mantenimiento de grupo electrogeno-tecsup

8/9/2019 mantenimiento de grupo electrogeno-tecsup

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ESTATOR / ARMADURA/ INDUCIDOESTATOR / ARMADURA/ INDUCIDO

CONSTRUCCION DE GENERADORESCONSTRUCCION DE GENERADORES

Consta de un ncleo de hierro y sus propios devanados. Los devanados del

estator se disponen en ranuras o a lo largo de la parte interna del estator.


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El ncleo del estator esta hecho de cientos de

lminas de acero delgadas comprimidas y

soldadas automticamente.

ESTATOR / ARMADURA/ INDUCIDOESTATOR / ARMADURA/ INDUCIDO

Al ser el ncleo de lminas comprimidas,en lugar de una sola pieza slida de acero, se

inhiben las corrientes parasitas

Estas corrientes generan calor y por lo tanto

perdida de eiciencia en el generador.


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ROTOR / CAMPOROTOR / CAMPO

El campo de un generador CA!E"#$LLA" se crea cuando un rotor giradentro del estator. El rotor contiene polos con devanados enrollados a su

alrededor, para ormar bobinas.


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TIPOS DE ROTORESTIPOS DE ROTORES

Llamados tambi%n de disposicin no cil&ndrica, Los generadores

CA!E"#$LLA" utilizan este tipo de rotores.

"otores de #olos 'alientes


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TIPOS DE ROTORESTIPOS DE ROTORES

"otores de #olos (o 'alientes ) Llamado tambi%n de rotor cil&ndrico.

El campo de imn permanente ) se usa generalmente en pe*ue+os

generadores


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GENERACIN DE VOLTAJEGENERACIN DE VOLTAJE'e re*uieren tres actores bsicos para la generacin de voltae)

-agnetismo-agnetismo

-ovimiento-ovimiento

ConductoresConductores

El sistema del generador se basa en el concepto segn el cual, si un

cable se mueve a trav%s de un campo magn%tico, se produce voltae


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GENERACIN DE VOLTAJEGENERACIN DE VOLTAJE

Consideremos un generador con una bobina y dos polos en el rotor.

La posicin angular del rotor esarbitraria. La l&nea de reerencia es la

horizontal.

Como el rotor se mueve desde un

ngulo de 04 hacia la bobina, cada vez

mas l&neas de luo atraviesan la

bobina.


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La variacin del voltae con la posicin del rotor se demuestra a*u& en la

secuencia siguiente)


El rotor se mueve desde 04 hasta 5/4, el voltae se incrementa desde cero

segn como se muestra en el graico.

El rotor se mueve hasta 604, se induce un m3imo voltae positivo en las

bobinas.


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GENERACIN DE VOLTAJEGENERACIN DE VOLTAJEEl rotor se mueve hasta 78/4, el voltae comienza a reducir.

El rotor se movi hasta 7904, el voltae se reduce hasta cero en la posicin

de 7904 por*ue el luo de l&neas no atraviesan los conductores.


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El rotor se mueve hasta :;04 , la polaridad del voltae inducido se invierte

y toma un m3imo valor negativo.


Cuando el rotor se mueve a la posicin de 8104, el voltae se reduce y el

ciclo se vuelve a repetir.


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GENERACIN DE VOLTAJEGENERACIN DE VOLTAJEConsideremos ahora un generador con tres bobinas y dos polos en el rotor.


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COMPONENTES BSICOS DEL GENERADOR


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COMOCOMOCONTROLA ELCONTROLA EL

VOLTAJE DEVOLTAJE DESALIDA ELSALIDA EL

REGULADOR DEREGULADOR DEVOLTAJE ?VOLTAJE ?


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El A>" controla el voltae de salida controlando la corriente dee3citacin *ue le env&a a la e3citatriz. #ara esto censa el voltae en la

salida del generador.

SENSADO DEL VOLTAJE DE SALIDA DEL GENERADOR

?ay dos m%todos mediante los cuales el generador mide la salida de

voltae del generador, medicin monoasica y medicin trisica. En la

medicin monoasica solo se usa una ase para austar la salida del

sistema, independientemente de lo *ue esta ocurriendo en las l&neas del

sensor. La medicin trisica promedia los tres voltaes de ase, lo *ue

resulta en una meor regulacin especialmente, cuando la carga esta

dese*uilibrada.


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TIPOS DE EXCITACION

A@!


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CONEXIN DE LOS DEVANADOSEl dise+o de las cone3iones de la bobina en un generador y el modo de

conectar una carga determinan el nivel y el tipo de voltae de salida del

generador.

Los terminales de los devanados son numerados de manera horaria

comenzando por el terminal mas e3tremo.

enerador de 7: terminalesenerador de 70 terminales


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CONEXIN DE LOS DEVANADOS

TIPOS DE CONEXIONES

Condicin de

alto voltae

Condicin de

bao voltae

Conexin Se!ie Conexin P"!"#e#o


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En los generadores de 7: terminales los terminales pueden ser conectados

tal como se muestra.

CONEXIN DE LOS DEVANADOS


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FRECUENCIA

En la seccin anterior ue detallado como varia el voltae mientras gira el

motor, esta variacin es c&clica o repetitiva. ?asta el momento una

revolucin produce un ciclo. 'i el motor da una revolucin por segundo

entonces se completara un ciclo por segundo.

$ %i%#o &o! 'e()n*o


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FRECUENCIAEl numero de ciclos el%ctricos ocurridos cada segundo es llamado

recuencia, la unidad usada para determinar un ciclo por segundo es el

?ertz ?z2 las recuencias comunes son /0 y 10 ?z, por eemplo 10 ?z

representa *ue 10 ciclos ocurren en un segundo.


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FRECUENCIA

Ro+o! *e , &o#o' Ro+o! *e - &o#o' Ro+o! *e . &o#o'

10 ?z 8100 rpm 10 ?z 7900 rpm 10 ?z 7:00 rpm

/0 ?z 8000 rpm /0 ?z 7/00 rpm /0 ?z 7000 rpm

7:0

rpmpolosdeNumeroFrecuencia

=


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VOLTAJES CORRIENTES TRIFASICAS

El voltae medido desde uno de los terminales al punto neutral es llamado

>oltae de ase, el voltae medido entre dos terminales es llamado voltae

de l&nea.


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VOLTAJES CORRIENTES TRIFASICAS

'iendo voltae de ase >A2) V0 y voltae de l&nea >=2) VL

Cuando el generador esta conectado en un arreglo en se cumple lo'gte)

fL VV = ;8:.7

Cuando el generador esta conectado en un arreglo en 1 se cumple lo 'gte)

fL VV =


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CLASIFICACION DE LOS VOLTAJES EN LOS GENERADORES CAT

Caterpillar identiica tres tipos de voltae =ao, medio y alto2

=ao >oltae) es el voltae *ue caracteriza niveles locales, 100 > o menos.

-edio >oltae) es una clasiicacin propia de niveles baos de distribucin,este voltae es distribuido por eemplo hacia transormadores de potencia

para *ue estos a su vez convirtiendo el voltae a un nivel menor2,

distribuyan la energ&a a lugares residenciales o industriales.

Alto voltae) se emplea para transportar energ&a hacia lugares muy

apartados, es el voltae usado para transportar energ&a el%ctrica en la red

el%ctrica nacional.


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CLASIFICACION DE LOS VOLTAJES EN LOS GENERADORES CAT


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POTENCIA TRIFSICA

#

La potencia aparente es la suma de la energ&a *ue disipa dicho circuito en

cierto tiempo en orma de calor o trabao y la energ&a utilizada para la

ormacin de los campos el%ctricos y magn%ticos de sus componentes.

7000

;8:.7 AVkVA

=

#A) P 23756

Es la potencia *ue representa la capacidad de un circuito para realizar unproceso de transormacin de la energ&a el%ctrica en trabao. Esta potencia

es, por lo tanto, la realmente consumida por los circuitos.

7000

.;8:.7 PFAVkW

=


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POTENCIA TRIFSICA

#

'e deine 0"%+o! *e &o+en%i", F.#, como la relacin entre la potenciaactiva, P, y la potencia aparente, S


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POTENCIA TRIFSICA


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>olt en Amp en Gva. F# C


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CURVA DE CAPACIDAD DE UN GENERADOREsta l&nea indica la corriente m3ima

*ue puede soportar el estator principal

Limita la potencia, la l&nea

indica la m3ima e3citacin

*ue puede soportar


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Gene!"*o! A)+oex%i+"*o


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Gene!"*o! ex%i+"*o %on I


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Gene!"*o! %on ex%i+"%in AREP


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REGULADORES DE VOLTAJE

El propsito de la regulacin es controlar la salida del generador paramantener el voltae dentro de los l&mites prescritos aun cuando la carga

vari%.

La regulacin de voltae es aectada principalmente por la carga y

descarga del generador y los transitorios. ". Este voltae es comparado al

voltae de los terminales. #ara minimizar el error, el regulador de

voltae alimenta con ms o menos corriente de e3citacin la e3citatriz.


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REGULACION VOLTIOS /9>

@n re*uerimiento clave de un grupo electrgeno es su habilidad pararecuperarse de las cargas transitorias.

En los generadores modernos se utiliza un regulador *ue permite una

breve ca&da de voltae en proporcin a la velocidad >oltsJ?z2. con esta

compensacin el regulador reduce su voltae en proporcin a la velocidad

cuando grandes blo*ues de carga son aplicados causando una ca&da de

velocidad.

Esta reduccin de voltae reduce los GD. entregados por el generador para

recuperar la velocidad y recuencia.


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AISLAMIENTO

El aislamiento de los generadores se dise+a solamente para manearciertos niveles de temperatura. El material de aislamiento de los

devanados se selecciona con base en la capacidad de operacin a

temperaturas espec&icas.


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El calor no es la nica causa del deterioro del aislamiento de los

devanados. Las causas adicionales de las allas de los aislamientos

incluyen)Contaminantes conductores, como suciedad, *u&micos, etc.Ba+o mecnico por cho*ue, vibracin, obetos e3tra+os, tensin, etc.

Crestas de voltae generadas por la carga o en la l&nea.


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#ara asegura *ue el aislamiento del rotor pueda tolerar las tensionesmecnicas en operacin normal, el sistema de aislamiento del rotor se

prueba por varias horas, de 7:/N a 7/0N de la sobre velocidad de

clasiicacin.

AISLAMIENTO


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PRUEBA DE AISLAMIENTO

La prueba de aislamiento es el m%todo aceptado para medir la calidad deaislamiento, la prueba se hace por lo general una vez al a+o en unidades

de emergencia, y cada tres veces en unidades primarias o continuas, si la

unidad opera en una condicin ambiental de alta humedad, atmsera

salina o gran cantidad de polvo y tierra la prueba de aislamiento debe ser

realizada mas a menudo.

La prueba aplica un voltae al aislamiento para medir su resistencia,

unidades Cat *ue operan a menos de 100 > AC son probadas aplicando

/00 > de CC, unidades Cat *ue operan a mas de 100 > AC son probadas

aplicando 7000 > de CC.

El comprobar la resistencia de aislamiento de un inducido es similar a

probar el neumtico pinchado de un auto, en lugar de aplicar aire a

presin, el meger aplica al componente /00 o 7000 > de CC para

determinar si hay alguna uga de corriente a tierra.


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Bebemos tener en cuenta *ue el meger esta aplicando un alto voltae alcircuito, para evitar algn accidente no debemos tocar los cables del

instrumento sin antes haberlos descargados, inalizada la prueba

descargar los devanados del generador.

El meger descargara los devanados automticamente si dea conectado

los conductores y gira el interruptor del meger a la posicin o.

#ara empezar la prueba desconecte el generador abriendo el interruptor,

luego sa*ue el generador uera de servicio desconectando los cable *ue

van al regulador, transormador o cual*uier otro dispositivo para evitar el

paso de alto voltae de otros componentes.

Asegrese *ue un cable del meger este conectado a tierra, el meger

genera /00 v de CC y lo aplica en todas las cone3iones *ue van al

interruptor.


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En generadores operando a menos 7000 de AC la resistencia m&nima atierra es 7 - ohmio, en generadores operando a mas de 7000 de AC la

resistencia m&nima a tierra es el voltae de trabao o nominal divido entre

7000 mas 7 - ohmio.

Be acuerdo con las instrucciones del manual de operacin y

mantenimiento conecte el meger y presione el botn de lectura durante

10 segundos, tome la lectura en 80 y 10 segundos, si la lectura a los 10 s

es igual o mayor *ue la lectura a 80 s y superior al limite m&nimo de

resistencia, los devanados estn normales y aceptables, si la lectura a 10s

es menor *ue a 80s los devanados estn sucios, aceitosos o hmedos y

han comenzado a deteriorarse.

La resistencia de aislamiento var&a con la temperatura y debe ser

corregida antes de hacer comparaciones de lectura, asegrese de registrar

la temperatura ambiente antes de iniciar la prueba.


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El meger esta estandarizado para trabaar a 504 C, para obtener el valorcorregido de lectura multipli*ue el valor de resistencia observada por el

coeiciente de temperatura *ue se obtiene de la tabla en el -anual de

operacin y mantenimiento.


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BABEO DEL MOTORLa operacin de un motor sin carga o en condiciones de poca carga

menos de 7/N de su carga nominal2 podr&a resultar en un ObabeoI por

el mltiple de escape. El deecto de babeo se caracteriza por ser una

uga aceitosa de color negro, *ue escapa en las untas del mltiple de

escape. La presencia de este ObabeoI no indica necesariamente un

problema del motor.

Los motores son dise+ados para operar con carga, cuando los motores

trabaan sin carga, la capacidad de sello de algunos componentes

internos podr&an ser aectados negativamente.

El babeo por el mltiple de escape usualmente no es da+ino para el

motor, pero el resultado puede ser signiicativo en algunos casos.El babeo consiste en combustible y aceite mezclado con soot

proveniente del interior del mltiple de escape, uentes comunes de este

ObabeoI a causa de aceite son gu&as de vlvulas, anillos de pistn, y

sellos de turbo cargador. #or otro lado el ObabeoI por combustible

ocurre por combustin incompleta.


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BABEO DEL MOTOR

@n motor uncionando normalmente podr&a trabaar al menos una hora a

carga baa sin *ue haya un ObabeoI. Algunos motores podr&an uncionar

tanto tiempo como 8 horas, 5 o / horas antes de *ue el babeo aparezca,

sin embargo todos los motores babearan eventualmente si trabaan a

poca carga. 'ignos e3ternos de babeo sern evidentes a menos *ue el

sistema de escape este completamente sellado.

'i se re*uiere trabaar en baas rpm o con baas cargas por periodos

prolongados, los eectos adversos pueden ser evitados cargando el motor

al menos 80N de su carga nominal, 70 minutos por cada 5 horas de

haber trabaado con poca carga.

Esto retirara cual*uier luido *ue pudiera haberse acumulado en el

mltiple de escape. #ara minimizar el babeo del motor es importante este

bien dimensionado.


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