agua destilada para evitar este daño. Bajo ninguna
circunstancia se añadirá electrolito, a menos que se sepa con seguridad que
hubo derrame o pérdida de electrolito, y cuando sea necesario añadir ácido a las
celdas éste deberá estar en forma diluida. La gravedad específica, será de 1.215
a 770F. Si la temperatura es otra deberá añadirse o restarse 0,001 a la gravedad
específica por cada 3oF de diferencia a los 77
oF de referencia. La temperatura
de cada celda nunca deberá exceder a 100oF.
La tensión de cada celda normalmente alcanza el valor de 2,15 V. a plena
carga, variando según los fabricantes. La sobrecarga produce la corrosión de las
rejillas positivas y una excesiva emanación de gases, lo que ocasiona un
aflojamiento del material activo y el deslizamiento de éstos entre placas y
separadores, formando un sedimento fino de color café en el fondo del
recipiente.
La sobrecarga, también eleva la temperatura de las celdas, y puede ocasionar la
destrucción de placas separadoras. Un subcargado constante, también ocasiona
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
255
un desgaste gradual de las celdas. Esto se puede visualizar por la tendencia de
las placas a tornarse de un color claro, y por la baja lectura de la gravedad
específica. El sedimento que se deposita en el fondo del recipiente, cuando la
subcarga es prolongada, es de color blanco y fino. También una subcarga, hace
que algunas celdas se agoten con mayor rapidez que otras. El remedio a una
subcarga, es lógicamente una carga, hasta lograr que todas las celdas estén en
condiciones normales.
La sulfatación de las placas, se forma como parte natural del proceso de
descarga, este es cristalizado y reducido mediante la corriente de carga. Por lo
tanto la sulfatación en este sentido, es parte de la operación de batería y no
debe considerarse como una anormalidad. Sulfato de plomo también es el
resultado de una acción local, por autodescarga de placas ocasionadas por
corrientes parásitas o por la acción de la solución ácida en el material de las
placas, así, la proporción de sulfatación depende de la concentración y
temperatura del electrolito. El sulfato de plomo formado por esta acción local,
se puede reducir mediante una corriente cargadora. Si la densidad del
electrolito es alta, una corriente cargadora podría hacer que la sulfatación
crezca en grandes proporciones, por lo que se deberá controlar esto.
Otro uso de la palabra sulfatación puede ser aplicado a las costras de sulfato de
plomo formadas sobre las placas, como resultado de mal funcionamiento o mal
trato. Esta forma de sulfatación es difícil de reducirla y puede dañar la celda, ya
que puede taponar los poros de las placas. Una forma de remediar las
sulfataciones es el de evacuar algo del electrolito y restituir el nivel empleando
solamente agua destilada. Sin embargo, cada fabricante da sus remedios y su
forma de mantenimiento. El igualar o emparejar las cargas, debe ser una parte
de la rutina del mantenimiento de las baterías estacionarias.
8.5.2 CARGADORES DE BATERÍAS
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Semestral
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Normalmente, en plantas hidroeléctricas, el sistema utilizado en carga de
baterías está conectado simultáneamente con el circuito de trabajo y el set de
baterías, por lo tanto las necesidades del circuito de trabajo son en cierta
manera determinantes en el período e intensidad de carga. La carga de baterías
en forma flotante (Floating), resulta de la conexión en paralelo de las baterías y
la carga, manteniendo el voltaje constante, tan alto como la batería en circuito
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
256
abierto y mantenida en condición de plena carga con una pequeña cantidad de
corriente que recibe el cargador y que compensa las pérdidas por la acción
local. La carga continua a diferencia de la flotante, mantiene la corriente
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 un
refresco al set de baterías. El mantenimiento consiste en efectuar la limpieza
interior, verificar si no se tienen conexiones a tierra o masa ya sea del positivo
o del negativo del cargador, y de limpiar los reóstatos de regulación, así como
también revisar la presión de contactos móviles en estos reóstatos.
8.5.3 BOMBAS DE AGUA DE EMERGENCIA
INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada 10 días
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Durante la rutina, se verifica el funcionamiento de la bomba de agua de
emergencia (generalmente alimenta el sistema de refrigeración de descansos),
mientras se efectúa la limpieza y mantenimiento del estanque de agua principal.
Anualmente se debe efectuar el mantenimiento común como a cualquier motor
eléctrico, de su motor, y el de las partes mecánicas e hidráulicas que posea,
según el tipo de bomba de agua en cuestión.
8.5.4 ESTANQUES DE AGUA
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Quincenal
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Los estanques de agua deben ser inspeccionados diariamente, y en época de
lluvia hasta cuatro veces al día, ya que normalmente toman agua de ríos y son
taponados 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 días se debe efectuar la
limpieza de estanques de agua, lavando las paredes laterales y base, como
también los filtros de agua que se instalan a la entrada de las tuberías de
distribución de la central y campamentos.
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
257
8.5.5 SISTEMA DE ALARMAS
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Semestral
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Existe en el tablero general o en su defecto en uno especial, la señalización de
alarmas de todos los equipos que pudieran tener relés de control de algún flujo
o valor controlado (presiones, temperaturas, velocidades, etc.). Estos sistemas
normalmente trabajan con corriente continua tomada del set de baterías y
merecerán una inspección diaria (en muchos casos se tienen sistema de
pruebas), y un mantenimiento semestral revisando y calibrando los valores
controlados.
Las luces de indicación de trabajo defectuoso, como también las alarmas
sonoras, deben trabajar perfectamente en todo momento, ya que ellas darán la
primera noticia de funcionamiento defectuoso, y una acción rápida y eficiente,
podrá salvar parte o todo el equipo instalado de una central.
8.5.6 LUCES DE EMERGENCIA
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Semestral
TRABAJOS A PROGRAMAR:
La operación de cualquier relé o funcionamiento de un OCB. sacando fuera de
línea la máquina o tal vez, también, sacando fuera del sistema a los
transformadores de potencia, posiblemente deje sin energía de servicio local a
las plantas, por lo que se requiere también un sistema de luz de emergencia que
tome energía del banco de baterías de la planta o de otro similar, pero que sea
mínimamente suficiente para poder efectuar las operaciones correspondientes,
si estos problemas se produjeran en horas nocturnas.
Las luces de emergencia, deberán ingresar automáticamente cuando se tenga
tensión cero en barras de planta. Por lo tanto, tienen un contactor enclavado
con el sistema de luz normal, y sus contactos deberán ser revisados cada seis
meses, y ser asentados, si lo precisaran. Lógicamente las bobinas de estos
contactores serán controlados en esa oportunidad, haciendo un simulacro de
tensión cero, que puede lograrse desenergizando la bobina de retención del
sistema de luz de emergencia.
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
258
8.5.7 SISTEMAS DE COMUNICACIÓN
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro meses.
TRABAJOS A PROGRAMAS:
En un sistema de producción de energía eléctrica, se debe mantener constante
la comunicación con las demás plantas, con el centro de despacho de carga,
como también con las demás instalaciones del campamento y residencias de los
técnicos.
Normalmente existen dos tipos de sistemas de comunicación, uno de la central
base con el centro de despacho de carga, y otro interno con las dependencias,
campamentos y otras plantas del valle de explotación energética.
Los sistemas empleados en estos dos tipos de comunicación pueden tener un
sin fin de variedades, desde la comunicación por hilo físico conectado a
aparatos telefónicos a magneto, hasta los mas sofisticados sistemas de
comunicación actual. Cada sistema tiene su propio manual y períodos de
mantenimiento, que deben ser cumplidos por quienes tienen a su cargo estos
departamentos. Toda falla en comunicación debe ser reparada con prontitud, ya
que de ella depende la coordinación de la producción. En muchos casos los
problemas no son solucionables en un período corto, por lo que se tendrán, en
lo posible, líneas de emergencia para poderse comunicar con las demás plantas,
con los “forebays” y con los lugares donde se cierran o abren compuertas o
válvulas que controlen el flujo de agua por las instalaciones hidráulicas, sino
existen líneas de emergencia se efectuarán las conexiones necesarias para
restablecer comunicación con los teléfonos de mayor urgencia.
También existen sistemas alternativos de comunicación, que son utilizados en
caso de falla de los sistemas normales (radiofrecuencia), los que deben estar
listos para ingresar en servicio en cualquier momento.
8.5.8 CASA DE MÁQUINAS
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
La sala de máquinas así como todos los equipos instalados en ella, deben estar
permanentemente limpios, sin polvo ni manchas de aceite u otros materiales
nocivos a la vida útil de todo equipo eléctrico, mecánico o hidráulico.
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
259
Se revisará con especial atención el techo de la casa de máquinas, no deberá
existir ninguna gotera, ya que podría causar problemas en los equipos eléctricos
instalados. Se aplicará cada tres años una capa de pintura anticorrosiva pura
(sin mezcla de gasolina).
Las paredes interiores y exteriores se mantendrán lúcidas y bien pintadas. Una
pared que tenga problemas de desprendimiento de revoques, producirá un
polvo que, en contacto con bobinas o cualquier tipo de aislantes, producirá un
deterioro rápido de estos.
Fig. 8.26 Casa de máquinas Chururaqui.
Los vidrios y las mallas eléctricas, también deben estar en condiciones de
máxima eficiencia, ya que, aunque no parezca, cada parte tiene su razón de
trabajo y protección a los equipos e instalaciones.
Pisos, gradas, puertas, etc. deben estar presentables y mostrar la imagen de que,
realmente la energía eléctrica hidráulica, es una energía limpia.
En la casa de máquinas un equipo que forma parte de la construcción misma es
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
260
el puente grúa, al cual se debe aplicar un mantenimiento preventivo y engrase
minucioso antes de que sea utilizado con un mantenimiento programado dentro
de la planta. Se debe mantener en condiciones de óptimo funcionamiento para
ingresar a trabajar en cualquier momento.
8.5.9 CAMINOS
INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Mensual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Fig. 8.27 Camino hacia el valle de Miguillas
Las plantas hidroeléctricas están, en su generalidad, construidas en sectores de
máxima acumulación de agua o de flujo de gran caudal de agua. En caso de
turbinas Pelton el aprovechamiento de grandes caídas, tiene como lógica un
gran desnivel topográfico del sector, la única comunicación física entre plantas,
lagos, diques, canales, cámaras de carga, etc. constituyen los caminos, los
cuales, habrá que mantenerlos en condiciones de tránsito normal, ya sea en
época de lluvias o en períodos de estiaje.
En terrenos de difícil acceso, no es muy extraño ver caminos que no cuenten
con peralte apropiado para evacuar las aguas de lluvia a los canales o cunetas.
Un método experimentado con muy buenos resultados, es el de efectuar
desvíos de agua del camino hacia las cunetas, aproximadamente cada 30 o 40
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
261
m. teniendo así pequeños caudales que no logran lavar el ripiado del camino.
Se debe efectuar semestralmente la limpieza de cunetas y alcantarillas, para
evitar desbordes de agua que causen deterioros en el camino. Una vez cada año
se efectuará un ripiado general, y semestralmente se arreglaran los baches que
pudieran aparecer. Estos mantenimientos, se hacen coincidir con el principio y
fin de la época de lluvias.
8.5.10 DEPÓSITOS ALMACENES Y OFICINAS
INSPECCIÓN DE RUTINA: Semanal
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Semestral
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Para llevar a cabo todo mantenimiento en plantas, según la explicación de los
subtítulos anteriores, se debe tener un control actualizado y minucioso de
herramientas materiales y repuestos en forma ordenada, identificando además
el uso que debe tener cada herramienta y el destino que tiene en un futuro un
repuesto determinado. Existen unidades que tienen repuestos muy parecidos,
pero que no siempre pueden ser utilizados indistintamente.
Semestralmente se debe efectuar el inventario de lo que existe en almacenes y
talleres.
Las oficinas deben contener la información necesaria y actualizada sobre los
sistemas y planos, como también las estadísticas e informes sobre fallas
ocurridas de cualquier elemento a través de su vida útil.
8.5.11 CAMPAMENTOS
INSPECCIÓN DE RUTINA: Mensual
MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual
TRABAJOS A PROGRAMAR:
Las viviendas dotadas a quienes realizan diferentes labores en plantas, deben
estar mantenidas en forma anual, y siempre prestar las comodidades mínimas
para lograr: tranquilidad, comodidad y abrigo a los trabajadores y sus familias.
Un trabajador que no descansa en buena forma, debido a incomodidades de la
vivienda que ocupa, rendirá mucho menos en su labor, que uno que descansa y
tiene la comodidad apropiada. Se programarán mantenimientos de viviendas en
forma sistemática, para así no elevar mucho el presupuesto de mantenimiento
de cada gestión.
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
262
Los trabajos a programar son, lógicamente, los mismos que se pueden y deben
realizar en cualquier vivienda (sistema eléctrico, obras civiles, sanitarias,
jardines, etc.).
También en este ítem, se debe programar el mantenimiento adecuado del
sistema de comunicación social con el que se cuenta en un campamento
(repetidoras de televisión, videos, cine, etc.) para mantener alto el espíritu de
trabajo del obrero, mantenerlo socialmente comunicado, informado y educado
acorde a los adelantos científicos y avance tecnológico mundial, como también
proporcionar distracción a sus familias. Este mantenimiento se lo efectúa en
forma anual.
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
263
TRABAJOS PRÁCTICOS
PRÁCTICA Nº 1
1. Investigue y explique el funcionamiento de una Central Maremotriz
2. Investigue y explique el funcionamiento de una chimenea de equilibrio
o pozo piezométrico.
3. Investigue como funcionan la Plantas Hidroeléctricas de acumulación
de Bombeo
4. Explique los siguientes conceptos: Potencia instalada. Factor de carga.
Factor de demanda. Factor de instalación. Utilización anual. Factor de
utilización. Factor de reserva. Reserva Rotante, Reserva Fría.
5. Explique qué es un ariete hidráulico y como funciona.
PRÁCTICA Nº 2
Utilizando el método de Thiessen y el método de las Isoyetas, determine la
precipitación promedio sobre las siguientes áreas (Considere que cada lado de
los cuadrados tiene 10 Km. y que las precipitaciones están dadas en mm):
a)
16
13
18
12 8
10
b)
7 5
11
8 6
9
CENTRALES HIDROELÉCTRICAS
264
2.-Suponga una tubería de acero de L=795 m, diámetro de 1,4 m, espesor de
18 mm. Trabaja bajo una altura de carga de 500 m y un caudal de 11 m3/seg.
La velocidad de régimen es de 18 m/seg. Determinar a) La depresión que se
obtendrá cuando se abra el distribuidor en 1,2 seg para un caudal de 0,5 de la
plena carga. B) El tiempo de cierre mínimo para que la sobrepresión al final de
la tubería no exceda de 800 m de columna de agua.
3.- Una tubería de fundición está compuesta de dos tramos el primero tiene una
longitud de 265 m diámetro de 85 cm y espesor 12 mm, el segundo tramo hacia
arriba tiene una longitud de 344 m diámetro de 90 cm y espesor de 10 mm.
Trabaja con una altura de carga de 500 m y un caudal de 5 m3/seg. La
velocidad de régimen en la tubería es como promedio 7 m/seg. Determinar:
a) El tiempo de cierre mínimo para que la sobrepresión al final de la tubería no
exceda de 300 m de columna de agua y el tiempo que demora en producirse la
sobrepresión indicada
b) La máxima presión que se producirá al final de la tubería si el tiempo de
cierre es de i) 2 seg ii) 3 seg
c) La depresión que se obtendrá cuando se abra la aguja de la tobera en un
segundo para un caudal del 55 % de la plena carga.
4.- Resolver el problema anterior si la tubería es de acero y la altura de carga
disminuye a 445 m con una velocidad promedio de 4,8 m/seg. (los demás datos
se mantienen iguales).
PRÁCTICA Nº 32
1.- Haga una investigación acerca de la construcción de túneles para su
aprovechamiento en instalaciones hidráulicas.
2.- En un salto de agua se cuenta con una carga estimada neta de 97,75 m y un
caudal disponible de 11,4 m/seg. Por condiciones de servicio se van a instalar
dos unidades generadoras. Calcular: 1) Tipo de turbinas. 2) Potencia por
unidad 3) Velocidad de giro.
3.- La potencia disponible en un aprovechamiento se ha estimado en 100000
CV, instalando 4 turbinas hidráulicas que permitan utilizar una carga de 510
2 POLO ENCINAS MANUEL, Turbomáquinas Hidráulicas, Edit. Limusa 1974 Pag. 255
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
265
metros. Calcular 1) Tipo de turbinas 2) Caudal por unidad 3) Velocidad
específica.
4.- Una planta hidroeléctrica tiene instaladas cinco unidades Francis bajo una
carga de 37,5 m y un caudal de 19 m3/seg como condiciones de diseño.
Calcular: 1) Velocidad específica. 2) Potencia por unidad. 3) Velocidad de
giro. 4) Posición de la turbina respecto al nivel aguas abajo. 5) Diámetros D1 y
D2
5.- Una turbina trabaja bajo una carga de 57 metros, dando una potencia de
30200 CV. Determinar: 1) Tipo de turbina. 2) Velocidad de giro. 3) Caudal 4)
Posición de la turbina respecto al nivel aguas abajo.
6.- Una turbina Kaplan de eje vertical trabaja bajo una carga de 45 metros,
con un caudal de 27,60 m3/seg. Determine: 1) Velocidad específica 2)
Velocidad de giro 3) Potencia 4)Diámetro de la hélice 5) Número de polos del
generador para una frecuencia de 50 ciclos por segundo.
7.- Una turbina aprovecha un caudal de 17,5 m3/seg y una carga de 48,5
metros. Calcule las características principales de dicha turbina, conectada a un
generador de 60 ciclos por segundo.
PRÁCTICA Nº 4
1. Explique e investigue acerca de la generación de Potencia reactiva y
su regulación en un generador
2. Investigue de cuántas formas se efectúa la ventilación de los
generadores.
3. Explique como se efectúa el reparto de la carga de la red entre dos
generadores que trabajan en paralelo.
MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS
267
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SUPERINTENDENCIA DE ELECTRICIDAD, REGULACIÓN DEL
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VIEJO ZUBICARAY “ENERGÍA HIDROELÉCTRICA” Editorial Limusa México
ZOPPETTI JÚDEZ GAUDENCIO "CENTRALES HIDROLECTRICAS" Su estudio. Montaje, regulación y Ensayo. 1989 Tercera edición. Editorial Gustavo Gili, S.A.