11mantenimiento a Centrales Hidroelectricas

MANTENIMIENTO DE PLANTAS HIDROELÉCTRICAS

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CAPÍTULO XI


11.1 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

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 ELÉCTRICAS

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una de las partes del sistema.

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.


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Prevenir al máximo las fallas durante una operación normal.

Reducir al mínimo los tiempos debidos a fallas imprevistas.

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.

SISTEMA HIDRÁULICO

11.2 LAGOS

INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria o semanal

MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro años

TRABAJOS A PROGRAMAR:

Fig. 11.1 Lago en Zongo


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Limpieza de piedras, lodo o lama de las rejillas, que pudieran obstaculizar el

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.

11.3 DIQUES


MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Anual


Fig. 11.2 Aliviadero de mampostería en escalones

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


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podrían ser detectados durante las inspecciones diarias o semanales que se

efectúan. La 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).

11.4 REGLETAS DE NIVEL




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. 11.3 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 11.2,


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los mismos señalan el nivel de las aguas directamente al computador que

controla toda la central.

11.5 DESARENADORES

INSPECCIÓN DE RUTINA Diaria o semanal

MANTENIMIENTO PROGRAMADO Cada tres meses


Fig. 11.4 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 construcción de varios desarenadores de considerable

tamaño, varias compuertas como las que se observan en la figura 11.4

permiten que periódicamente los residuos de arena sean arrastrados por las

mismas aguas del canal a través 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.


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11.6 COMPUERTAS




Limpieza general, desmontaje de engranajes, varillas etc. para verificar su

correcto funcionamiento. Engrase y aplicación de pintura anticorrosiva. Si es

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.11.5 Compuertas (La Chojlla y Choquetqnga)

11.7 CANALES Y TÚNELES





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Fig. 11.6 Rejilla de entrada al canal de aducción (de tubería) en la Central de

Paso de Rea-Rea.

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

Los canales y túneles siempre deberán ser inspeccionados con mucha

atención, ya que la presencia de una pequeña filtración, puede ser la causa de


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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.

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 anticorrosiva en las rejillas y compuertas de alivio, que sirven para

vaciar el agua cuando se requiera.

11.8 CANALES DE DRENAJE

INSPECCIÓN DE RUTINA: Mensual

MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Semestral


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.


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Fig. 11.8 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.

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 11.8 muestra una torrentera construida en la planta de Punutuma,

las características de la serranía, han obligado la construcción de varias de

ellas, 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.


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11.9 CÁMARAS DE CARGA




Fig. 11.9 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.

11.10 INDICADORES DEL NIVEL DE AGUA

INSPECCIÓN DE RUTINA: Diaria

MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Trimestral


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.


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11.11 VÁLVULAS DE CABECERA


MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cada cuatro meses


Fig. 11.8 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, 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.

11.12 TUBERÍA DE PRESIÓN (Fig. 11.10)





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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. 11.11)

(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. 11.10 Tuberías de presión Choquetanga y Yanacachi

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


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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. 11.11 Cepillos o chanchos

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.

SISTEMA MECÁNICO

11.13 VÁLVULAS PRINCIPALES (Figs. 11.12 y 11.13)





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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.11.12 Válvulas esférica y de cortina

Fig. 11.13 Válvulas de mariposa

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 deberá controlar este y su circuito de control correspondiente.

Siempre se mantendrá en condiciones de trabajo y de presencia, aplicando

también la pintura apropiada.


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11.14 TAPA DE TURBINA (CAJA)

INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada cuatro meses



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. 11.14 Tapa de la turbina y turbina.

11.15 INYECTORES


MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Cuando se requiera



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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 dimensión y forma diferente, por lo que un control

antes y después de enviar la unidad a reparación, calificará el mantenimiento

correcto al que fue sometido. Por lo anterior, es necesario tener agujas en

almacén para efectuar el cambio correspondiente.

Fig. 11.15 Inyector y aguja inyectora

En el sistema de apertura y cierre, se tiene varios otros elementos, los 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

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


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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. 11.16 Agujas y Pitones

11.16 DEFLECTORES




En cada inspección de rueda, se verificará el correcto funcionamiento de

deflector o deflectores, dependiendo de cuantos inyectores tiene cada unidad,


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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.

11.17 RUEDA




El mantenimiento de rueda, generalmente es correctivo, ya que se trata de

reparar picaduras por cavitación o rajaduras por esfuerzos indebidos.

Fig. 11.17 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


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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. 11.18 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


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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. 11.18) 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:


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Unión de aristas y aristas.

Puntos de separación.

Labios de cucharas.

Copa de cucharas.

Borde externo de cucharas.

Escotaduras.

Parte posterior de las cucharas.

Cuando, por efecto de deterioro, se cambia la rueda, se debe 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.

11.18 CÁMARA DE DESFOGUE




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.


313

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, y anular las posibles tensiones mecánicas.

Dentro la cámara de desfogue se encuentran 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.

11.19 DESCANSOS O COJINETES

Fig. 11.19 Cojinetes

INSPECCIÓN DE RUTINA: Anual



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


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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 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


315

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

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.

11.20 GOBERNADOR




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.


316

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 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. 11.20 Gobernador (Regulador de caudal)

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


317

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.

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


318

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.

SISTEMA ELÉCTRICO GENERADOR

11.21 ROTOR

INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada 10 días



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.


319

Fig. 11.21 Rotor

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 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


320

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.

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.

11.22 ESTATOR

INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada 4 meses




321

Fig. 11.22 Estator

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

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


322

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

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.


323

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.

11.23 EXCITATRICES




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.


324

Fig. 11.23 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.


325

Fig. 11.24 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.

11.24 INTERRUPTORES DE POTENCIA





326

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, (Oil Circuit Brakers, Interruptores de

gran volumen de aceite) 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

hexafluoruro de azufre (S F6). Los OCBs. deben 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).


327

Fig. 11.25 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.

11.25 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y OPERACIÓN




Todos los instrumentos de medición, voltímetros, amperímetros, vatímetros,


328

vármetros, medidores de energía, factor de potencia, etc., serán

inspeccionados diariamente y calibrados en forma anual con un patrón

determinado para cada 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 por comparación con

los 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. 11.26 Tablero de Mandos e Instrumentos de medición

Los relés de protección, que normalmente no pueden ser inspeccionados en

forma visual, serán analizados siempre y cuando operen debido a una falla y


329

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.

SISTEMA AUXILIAR O DE SERVICIOS

11.26 BATERÍAS




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 (ácido sulfúrico disuelto en agua,

añadir siempre ácido al agua y no a la inversa).

Fig.11.27 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


330

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, solo en caso de

derrame se debe añadir electrolito con la concentración adecuada. Después

de instalado el set de baterías, se debe observar las 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


331

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 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.

11.27 CARGADORES DE BATERÍAS





332

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 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.

11.28 BOMBAS DE AGUA DE EMERGENCIA

INSPECCIÓN DE RUTINA: Cada 10 días



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.

11.29 ESTANQUES DE AGUA


MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Quincenal


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


333

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.

11.30 SISTEMA DE ALARMAS




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.

11.31 LUCES DE EMERGENCIA




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


334

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.

11.32 SISTEMAS DE COMUNICACIÓN


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


335

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.

11.33 CASA DE MÁQUINAS




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.

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).

Fig. 11.28 Casa de máquinas


336

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.

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 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.

11.34 CAMINOS


MANTENIMIENTO PROGRAMADO: Mensual


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 m. teniendo así pequeños caudales que no logran lavar el

ripiado del camino. Se debe efectuar semestralmente la limpieza de cunetas y


337

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.

Fig. 11.29 Camino antes, durante y después del mantenimiento

11.35 DEPÓSITOS ALMACENES Y OFICINAS

INSPECCIÓN DE RUTINA: Semanal



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.


338

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.

11.36 CAMPAMENTOS




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.

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, antenas parabólicas, 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.

11mantenimiento a Centrales Hidroelectricas

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