Centrales Hidraulicas

CENTRALES HIDRULICAS

ISMAEL SUESCN MONSALVE

1

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GENERADORES HIDROELCTRICOS INTRODUCCIN Se trata de una aproximacin al dimensionamiento preliminar del generador, fundamentado en el concepto de constante de energa o de inercia y el nmero de polos como parmetros determinantes del diseo. Constante que representa la energa almacenada por kVA y puede calcularse a partir del momento de inercia y la velocidad de la mquina. Se consideran las principales dimensiones del generador, tales como el dimetro interno del estator, el dimetro externo, la longitud del ncleo del estator y las medidas ms representativas del rotor. Se hace un anlisis elctrico en el cual se calculan las caractersticas de estado estable y transitorio propias del generador. La reactancia transitoria y subtransitoria, que permiten describir el comportamiento de la mquina bajo condiciones transitorias, se calculan desde el punto de vista de parmetros de diseo. Adicionalmente, se revisan las caractersticas magnticas del generador, con el objeto de calcular los amperios-vuelta, propios de la reaccin de armadura para seguidamente determinar el valor del entrehierro. Finalmente, se revisan caractersticas mecnicas del generador, tales como, sistema de ventilacin y refrigeracin, cojinetes, sistema de levantamiento y frenado, entre otros. INFORMACIN PRELIMINAR En la etapa de diseo de una central hidroelctrica, los consultores, los ingenieros electricistas y los ingenieros diseadores de la turbina, requieren informacin preliminar relacionada con el generador. El diseador de la turbina requiere adems conocer, si para una velocidad y capacidad dada, el valor de la constante de energa es obtenible de un generador normal y en ciertos casos, si el rodete de la turbina puede descenderse a travs del estator. El diseador tambin deber conocer la capacidad mxima del generador a una determinada velocidad. Los ingenieros electricistas, finalmente, necesitan informacin concerniente a los valores de las reactancias transitorias que puedan esperarse razonablemente para un generador con una capacidad y velocidad determinadas.



2

Los MVA de salida por polo se usan como una medida de la dificultad en el diseo y en la construccin de un generador grande. Se puede demostrar que una medida ms exacta es la salida por polo por pulgada de longitud de ncleo, denominada la salida especfica por polo. Se derivan ecuaciones aplicables a generadores con capacidad igual o superior a 35 MVA, con voltajes entre 11 y 18 kV, con un factor de sobrevelocidad de 1.85. Entre la informacin preliminar que se requiere, adicional a la relacionada en prrafos anteriores, se encuentra: capacidad nominal [kVA], factor de potencia, nmero de fases, conexin, frecuencia, velocidad [rpm]; 0 (relacin de sobre-velocidad), voltaje nominal, aumento de temperatura, restricciones de H si se conocen. El voltaje ser tan alto como la economa del diseo de la mquina lo permita. A la fecha, se han construido generadores con voltajes superiores a 16.5 kV, pero normalmente los fabricantes recomiendan el voltaje de 13.8 kV, para generadores hasta 250 MVA. LA CONSTANTE DE ENERGA (H) Representa la energa almacenada en razn de la inercia del generador por kVA. Es una medida de la aceleracin y desaceleracin de la mquina, y numricamente, es igual a la mitad del tiempo mecnico de arranque de la masa giratoria, Tm, que se estudiar en el captulo 6 sobre los sistemas de regulacin de velocidad. El valor del efecto volante 2WR 2GD no tiene un gran significado si no se lo relaciona con la velocidad y la salida del generador; la relacin se define normalmente como:

[ ]kVAskWMVA

10NWR2310H922

=. (5.1)

Donde:

H: Constante de energa [ ]kVAskW a factor de potencia 1. 2WD : Efecto volante [ ]2ftlb .

N: Velocidad nominal del generador [rpm]. MVA: Potencia nominal.



3

3

Para efectuar el anlisis es aconsejable expresar H en funcin de parmetros ms generales del generador, tales como:

( )2nVfp600H

= . (5.2) Donde:

: Factor de cuasidensidad del rotor. : Coeficiente de salida del generador. p: Nmero de polos del generador*. f : Frecuencia del generador.

nV : Velocidad perifrica del rotor a velocidad nominal [ ]310ft min .

Recurdese que 0 es la relacin de sobrevelocidad:

0max

nn

max0

VVV

V == (5.3) El factor de densidad del rotor (). Tambin denominado factor de cuasidensidad del rotor. Hace referencia a la homogeneidad del material de construccin del cuerpo del rotor. Si los rotores se construyeran como un disco slido de acero tendran un valor de 01.= . Pero el rotor de un gran generador hidroelctrico est muy lejos de ser un disco slido y realmente, consiste en lminas apilonadas de material fabricado con base en el hierro dulce. Por lo tanto tendr valores sustancialmente menores que 1. Para calcular H, se tomar un valor de 11 para . Con el objeto de lograr resultados ms precisos y acordes con la realidad del diseo de generadores, se deben construir varias curvas de H dividiendo los valores de en funcin de p (figura 1) y Vn en funcin de p (figura 2), en nueve grillas y posteriormente reemplazando los valores obtenidos en la ecuacin (5.2).

* p El nmero de polos es al dimensionamiento del generador, lo que la velocidad especfica es al dimensionamiento de la turbina.



4

Figura 1. Curvas de en funcin de p

Velocidad perifrica del rotor (Vn). Figura 2. Curvas de Vn en funcin de p

0,580,6

0,620,640,660,680,7

0,720,740,760,780,8

0,820,840,860,88

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Nmero de polos (p)

Fact

or d

e de

nsid

ad

Grilla 1

Grilla 2

Grilla 3

Grilla 4

Grilla 5

Grilla 6

Grilla 7

Grilla 8

Grilla 9

10,511

11,512

12,513

13,514

14,515

15,516

16,517

17,518

18,519

19,520

20,521

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Nmero de polos (p)

Velo

cida

d pe

rifr

ica

del r

otor

Grilla 1Grilla 2Grilla 3Grilla 4Grilla 5Grilla 6Grilla 7Grilla 8Grilla 9



5

5

p0050901 .. = (5.4) p005088102 .. = (5.5) p005086203 .. = (5.6)

p005084404 .. = (5.7)

p005082505 .. = (5.8)

p005080606 .. = (5.9)

p005078707 .. = (5.10)

p005076908 .. = (5.11)

p005075009 .. = (5.12) Similarmente para Vn

09p532V 1n .

. += (5.13)

58p532V 2n .. += (5.14)

08p532V 3n .. += (5.15)

57p532V 4n .

. += (5.16)

07p532V 5n .

. += (5.17)

56p532V 6n .

. += (5.18)



6

06p532V 7n .

. += (5.19)

55p532V 8n .

. += (5.20)

05p532V 9n .

. += (5.21) Con los valores obtenidos para y Vn se puede construir una familia de curvas de H, en funcin del nmero de polos, as mismo una vez se determina el valor de H que cumpla restricciones o clculos para mquinas similares, se define la curva que cumple y seguidamente se calcula el dimetro del estator Dg. Figura 3. Curva de constante de energa (H) vs. Nmero de polos (p)

CLCULO DE DIMENSIONES DEL ESTATOR Clculo de dimetro del estator (Dg). Se puede hacer una determinacin grfica del dimetro del estator, construyendo una familia de curvas para Dg reemplazando los 9 valores de Vn de las ecuaciones (5.13) a (5.21). Entonces,

1,2

1,4

1,6

1,8

2

2,2

2,4

2,6

2,8

3

3,2

3,4

3,6

3,8

4

4,2

4,4

4,6

6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

Nmero de polos (p)

Con

stan

te d

e en

erg

a (H

)

Grilla N 1Grilla N 2Grilla N 3Grilla N 4Grilla N 5Grilla N 6Grilla N 7Grilla N 8Grilla N 9



7

7

con el nmero de polos y el valor de la grilla para la cual cumple el valor de H, se obtiene el valor del dimetro del estator.

3

5

9

g 10p532

p7200

12D

+=

.

.

.. (5.22)

[ ]pulgadas10p532

600pD 3

5

9

g

+= ..

.. (5.23)

Clculo de la longitud del ncleo (LC). Para el calculo de este parmetro tomamos de referente la siguiente ecuacin, de la cual es despejado.

NLD10MVA

C2

g

8

= (5.24)

Con Cg LyD expresadas en pulgadas. Dado que se asume 11= , despejando LC de la ecuacin (5.24) se obtiene:

[ ]pulgadasD

10MVAp26261L 2g

3

C= . (5.25)

Existen lmites para LC y se deber cumplir:

04L751 C ..



8

El limite inferior: ( )pD55L gC = . (5.28) Otras dimensiones se enuncian a continuacin. Dimetro externo del ncleo (DC). Se obtiene a con la siguiente ecuacin: [ ]pulgadas44DD gC += (5.29) Dimetro de la carcasa (Df). El dimetro de la carcasa del generador incluye el espacio ocupado por los radiadores o intercambiadores de calor. [ ]pulgadas84DD gf += (5.30) Dimetro del recinto del generador (Dp). Dimetro que permitir el desplazamiento cmodo de las personas sin interferir con cajas de control del generador que van adosadas al interior del recinto. [ ]pulgadas164DD gp += (5.31) Procedimiento para el dimensionamiento preliminar.

1. Determinar el nmero de polos p.

2. De las curvas para H vs. p a 60 Hz mostradas en la figura 3, hallamos la grilla que cumpla las restricciones de H (normalmente impuesta por especificaciones) o valores de H para generadores similares.

3. Se obtiene Vn para la grilla del paso 2 y seguidamente se calcula el

dimetro interno del estator gD .

4. Determinar LC y .

5. Calcular lmites superior e inferior de LC.



9

9

Altura total del generador (L). La altura total de un generador desde la parte externa del lado ms bajo hasta la parte superior est dada por: [ ]pulgadas90LL C += (5.32) Figura 4. Altura total L del generador

Cabeza de bobina. Depende del paso polar , y se obtiene mediante la ecuacin:

2tanLa= (5.33)

Donde est dado por:

spxsen = (5.34)

x: Ancho de la barra aislada ms el espacio de aire, [ ]pulgadas351x .= constituye un valor tpico. ps: Valor medio, que es igual a 2.875 pulgadas.



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4La = (5.35) Figura 5. Altura de la cabeza de bobina [La]

CLCULO DE LAS DIMENSIONES DEL ROTOR Longitud radial del entrehierro. Si no se conocen los valores especificados para las reactancias Xd, reactancia sincrnica y X1, reactancia de dispersin de armadura; para un cos de 0.9 puede asumirse los siguientes valores para un anlisis preliminar 01Xd .= y ... up150X1 = El valor de la reaccin de armadura Ma puede calcularse as:

[ ]polovueltaAmpKKp

KTI122M

21

aphpha

= .. (5.36) Donde:

phI : Corriente de fase.

phT : Vueltas efectivas por fase del arrollamiento del estator.

aK : Factor de amplitud 1.05.

p : numero de polos.

21 KK , : Factores para el clculo del flujo de dispersin entre polos.

1K : Se denomina factor de paso. Tiene que ver con la reduccin de la f.e.m. debida al desplazamiento entre las capas superior e inferior de los bobinados.

2K : Se denomina el factor de dispersin y se puede calcular para cualquier armnico.

La



11

11

Para este clculo se puede asumir: 11kk 21 .= Para calcular phT se debe determinar el flujo por polo [Wb]

c

2

m L10B = (5.37)

Donde:

: Flujo por polo. cL : Longitud del ncleo.

mB : Densidad media de flujo en el entrehierro [Wb/m2].

: Paso polar. Inicialmente se puede asumir que 2m mWb650B . , valor equivalente a

2pulgadaslineas42000 . Se determina como:

2c

10L650 = . (5.38)

Tambin se conoce la siguiente relacin de flujo por polo:

ph

ph21

Tf444Vkk=

. (5.39)

Con esta ltima frmula es posible hallar phT ; con 11kk 21 .= Se pueden calcular los amperios - vuelta del entrehierro (de circuito abierto), con la siguiente frmula:

1d

ag XX

MM = (5.40) Donde ad1d XXX = (reactancia de reaccin de armadura). Reemplazando los valores de Xd y X1 supuestos inicialmente, se obtiene:

4geg 10Bg7960M = . (5.41)



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Donde:

gB : Flujo en el entrehierro total. Pero para un 2m mWb650B .= , y considerando a eg como:

[ ]cm10B

M261g 4

g

ge

= . (5.42) Donde:

eg : Entrehierro efectivo sobre el arco polar. Se obtiene a eg en funcin de gM , como sigue:

g4

e M10471g = . (5.43) Altura del polo. La altura del polo ( )ph depende del paso polar ( ) y del factor de altura del polo ( )hK . [ ]cmKh hp = (5.44) Figura 6. Altura de polo



13

13

Figura 7. Curvas para determinar Kh

EJEMPLO DE APLICACIN Se requiere hacer un ejercicio de dimensionamiento preliminar de un generador para una central hidroelctrica. Se suministra la siguiente informacin: Potencia: 152000 kVA Factor de Potencia: 0.90 en atraso. Trifsico 13800 voltios. Corriente: 6360 amperios (conexin estrella). Frecuencia: 60 Hz. Velocidad: 400 rpm. La relacin de sobrevelocidad: 1.85

Determinar las principales dimensiones del estator y del rotor. Adems hallar la longitud radial del entrehierro eg y la altura del polo. Se deber hallar el paso polar como la longitud de la circunferencia del estator dividida por el nmero de polos. Solucin:

1. Determinamos p (nmero de polos).

18400

7200pp

7200N ===

2. De las curvas para 60 Hz de la figura 3, con 18p = determinamos los valores mximo y mnimo de H.



14

6793H .max = 7261H .min =

Se debe calcular un valor de H para una mquina con las caractersticas propias de estas especificaciones: Para aplicar la ecuacin (5.1) se requiere hallar el momento de inercia,

2WR en 2adaspulb lg y para ello se utilizar la ecuacin siguiente:

[ ]2251512 pielbNkVA379000WR =.

. (5.45)

22 pielb7315034230WR = .

Aplicando la ecuacin (5.1) se obtiene: [ ]kVAskW653H = . Dado que el valor de H, est muy prximo al valor mximo obtenido de las curvas, se puede calcular Dg de la ecuacin (5.23), utilizando el valor mximo de Vn Por lo tanto m044pulgadas159Dg .= .

3. Pueden calcularse ahora: cL y .

cm570m705018

044 ... ==

Para hallar cL utilizaremos la siguiente relacin:

NLD

10MVA

c2

g

8

= con gD en pulgadas

( ) m473pulgadas641364001115910152L 2

8

c .. ==

== 7050473LC

.. 4.9, valor que no cumple la restriccin, y se encuentra ligeramente

por encima del lmite superior.



15

15

4. Calculo de reactancias

..... up85015001Xad =

Wb0159010

473705065010

L650L

10B

22c

c

2

m

.

....

=

===

583T015906044481311T

Tf444Vkk

ph

phph

ph21

.....

.=

=

=

Entonces se hace 4Tph =

polovueltaAmperios2860M1118

05146360122kkp

kTI122M

a

21

aphpha

=

==

....

vueltaAmperios73364850

2860Mg == ..

cm5010850

7336426110B

M261g 44

g

ge ..

... ==

=

REACTANCIAS

Reactancia transitoria ( )'dX . La componente saturada del eje directo se calcula con la siguiente frmula:

[ ]..' upXXXXXX

fad

fad1d +

+= (5.45) Donde:

1X : Reactancia de dispersin de armadura.

adX : Reactancia de reaccin de armadura.



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fX : Reactancia de dispersin del rotor. Reactancia de dispersin de armadura ( )1X

= KwPAcpSX sins1 (5.46)

Donde:

S : Nmero de ranuras del estator.

sp : Paso de ranura (en pulgadas).

inAc : amperios - vuelta por pulgada del estator.

sP : Permeancia de la ranura por pulgada de longitud del ncleo.

Kw : Factor de arrollamiento del estator [ ]01Kw .> . : Paso polar [pulgadas]. : Densidad de flujo media [ ]2pulgadaslineas .

Algunos valores tpicos:

2

2

2

pulgadaslneas35000pulgadaslneas42000

pulgadaslneas38500

/

//

min

max

==

=

pulgadas252ppulgadas53p

pulgadas8752p

s

s

s

..

.

min

max

==

=

11Kw .=

11dondede1066Ac

106

Ac1066Ac

4in

3in4in

====

.

.

Como ya se conoce inAc puede hallarse inAc vara entre 15 y 50 pulgadas.



17

17

15P254 += .max (5.47)

28P254 ..min += (5.48)

Reactancia de reaccin de armadura ( )adX

1dad XXX = (5.49) Donde:

dX : Es la reactancia sincrnica ( )... up01Xd =

Reactancia de dispersin del rotor ( )fX

[ ]... upKw

AcKp131X in2

arf

= (5.50) Donde:

rp : Permeancia del espacio interpolar por pulgada de longitud del ncleo.

aK : Coeficiente de reaccin de armadura 01Ka .> o factor de amplitud.

Para efectos de clculo se tomar, 051Ky03p ar .. == CURVA DE CAPACIDAD DEL GENERADOR La operacin del generador de acuerdo a la curva de capacidad (que se muestra en la figura 8), se complementar con el uso de instrumentos para medir la potencia activa, la potencia reactiva, el voltaje en bornes del generador, la corriente de armadura, y cuando sea posible la corriente de campo. Los generadores se operan normalmente entre el factor de potencia nominal sobreexcitados y un factor de potencia unitario. En este rango el generador puede controlarse por el voltaje y la corriente de lnea hasta el lmite trmico de los devanados del estator. Generadores tpicos operarn normalmente a carga nominal, dentro de ms o menos el 5% del voltaje nominal a temperatura segura. La zona de sobreexcitacin de la curva de capacidad, en la regin entre las lneas de factor de potencia unitario y nominal, se determina por el aumento de



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temperatura de los devanados del estator. La porcin sobreexcitada entre las lneas de factor de potencia nominal y factor de potencia cero, se determina por el aumento de temperatura de los devanados de campo. La zona de subexcitacin de la curva est limitada por cuatro factores: (i) temperatura de los arrollamientos del estator, (ii) sobrecalentamiento de los extremos del ncleo del estator, (iii) condiciones mnimas de excitacin y (iv) lmite de estabilidad del sistema. Figura 8. Curva de capacidad del generador

Se logra una mayor capacidad del generador si logramos bajar la temperatura de refrigeracin. Ejemplo, ms a la izquierda, ms fro el aire de refrigeracin. Un generador puede modelarse como una lnea de transmisin simple de reactancia pura Xd con un voltaje de recepcin et constante (que es el voltaje en bornes del generador) y el voltaje de transmisin igualmente constante ed (voltaje interno). Centro en: dt Xe .

MWp.u.

MVARSub excitacinSobre excitacin0.6 0.8

Limitador de temperatura

de campo

Curva de Capacidad

Limitada por la capacidad de

refrigeracin de los devanados del campo

(2) Limitado por excitacin mnima.

(3) temp. Ncleo.

(4) Aumento de temperatura de los devanados del estator.

MVA Nom.

(1) Limite de estabilidad del sistema



19

19

Radio en: ( ) dtd Xee y deber pasar por el punto de potencia activa nominal y potencia reactiva nominal. Se utiliza ampliamente en sistemas de bombeo debido a los continuos arranques y paradas. RELACIN DE CORTOCIRCUITO (SCR) Es la relacin de la corriente de campo (de excitacin) requerida para producir el voltaje nominal de armadura sin carga (en bornes del generador), a la corriente de campo requerida para que drene la corriente nominal de armadura con la armadura cortocircuitada.

1. Caracterstica externa de la mquina ( )excIfkV =

2. Caracterstica de Corto-Circuito ( )excIfI =

saturacin sinX1SCRMVASCR

d

nominal

=

AISLAMIENTO Aumento de temperatura segn la clase de aislamiento. Tabla 1. Aumento de temperatura segn la clase de aislamiento

CLASE DE AISLAMIENTO

AUMENTO MEDIO DE TEMPERATURA

TEMPERATURA ADMISIBLE EN SERVICIO

TEMPERATURA EN EL PUNTO

MAS CALIENTE Y [90 C] 45 85 90

A [105 C] 60 100 105 E [120 C] 75 115 120 B [130 C] 80 126 130 F [155 C] 100 140 155 H [180 C] 125 165 180

C [>180 C] - - - Fuente: INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. Thermal Evaluation and Classification of Electrical Insulation. Ginebra : IEC, 1984. 15 p. (IEC 85). Clases de aislamiento (Y, A, E, B, F, H, C)



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Compuestos de los aislamientos. Los componentes esenciales de un aislamiento son: Mica. Constituye la barrera dielctrica principal del aislamiento en forma de grandes hojas de papel. Se impregnan homogneamente con la resina necesaria para obtener una aglomeracin perfecta. Tejido de vidrio. Constituye el soporte mecnico imprescindible del aislamiento. Presenta una gran resistencia mecnica a la rotura y un alargamiento reducido, por lo que preservan el papel mica de deformaciones en el momento del encintado de la barra. Resina de aglomeracin. Con base en el material llamado novolaca forma parte de las resinas epxicas termoendurecibles.

1. Presenta calidades dielctricas excelentes a la temperatura de funcionamiento de un aislamiento clase F 155 C.

2. Insensibilidad a la hmeda, debida esencialmente a la calidad de la resina.

3. Muy buenas caractersticas mecnicas a altas temperaturas de

funcionamiento. ELEMENTOS MECNICOS DEL GENERADOR Frenos y Gatos. Generalmente los generadores hidroelctricos se suministran con frenos de friccin. Normalmente poseen 4 frenos que consisten de un pistn y un cilindro que se aplican con aire comprimido a una presin entre 6 y 7 2cmkg . La parte superior de un pistn tiene una zapata cuadrada en forma de T, enfocada con un disco, a compuesto de asbesto (material de friccin). El rotor tiene un disco contra el cual se aplican los frenos cuando se inyecta aire a los pistones de los gatos. Cuando se apliquen los frenos (en el proceso de parada del generador) se recomienda hacerlo al 20% de la velocidad nominal.



21

21

Figura 9. Gatos del generador

Figura 10. Curva de frenado

Frenado dinmico. Figura 11. Esquema de frenado dinmico



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Gatos. El mismo sistema de frenado permite el levantamiento de rotor, alimentndolo con aceite a presin. Presin de trabajo 2cmkg100 El rotor se levanta para efectuar un mantenimiento; por ejemplo, si se requiere cambiar un segmento de un cojinete de empuje, habr necesidad de levantar el rotor. Se levantar tambin para formar la pelcula de aceite en el cojinete de empuje cuando la mquina ha estado parada por un tiempo apreciable, normalmente mayor de 12 horas. Se deber dejar previsto un sistema de control que restrinja el levantamiento del rotor, con el objeto de evitar deterioro de partes del cojinete de empuje, entre otras. Cojinetes. Los cojinetes constituyen los rodamientos de estas grandes mquinas, y se clasifican en cojinetes de empuje o de carga y cojinetes guas. Cojinetes de empuje. Tambin denominados cojinetes de carga, tienen la funcin de soportar todo el peso de la mquina y transferir las cargas a la estructura del estator, que a su vez las transmite a la estructura de casa de mquinas. Se distinguen tres tipos de cojinetes de empuje, as:

1. Cojinete Kingsbury.

2. Cojinete Michel.

3. Cojinete Tipo Resorte. Los cojinetes de empuje, tambin denominados de carga, soportan todo el peso y los esfuerzos de carga de la mquina. a) Tipo Kingsbury. Como se puede apreciar en la figura 12, se trata de un segmento de metlico apoyado en una esfera central que le permite moverse en todas las direcciones.



23

23

Figura 12. Cojinete de empuje tipo Kingsbury

b) Tipo Michel Figura 13. Cojinete de empuje tipo Michel



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c) Tipo Resorte: se trata de un gran nmero de resortes helicoidales distribuidos a travs de toda el rea de soporte. Aislamiento de los cojinetes. Con el objeto de evitar la circulacin de corrientes parsitas a travs del eje del rotor se aslan dos de de los cojinetes, normalmente el de empuje y el gua ms prximo. Un valor tpico de la resistencia de aislamiento es 100 Megohmios a 500 voltios de corriente directa.

100RV500 oaislamientdc Valores inferiores requieren que se practique un examen riguroso al medio de aislamiento con el fin de corregir la anomala o causa del problema. En generadores pequeos (capacidad menor a 10 MVA) no se requiere aislar uno de los cojinetes, dado que el mismo aceite de lubricacin acta como medio aislante. Localizacin de los cojinetes. Los cojinetes se localizan con respecto al rotor, en generadores de eje vertical, en la parte superior y en la parte inferior. Dependiendo del valor de la relacin de gc DL / se ubican los cojinetes de empuje y guas, as:

Tabla 2. Ubicacin de los cojinetes segn la relacin gC DL

ITEM Relacin Lc/Dg Smbolo significado

1 Mayor que 0.35 T+2 Un cojinete de empuje

superior y dos guas, uno superior y otro inferior

2 Entre 0.35 y 0.25 B+2 Un cojinete de empuje inferior

y dos guas, uno superior y otro inferior

3 Menor que 0.25 B+1 Un cojinete de empuje inferior y uno gua inferior



25

25

La norma IEEE Std 4921 denomina los generadores segn la localizacin del cojinete de empuje con respecto al rotor, as:

1. Tipo Suspendido T+2

2. Tipo Sombrilla B+1

3. Tipo Sombrilla Modificada B+2 En la figura 14, la lnea horizontal representa el cojinete de empuje y las lneas paralelas unidas representan los cojinetes guas. Figura 14. Disposiciones de los cojinetes con respecto al rotor

Fuente: INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS. Guide for the operation and maintenance of hydro generators. New York : IEEE, 1999. 65 p. (IEEE 492-1999). Temperaturas tpicas de cojinetes a) Metal. El punto de fusin del metal es relativamente bajo, entre 90C y 100C. Por lo tanto, un valor de temperatura para el metal no deber superar los 75C. Existen casos en los cuales se registran temperaturas mayores, casos en los cuales deber tenerse cuidado especial con la operacin. 1 INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS. Guide for the operation and maintenance of hydro generators. New York : IEEE, 1999. 65 p. (IEEE 492-1999).



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b) Aceite. Se presenta una diferencia aproximada de 10C entre la temperatura del metal y la del aceite. Para el caso del aceite, se cuidar que la temperatura no sea inferior a 50C, debido a la disminucin de la viscosidad del aceite e inclusive pueden manifestarse problemas de lubricacin.

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