19-28m452

R e v i s t a A B B 1 / 1 9 9 7 19

T U R B O A L T E R N A D O R E S

n muchos casos, las medidas de en-

tretenimiento y reparación no son suficien-

tes para mantener las centrales eléctricas

en un estado que garantice a largo plazo

una alta disponibilidad y un funcionamiento

económico. Por esta razón, numerosas

compañías eléctricas de todo el mundo no

sólo invierten en nuevos equipos sino tam-

bién en el reequipamiento y reacondiciona-

miento de las instalaciones eléctricas exis-

tentes, con el fin de hacer su explotación

más económica y competitiva. De este

modo consiguen no sólo un avance res-

pecto de la competencia, sino que también

se aseguran la mejor utilización posible de

los capitales, reduciendo al mínimo las in-

versiones fallidas.

Gracias a su presencia en todo el

mundo, ABB se encuentra en posición

ideal para prestar servicios o aplicar medi-

das de reacondicionamiento en cualquier

lugar, incluso para centrales eléctricas

construidas por terceros. Como conse-

cuencia de los numerosos pedidos de este

tipo, ABB conoce perfectamente la técnica

de los demás fabricantes. A menudo es

posible, incluso, ajustar los paquetes de

reacondicionamiento a las condiciones del

lugar, por ejemplo previendo que una gran

parte de los elementos sean de fabricación

local.

Esto explica la gran tradición de ABB en

el reacondicionamiento de componentes

de centrales propias y ajenas, y la gran ex-

periencia de la empresa en esta materia

[1 a 8]. Además, se han desarrollado solu-

ciones a medida para reequipar este tipo

de componentes en los países de Europa

del Este y de la CEI (Estados de la antigua

Unión Soviética).

Objetivos

Las medidas de reacondicionamiento no

sólo deben prolongar la vida útil de un tur-

boalternador, también han de mejorar su

fiabilidad y disponibilidad y simplificar su

mantenimiento. Los problemas derivados

del envejecimiento, de la calidad y de la

construcción han de ser resueltos conse-

cuentemente. Al mismo tiempo, el reacon-

dicionamiento permite aumentar conside-

rablemente la potencia nominal de los tur-

boalternadores.

Aplicando la técnica ABB más moderna,

con materiales aislantes de clase F, con

nuevos materiales de alto rendimiento y

mejoras constructivas, se pueden conse-

guir los objetivos siguientes:

• prolongación de la vida útil en 20 a 30

años,

• adecuación para carga de punta y no

sólo para carga de base,

• aumento de la fiabilidad y disponibilidad

de los alternadores y de sus instalacio-

nes auxiliares,

• reducción de los costes de reparación y

mantenimiento,

• aumento de la potencia de salida de

200 MW hasta 230 MW al menos, es

decir cerca del 15%.

Para ajustarse con flexibilidad a los proble-

mas técnicos específicos y a las distintas

posibilidades de financiación, ABB ha de-

sarrollado soluciones de reacondiciona-

miento en forma de paquetes que incluyen

los componentes siguientes:

• estator,

• rotor,

• portaescobillas con refrigeración propia,

• estanqueidad de aceite,

• sistema de aceite de estanqueidad,

• regulación de la temperatura del hidróge-

no y del agua de refrigeración del estator.

Los paquetes de reacondicionamiento

pueden utilizarse individualmente o todos

juntos para reequipar un turboalternador. El

Reacondicionamientode nuevo tipo paraturbo-alternadoresde 200 MW

Dr. Bernd Gellert

ABB Kraftwerke AG

Wieslaw Suchecki

Tadeusz Gajowy

ABB Dolmel Ltd.

E

ABB ha desarrollado soluciones de nuevo tipo para el reequipamiento de tur-

boalternadores de 200 MW, soluciones que han sido concebidas especial-

mente para máquinas de otros fabricantes. Permiten prolongar la vida útil

entre 20 y 30 años, utilizar para carga de punta turbogrupos previstos inicial-

mente para la carga de base y mejorar la fiabilidad y disponibilidad de los al-

ternadores e instalaciones auxiliares. Una vez renovados, los turboalternado-

res funcionan de acuerdo con el estado más avanzado de la técnica. Las me-

didas de reacondicionamiento reducen mucho, además, los costes de

mantenimiento y reparación y ofrecen la posibilidad de aumentar la potencia

de los turboalternadores hasta más de 230 MW, es decir cerca de un 15%.

Estas nuevas soluciones se ofrecen en forma de paquetes. El cliente puede

encargar uno o varios paquetes, según sus necesidades y su capacidad de fi-

nanciación. Con las medidas descritas a continuación, las inversiones del

cliente no sólo se amortizan con más rapidez, sino que le permiten producir

energía eléctrica de manera más eficaz y con menos daños sobre el medio

ambiente. Algunos proyectos de reacondicionamiento realizados en Polonia

han evidenciado los perfeccionamientos alcanzables gracias a estos paque-

tes de reacondicionamiento de nuevo desarrollo.

juego completo de paquetes incluye todo

el conjunto de funciones de un alternador.

El alternador del Bloque 5 de la central

eléctrica polaca de Dolna Odra es un

ejemplo de reacondicionamiento, efectua-

do con el mayor éxito, con ayuda de todos

los paquetes de reequipamiento desarrolla-

dos por ABB. Su potencia ha aumentado

de 200 a 230 MW.

Modernización del estator

Cabeza de bobinas

Los primeros alternadores del tipo de la

central eléctrica de Dolna Odra tenían el

importante inconveniente de que los arro-

llamientos estatóricos estaban fijados rígi-

damente a la carcasa. Por esta razón se

transmitían a la cabeza de bobinas todas

las fuerzas axiales, que durante el funcio-

namiento aparecen sobre todo al cambiar

la carga, debido a que está impedida la

1

dilatación. En ocasiones, las tensiones

térmicas eran suficientemente grandes

para expulsar el paquetes de chapas, con

el consiguiente aflojamiento de las barras

de los arrollamientos y de los paquetes fi-

nales.

Con la nueva cabeza de bobinas, ABB

ha introducido apoyos que pueden mover-

se axialmente con independencia de los

soportes y de las placas de presión, supri-

miéndose así los problemas derivados de

la dilatación térmica axial , .

Arrollamiento estatórico

En cuanto a la modernización del estator,

no sólo se ha aplicado el nuevo apoyo de

cabeza de bobinas sino también las barras

de arrollamientos. Para prolongar la vida

útil de los estatores se ha utilizado en su

reacondicionamiento el más moderno ais-

lamiento MICADUR®, de clase F, para aislar

las nuevas barras de arrollamientos. Para

32

mejorar la fiabilidad y el comportamiento a

largo plazo se vigila la temperatura del

agua ultrapura de cada barra de arrolla-

miento, una medida que hace posible ade-

más una vigilancia total del sistema de re-

frigeración.

Cámara de agua ABB

Ninguno de los turboalternadores reacon-

dicionados en Polonia tenía el empalme

de agua de las barras de arrollamientos

separado de la conexión eléctrica. Esto

provocaba solicitaciones por dilatación

térmica y por oscilaciones en las extremi-

dades de las barras, llegando ciertos

componentes a estar sobresolicitados y

produciéndose por tanto daños en el sis-

tema de cabeza de bobinas. Para prevenir

este problema, la nueva construcción dis-

pone de una conexión eléctrica completa-

mente separada de la cámara de agua, un

sistema mecánicamente estable, bien fija-

20 R e v i s t a A B B 1 / 1 9 9 7


R e v i s t a A B B 1 / 1 9 9 7 21

Alternador del Bloque 5 de lacentral eléctrica Dolna Odra, enPolonia, un ejemplo de reacondiciona-miento exitoso en el que se hanutilizado todos los paquetes dereequipamiento desarrollados por ABB.La potencia ha aumentado de 200a 230 MW.

1

Modernización del estator, con la suspensión flexible de lacabeza de bobinas para absorber sin dificultades lasdilataciones térmicas.

2

5

5

5

3

7

4

612

Modificación de la cabeza debobinas. Las conexiones eléctricasentre las barras de los arrollamientosestatóricos han sido separadas de losempalmes del agua de refrigeración.La cabeza de bobinas pueden dilatarsesin que la placa de presión se separedel paquete de chapas. La temperaturase regula para cada barra.

1 Cámara de agua en versión ABB2 Conexiones eléctricas3 Soporte4 Placa de presión5 Fijación de la cabeza de bobinas6 Barras del arrollamiento estatórico

con aislamiento Micadur7 Sensor de temperatura

3


do a las barras y fácil de montar. La cá-

mara de agua propiamente dicha es una

construcción ABB de acero inoxidable de

alta calidad , sobradamente acreditada

en la práctica. Con esta cámara no sólo

se evitan las fugas de hidrógeno y agua,

sino que además es posible abrir y con-

trolar separadamente el circuito del agua,

lo que simplifica notablemente el manteni-

miento del sistema.

Dobles chavetas

Se ha prestado atención especial al acu-

ñado de las ranuras y a su procedimiento

de fijación. El apoyo de las barras de

3

arrollamientos en las ranuras estatóricas

ha de cumplir básicamente dos funcio-

nes: producir una fuerza de compresión

mayor que la fuerza máxima que aparece

durante el funcionamiento y, en segundo

lugar, mantener esa fuerza lo más cons-

tante posible. Esta segunda exigencia se

cumple gracias a un procedimiento espe-

cial de acuñado, el cual, junto con el pro-

cedimiento de fabricación, impide que las

posibles irregularidades superficiales cau-

sen posteriormente el asentamiento del

relleno de ranuras. Las chavetas dobles,

cortas, permiten conseguir la elevada

fuerza de compresión y la elasticidad ne-

cesarias.

Suspensión del paquete de

chapas estatóricas

La experiencia ha demostrado que los pa-

quetes de chapas estatóricas fijados rígi-

damente tienden a vibrar [9]. Las vibracio-

nes pueden también trasmitirse al edificio y

provocar daños en las cuñas de la carcasa

del estator. En las versiones anteriores, las

cuñas estaban soldadas a la carcasa. Para

eliminar las mencionadas vibraciones, que

inevitablemente se producían durante el

funcionamiento, o para limitarlas a un valor

mínimo, la nueva construcción tiene una

suspensión flexible con un buen efecto

amortiguador. Además ha sido posible me-

jorar la compacidad del paquete de chapas

gracias a un proceso magnético de vibra-

ción, que tiene lugar durante la fabricación

y renovación a presión y temperatura (ele-

vada) constantes. Gracias a la mayor com-

pacidad del paquete de chapas y al uso de

placas y dedos de presión reforzados, he-

chos con material especial, se han suprimi-

do prácticamente las vibraciones de cada

una de las chapas.

Empalmes de agua ultrapura

con compensadores axiales

Otra causa de las fugas en el sistema de

hidrógeno o de agua de refrigeración era la

rigidez de los empalmes de agua. Para evi-

tar estas fugas se han integrado conden-

sadores axiales , que reducen las ten-

siones térmicas y los efectos de las fuerzas

estáticas y dinámicas, garantizando una

óptima estanqueidad.

Aumento de la potencia de salida

Se han aplicado determinadas medidas

para aumentar la potencia de salida del

turboalternador. Por ejemplo, el escalona-

do y optimización del perfil de la extremi-

dad del paquete de chapas ha com-

plementado otras medidas destinadas a

disminuir las pérdidas magnéticas. El re-

equipamiento del rotor incluía también

medidas para aumentar la potencia del al-

ternador.

Modernización del rotor

El objetivo más importante de la moderni-

zación del rotor era reducir la temperatura

del arrollamiento de campo para poder au-

4

22 R e v i s t a A B B 1 / 1 9 9 7

a

b

B

B

B

B

Comparación entre los empalmes de agua en la antigua versión (a) y lanueva (b). En la vieja versión, la fijación a la carcasa era rígida, de modoque no podía absorber tensiones térmicas ni fuerzas estáticas o dinámicas.En la nueva ejecución, los compensadores (B), de acero inoxidable,absorben todas las fuerzas que aparecen en las fijaciones.

4


R e v i s t a A B B 1 / 1 9 9 7 23

Rebobinado de un turboalternador.La forma de las ranuras del rotor ha sido modificadapara que se produzca una refrigeración regulara lo largo del arrollamiento, con el fin de evitar elsobrecalentamiento local.

Transformación de los arrollamientos rotóricos derefrigeración radial (a) a refrigeración axial (b).En la nueva versión (b), el flujo del gas de refrigeraciónproviene de las cabezas de bobinas. El gas circula entrelos arrollamientos y sale por el centro del rotor.

Reacondicionamiento de un rotor de turboalternador de la central eléctrica Laziska (Polonia), cerca de la fábricaDolmel de ABB, situada en Wroclaw, Polonia.

5

6 7

ba


resultados obtenidos en las investigacio-

nes. Un campo típico de investigación es,

por ejemplo, el de los materiales de alta re-

sistencia contra la corrosión fisurante inter-

cristalina [10, 11], mucho menos sensibles

a la humedad que los que han venido utili-

zándose hasta ahora.

ABB dispone de los medios más mo-

dernos para estudiar y calcular las diferen-

tes formas y ejecuciones de los elementos

de cierre. La investigación ha permitido

comprobar que los modernos materiales,

utilizados para los elementos finales de los

nuevos turboalternadores de ABB, son

muy adecuados también para reacondicio-

nar turboalternadores de otros fabricantes.

Para prolongar su vida útil se modifica su

forma .

La fijación ABB de bayoneta que se ha

utilizado se monta con gran facilidad.

Ahora, la cabeza de bobina puede dilatarse

con libertad en el espacio libre que se

forma. Mientras que los ajustes zunchados

dobles sufren normalmente cambios en los

elementos finales, debidos a la alternancia

de solicitaciones de flexión, el elemento

final “flotante“ permite la dilatación axial sin

que aparezcan los daños habituales hasta

ahora.

Pernos de alimentación

La modernización de los conductos de ali-

mentación ha permitido eliminar otra de las

causas de fugas de hidrógeno, y el consi-

guiente peligro de explosión. En las ejecu-

ciones anteriores se utilizaban dos pernos

cónicos, roscados, para empalmar el con-

ducto de alimentación con el anillo colec-

tor. Al utilizar distintos materiales de estan-

queidad, incluido el caucho, se producían

fácilmente deformaciones, pues los mate-

riales se dilataban de formas distintas. La

nueva ejecución emplea modernos mate-

riales aislantes que absorben la dilatación

térmica de los carriles de excitación sin

que se produzcan fugas de hidrógeno.

8

24 R e v i s t a A B B 1 / 1 9 9 7

Fijación con bayoneta de los nuevoselementos de cierre, fabricados conmaterial de alta resistencia contra lacorrosión fisurante intercristalina

1 Elemento de cierre2 Anillo centrador3 Cuerpo del rotor

8

1

2

3

Tabla 1:Comparación entre los principales datos técnicos dela antigua y de la nueva ejecución del rotor

Antigua ejecución Nueva ejecución

Potencia nominal 200 MW 230 MW

Temperatura del agua de refrigeración 33 ˚C 33 ˚C

Corriente de campo 2660 A 2570 A

Temperatura máxima del arrollamiento de campo* 115 ˚C 110 ˚C

Temperatura efectiva del arrollamiento de campo cerca de 115 ˚C por debajo de 100 ˚C

* según CEI 34

mentar hasta 230 MW la potencia de salida

del turboalternador, un objetivo consegui-

do por medio de medidas que prolongaron

la vida útil y aumentaron la fiabilidad de los

componentes del rotor .

Transformación del arrollamiento:

de refrigeración radial

a refrigeración axial

Con el fin de conseguir el deseado aumen-

to de potencia, se ha trasformado el siste-

ma de refrigeración de arrollamientos –de

refrigeración radial a refrigeración axial– y

se ha practicado una subranura. La figura

muestra el recorrido del gas de refrige-

ración en la versión anterior. Las zonas de

entrada y de salida de las ranuras estaban

construidas de forma que existía riesgo de

sobrecalentamiento local, con las conse-

cuencias lógicas para el aislamiento: efecti-

6a

5

vamente, en la práctica se ha comprobado

la existencia de daños en el aislamiento. La

modernización del rotor ha eliminado este

problema, pues actualmente se puede

conseguir una distribución homogénea de

la temperatura en cada conducto por enci-

ma de la altura de ranura . Además se

han simplificado el cálculo y fabricación de

la nueva versión de rotor, obteniéndose

una temperatura baja y homogénea a lo

largo de todo el arrollamiento y consiguién-

dose mayor rendimiento . En la Tabla 1

se comparan algunos de los resultados

conseguidos.

Elementos de cierre con fijación

de bayoneta

La investigación de materiales tiene ya

larga tradición en ABB; ya se han aplicado

comercialmente con gran éxito numerosos

7

6b


R e v i s t a A B B 1 / 1 9 9 7 25

Portaescobillas con refrigeraciónpropia. La carcasa, de nuevo diseño,puede montarse sin necesidad dedesmontar toda la estructura.Permite refrigerar eficazmente eldispositivo de escobillas y reducemucho el nivel de ruidos.

9

Comparación de los sistemas de estanqueidad de aceite. En la vieja versión (a) se utilizaban juntas axiales de rotor,pero podían presentarse fugas en caso de dilatación térmica debida al cambio de la carga. En la nueva versión (b),se utilizan juntas radiales, que conservan su capacidad de estanqueidad incluso en caso de movimientos axiales bruscosy de dilataciones térmicas del rotor.

H2 Hidrógeno A Aire O Aceite de lubricación

10

a b

O

AH2

Anillos colectores

También se han modernizado los anillos

colectores para contrarrestar su tendencia

a adoptar una forma ovalada y reducir el

riesgo de que sufran desplazamientos. Los

nuevos materiales y métodos de fabrica-

ción mejoran notablemente el comporta-

miento de las escobillas, prolongan su vida

útil y simplifican la eliminación del polvo de

carbón. Los perfeccionamientos han sido

posibles no sólo porque se han aplicado

otros tipos de juntas de estanqueidad en

los conductos de alimentación, sino tam-

bién gracias al nuevo concepto de la unión

entre el carril y los pernos de alimentación,

al nuevo procedimiento de aislamiento y al

diseño propiamente dicho de los anillos

colectores.

Portaescobillas con refrigeración

propia

Con el portaescobillas anterior existían di-

ficultades para garantizar una ventilación

suficiente, al no disponer de envoltura. El

nuevo portaescobillas es un sistema en-


capsulado que dispone de refrigeración

propia y ventilador suplementario, cuya

misión consiste en reforzar la ventilación y

optimizar la refrigeración. Gracias a que

las temperaturas son más bajas, la vida

útil del portaescobillas es mucho más

larga. El nuevo sistema, además, tiene un

entretenimiento más sencillo, con lo cual

se reducen los costes de mantenimiento.

Nuevas juntas radiales de

aceite y sistema separado de

aceite de estanqueidad

Sólo se han sustituido juntas de estan-

queidad axiales. El inconveniente de este

tipo de estanqueidad es que la dilatación

axial del rotor puede provocar daños y

fugas, con la consecuencia de pérdida de

hidrógeno con penetración de aceite en el

turboalternador. Por esta razón se desa-

rrolló un sistema que permite utilizar las

juntas radiales, aplicadas de serie por

ABB, así como un sistema de circuito de

aceite de estanqueidad. Este sistema,

que separa totalmente el aceite de estan-

queidad y el de lubricación, se distingue

por su gran fiabilidad y seguridad, ,

, y garantiza un alto grado de pureza

del aceite gracias a la extracción de gas

bajo presión. El resultado es una pureza

del hidrógeno aún mayor y, por tanto, más

rendimiento del turboalternador.

Regulación de la temperatura

del hidrógeno y del agua

de refrigeración del estator

Durante el funcionamiento, la temperatura

del gas de refrigeración y la del agua ul-

trapura han de ser tan constantes como

sea posible. Gracias al perfeccionamiento

del sistema de retorno de la refrigeración,

con regulación automática para el gas,

ahora es posible mantener prácticamente

constante la temperatura del gas frío.

En la ejecución anterior se vigilaba,

pero no se regulaba, la temperatura del

11

10

9

26 R e v i s t a A B B 1 / 1 9 9 7

Cuadro sinóptico de losreacondicionamientos realizadosen Polonia en turboalternadoresde 200 MW

12

30

25

20

15

10

5

0

16

24

9

1513

Estatores

Núm

ero

Rotores Portaes-cobillas

Juntas deestanqueidad

de ejes

Sistemas deestanqueidad

de aceite

Nuevo sistema de estanqueidad de aceite de la central eléctrica Dolna Odra(Polonia) con conexiones cortas y rectas hacia el alternador.El sistema está formado por una única instalación; todos los sistemas auxiliaresse encuentran integrados en el mismo lugar.

11


R e v i s t a A B B 1 / 1 9 9 7 27

agua ultrapura circulante a través de las

barras de los arrollamientos estatóricos.

Sin embargo, la regulación es necesaria,

pues las variaciones de temperatura del

arrollamiento provocan dilataciones térmi-

cas que pueden provocar daños en el ais-

lamiento principal o reducir sus propieda-

des. En el nuevo diseño, perfeccionado, la

temperatura del agua ultrapura no sólo

está vigilada con gran precisión, sino que

además se mantiene constante gracias a

una válvula especial de regulación de

temperatura.

Gracias a esta y a otras medidas, la

vida útil de los arrollamientos no sufre re-

ducción alguna, incluso si el turboalterna-

dor funciona con cargas variables o si ha

de ser puesto en marcha cada día.

Experiencia de funcionamiento

Las mejoras descritas no sólo se han apli-

cado exitosamente en el alternador de la

central eléctrica Dolna Odra, sino también

en muchas otras máquinas en Polonia

. La compañía Dolna Odra, uno de los

mayores explotadores de centrales eléc-

tricas de Polonia, tiene actualmente en

explotación cuatro alternadores totalmen-

te reacondicionados . Y otras compa-

ñías eléctricas han encargado ya paque-

tes de reacondicionamiento. Todos los

clientes, sin excepción, han quedado muy

satisfechos con las medidas aplicadas y

con la consiguiente simplificación del

mantenimiento.

1

12

Vigilancia de las temperaturas

de funcionamiento

Las mediciones en los alternadores ante-

riores habían demostrado que el sobreca-

lentamiento de los arrollamientos rotóricos

era un problema crítico de diseño. Las me-

diciones en los alternadores modernizados

por ABB han confirmado los cálculos y las

expectativas en cuanto a reducción de

temperatura de los arrollamientos, mante-

niéndola por debajo de los valores límites

fijados por la CEI 34, de modo efectiva-

mente se puede conseguir el aumento de

potencia deseado.

En la figura se muestran las tempe-

raturas de los arrollamientos rotóricos, me-

didas en un turboalternador de una central

polaca antes y después de la moderniza-

13

Aumento medido de la temperatura de losarrollamientos rotóricos, en función de las pérdidas delos arrollamientos de campo. Con la modernización,e incluso para potencias de 230 MW, el aumento detemperatura de 59 K está por debajo del valor de 81 Kque era normal en las centrales de 200 MW.

a Antes de la modernizaciónb Después de la modernizaciónc Comparación antes y después de la modernización, con mayor

potencia (230 en lugar de 200 MW) y en idénticas condiciones de explotación

∆T Aumento de la temperaturaPf Pérdidas de las bobinas de campo

I Aumento de temperatura para distintas corrientes de campoII Pérdidas de bobinas de campo para 200 MWIII Pérdidas de bobinas de campo para 230 MW

(después de la modernización)

13

Pfa

100

K

80

70

60

50

40

30

20

10

00 100 200 300 500 600 700400 800 kW 1000

I

II

T

81K

∆

100

K

80

70

60

50

40

30

20

10

00 100 200 300 500 600 700400 800 kW 1000

I

II

46K

b Pf

T∆

100

K

80

70

60

50

40

30

20

10

00 100 200 300 500 600 700400 800 kW 1000

III

81K

59K

c Pf

T∆


ción. El aumento de la temperatura, medi-

da según el método de resistencia, se re-

presenta en función de las pérdidas del

arrollamiento rotórico. La figura se re-

fiere al rotor antes de la modernización, la

muestra los valores de medición

después de la misma. Las líneas gruesas

indican el aumento de temperatura para

distintas corrientes de campo. Las pérdi-

das de los arrollamientos de campo Pf han

sido calculadas del modo siguiente:

Pf = If2 · Rf

If Corriente de campo

Rf Resistencia del arrollamiento de campo

Las curvas con mayor pendiente represen-

tan las pérdidas de campo efectivas para

distintas temperaturas y para una potencia

nominal dada. Como se puede ver, un

rotor modernizado cumple las exigencias

impuestas por CEI 34 a los materiales ais-

lantes de clase B, incluso para una poten-

cia de salida de 230 MW (59 K, es decir 11

K por debajo del valor límite de CEI). Para

una potencia de 200 MW, la temperatura

del mismo arrollamiento rotórico es unos

35 K menor que antes de la moderniza-

ción (46 K en lugar de 81 K). El aislamiento

del rotor proporciona mejores condiciones

de funcionamiento. También se ha reduci-

do notablemente la dilatación térmica del

arrollamiento rotórico, que podría provocar

daños mecánicos. Los resultados de-

muestran que el aumento de temperatura

de los arrollamientos rotóricos se ha redu-

cido considerablemente. Debido a la

nueva ejecución del rotor, en que se utili-

zan aislantes de clase F y un material ópti-

mo para los elementos finales, la vida útil

del rotor será mucho más larga. Los inter-

valos entre revisiones han pasado de 8 a

10 años, sin que en ese tiempo sea nece-

sario desmontar el rotor.

Las mediciones térmicas hechas en los

estatores modernizados muestran que la

temperatura de los arrollamientos estatóri-

cos refrigerados con agua ultrapura de

40 °C no supera los 90 °C. El valor límite

CEI para la clase de aislamiento B es de

120 °C. La temperatura máxima del agua,

medida a la salida de las barras de los

arrollamientos estatóricos, es menor que

70 °C, muy por debajo de los 85 °C que

fija la CEI como valor límite. Las medicio-

nes confirman que los turboalternadores

modernizados pueden funcionar sin limita-

ción alguna con una potencia de 230 MW.

13b,c

13a

Posibilidades de fabricación local

en muchos países

La total modernización de un turboalterna-

dor dura cerca de 18 semanas, incluida la

fabricación de las piezas y el ensamblado

en fábrica. Sin incluir la revisión de las ins-

talaciones auxiliares, la modernización

cuesta cerca de una tercera parte que un

turboalternador nuevo de potencia compa-

rable. Esto hace que el reacondicionamien-

to tenga gran interés para las compañías

eléctricas. El reequipamiento descrito en

este trabajo es una solución entre varias

posibles, pero probablemente la más bara-

ta en la mayoría de casos.

La red mundial de fabricación de ABB

ofrece todas las soluciones de reacondi-

cionamiento. Debido a la posibilidad de

fabricar localmente numerosos compo-

nentes, las soluciones tienen aún más in-

terés para las empresas de electricidad.

Además, al fabricación local estimula la

colaboración entre los explotadores y fa-

vorece el intercambio de experiencias, lo

cual aumenta el grado de satisfacción del

cliente.

En resumen, se puede comprobar que,

con el reacondicionamiento de turboalter-

nadores de la gama de 200 MW, se consi-

gue el mismo comportamiento de explota-

ción y la misma potencia que con instala-

ciones nuevas. El cliente recibe un

turboalternador en el más moderno nivel

técnico, con una vida útil 20 a 30 años más

larga. El reacondicionamiento y el aumento

del rendimiento se amortizan con gran ra-

pidez, pero además hacen posible una

producción de electricidad más acorde

con el medio ambiente.

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Direcciones de los autores

Dr. Bernd Gellert

ABB Kraftwerke AG

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