Curso de Plantas de Emergencia

Instituto Mexicano del Seguro Social DIRECCION DE ADMINISTRACION Y EVALUACION DE DELEGACIONES COORDINACION DE INFRAESTRUCTURA INMOBILIARIA COORDINACION TECNICA DE PROYECTOS Y CONSERVACION CONSERVACION DE INMUEBLES DIVISION DECONSERV DECONSERVACION ACION APOYO TECNICO DE OCCIDENTE

INSTITUTO MEXICANO DEL SEGURO SOCIAL COORDINACION DE CONSERV CONSERVACION ACION Y SERVICIOS GENERALES AREA DE INGENIERIA DE OCCIDENTE ___________________________________________________________________

HORARIO 8:00 a 16:00 Receso de 10:00 a 10:45 Receso de 13:45 a 14:00


HORARIO 8:00 a 16:00 Receso de 10:00 a 10:45 Receso de 13:45 a 14:00


OBJETIVO Al término del estudio el participante describirá la operación y funcionamiento de las Plantas de Emergencia y conocerá: A)Los componentes principales. B)Su correcta operación. C)Los principios de funcionamiento. D)Su mantenimiento.

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LO BASICO


LEY DE OHM En el año de 1827 George Ohm descubrió que existe una relación entre la tensión, corriente y resistencia, esta relación se le conoce como Ley de Ohm. Tanque de Agua

A menor resistencia mayor coriente.

Agua en el Tanque= Tensión Llave de Paso = Resistencia

A mayor resistencia menor corriente.


LEY DE OHM 1.5 V.

9 V.

A menor tensión,

A mayor tensión,

menor intensidad

mayor intensidad


LEY DE OHM La intensidad de corriente eléctrica (I) es directamente proporcional al voltaje (V) del circuito e inversamente proporcional a la resistencia (R) eléctrica del circuito.

V=RxI

V R

R=V/I

I

I=V/R

Intensidad de corriente (I).- Es la cantidad de electrones que pasan por segundo por un punto del circuito, aprox. 6,250,000,000,000,000,000 electrones por segundo Tensión eléctrica (V).- Es la fuerza que mueve a los electrones por el circuito. Resistencia Eléctrica (R) es la oposición al paso de la corriente eléctrica.


POTENCIA La potencia esta dada por las siguientes expresiones: Watts = V x I H.P. = 746 Watts

Ejemplo 1: Convertir 20 H.P. a Watts. 1 H.P. = 746 Watts 20 H.P. =

?

20 h.p. X 746 Watts = 14,920 Watts 1 h.p.

Ejemplo 2: Convertir 20,000 Watts a H.P. 1 H.P. = 746 Watts ?

= 20000 Watts

20000 Watts x 1 H.P. = 26.8096 H.P. 746 Watts


LEY DE OHM


FORMULAS ELECTRICAS DE SISTEMAS TRIFASICOS KW =

I x V x f.p. x 1.73

KVA =

1000

F.P. =

I x V x 1.73 1000

W 1.73 x V x I

A= Conociendo KVA

KVA x 1000 1.73 x V

KW x 1000 A= Conociendo KW

1.73 x V x f.p.


SISTEMA MONOFASICO FASE

Entre la Fase y el Neutro hay 127 V.

NEUTRO

El Neutro posee una tensión de 0 V.

TIERRA

El Hilo de tierra no conduce electricidad a menos que sea necesario para aterrizar una falla

200 100

En un sistema monofásico la representación es una sola onda senoidal.

0 -100 -200 0

90

180

270 360


SISTEMA TRIFASICO 220 V. FASE

Entre Fases hay 220 V. y entre Fase y Neutro 127 V.

FASE FASE NEUTRO

El Neutro posee una tensión de 0 V.

200 100 0 -100 -200

En un sistema trifásico las ondas senoidales están desfasadas 120º entre si.


POLARIZACION DE CONTACTOS

CODIGO DE COLORES INTERNACIONAL TIERRA

FASE

NEUTRO

BLANCO O GRIS

NORMA IMSS ND-01-IMSS-IE-97 TIERRA

FASE

VERDE O DESNUDO

NEGRO, AMARILLO O ROJO

NEUTRO

VERDE

DIFERENTE A LOS ANTERIORES

BLANCO O GRIS


CARACTERISTICAS GENERALES


GENERALIDADES Las plantas generadoras son dispositivos que aprovechan cierto tipo de energía para producir energía eléctrica. Dicha energía puede provenir de un motor de combustión interna, de los rayos luminosos del sol, de los gases provenientes del subsuelo, del vapor del agua, etc. De acuerdo al tipo de energía que aprovechan las plantas, éstas se clasifican en: 1.- Hidroeléctricas 2.- Geotermoeléctricas 3.- Nucleoeléctricas 4.- Carboeléctricas 5.- Eoloeléctricas 6.- Maremotrices 7.- Termoeléctricas     

Vapor (Combustóleo, Gas Natural y Diesel) Dual (Combustóleo y Carbón o Combustóleo y Gas) Turbogas Ciclo Combinado (Turbogas y Vapor) Combustión Interna (Diesel)


1.- Planta Hidroeléctrica Es aquella que aprovecha la energía dinámica de un sistema hidráulico para mover a una turbina y ésta a su vez a un generador de corriente alterna.


2.- Planta Geotermoelectrica Es aquella que aprovecha la energía dinámica de los gases del subsuelo para mover unas turbinas y éstas a su vez mueven a un generador de corriente alterna.


3.- Planta Nucleoeléctrica Es aquella que aprovecha la energía calorífica que desprenden algunos materiales (Uranio) al provocarse una reacción nuclear para producir vapor de agua y con este mover turbinas de vapor que dan movimiento a un generador.


4.- Planta Carboeléctrica

Las centrales carboeléctricas prácticamente no difieren en cuanto a su concepción básica de las termoeléctricas de tipo vapor; el único cambio importante radica en el uso del carbón como combustible y en que las cenizas de los residuos de la combustión requieren de varias maniobras y espacios muy grandes para su manejo y confinamiento.


5.- Planta Eoloeléctrica Es aquella que aprovecha la energía dinámica del viento, para mover unas turbinas y estas a su vez mueven un generador de corriente alterna.


6.- Planta Maremotriz Es aquella que aprovecha la energía dinámica de las olas del mar que mueven unas turbinas turbinas y estas a su vez mueven un generador de corriente corriente alterna.


7.- Planta Termoel Termoeléctrica éctrica de Vapor Vapor Es aquella que aprovecha la energía térmica de un combustible (Combustóleo, Gas Natural y Diesel) para producir vapor a presión, el cual mueve una turbina y ésta a su vez mueve a un generador de corriente alterna.


7.- Planta Termoel Termoeléctrica éctrica Turboga Turbogass La generación de energía eléctrica en las unidades turbogas se logra aprovechando directamente, en los álabes de la turbina, la energía cinética que resulta de la expansión de aire y gases de combustión, comprimidos. La turbina está acoplada al rotor del generador, dando lugar a la producción de energía eléctrica. Los gases de la combustión, después de trabajar en la turbina, se descargan directamente a la atmósfera.


7.- Planta Termoeléctrica de Ciclo Combinado Las centrales de ciclo combinado están integradas por dos tipos diferentes de unidades generadoras: turbogas y vapor. Una vez terminado el ciclo de generación de la energía eléctrica en las unidades turbogas, los gases desechados con una alta temperatura, se utilizan para calentar agua llevándola a la fase de vapor, la cual se aprovecha para generar energía eléctrica adicional.


7.- Termoeléctrica de Combustión Interna Es aquella que utiliza la energía térmica desprendida de la combustión para producir un movimiento mecánico a una flecha que está acoplada al rotor de un generador y que por inducción electromagnética va a producir un voltaje en las terminales de este último.

Clasificación: Combustible: *Gas Natural *Gas LP *Gasolina *Diesel *Combustoleo

Operación: *Automática *Semiautomática *Manual

Servicio: *Continuo *Emergencia

Instalación: *Estacionarias *Móviles


SISTEMA DE EMERGENCIA Componentes básicos del sistema eléctrico de una industria con dos alimentadores: INTERRUPTOR TRANSFERENCIA RED COMERCIAL

ALIMENT.

N

F

NORMAL

E

ALIMENT.

PLANTA DE

EMERGENCIA

EMERGENCIA

CARGA

CONTROL MAESTRO CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO


SISTEMA DE EMERGENCIA TIEMPOS TIPICOS DE TRANSFERENCIA Y RETRANSFERENCIA Falla de energía normal Se arranca el motor Se hace transferencia Llega la alimentación normal 0

Se hace retransferencia

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tiempo en segundos

Se para el motor

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tiempo en minutos


SISTEMA DE EMERGENCIA EL GRUPO ELECTROGENO SE COMPONE DE TRES PARTES PRINCIPALES:

Motor

de Combustión Interna

Generador de Tablero

Corriente Alterna

de Control

Marcas: IGSA Ottomotores Selmec Planelec Generación

y Potencia


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA DIESEL


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA DIESEL DEFINICION Un Motor de Combustión Interna (MCI) diesel es una maquina que aprovecha la energía térmica contenida en el combustible diesel para producir un movimiento giratorio a una flecha. Marcas Comunes: Cummins Detroit Diesel (GM) John Deere Caterpillar Volvo Perkins MWM (VW) Deutz


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA DIESEL Partes estacionarias del motor: Monoblock – Es

la parte principal del motor ya que en el se colocan la gran mayoría de las piezas. Esta hecho de una aleación de hierro fundido de muy buena resistencia. Cabeza

de Cilindros – Su diseño varía según el tipo de motor pero todas contienen las cámaras de combustión, los agujeros para los inyectores, cavidades de agua que conectan con las venas del monoblock. En algunos motores las cabezas contienen las válvulas y los mecanismos que las hacen funcionar incluyendo pasajes que permiten la entrada de la mezcla o bien la salida de los gases. Deposito

de Aceite – Mantiene el aceite que necesita el motor para su lubricación y a la vez sirve de cubierta inferior del bloque de cilindros, generalmente de lámina de metal, lisa y troquelada. Múltiples – Tenemos

múltiple de admisión que es un ducto por el cual circula el aire que requiere el motor y el múltiple de escape es el ducto por el cual salen los gases producto de la combustión hasta el tubo de escape. Cojinetes

del cigüeñal – O metales son pequeñas láminas hechas de una aleación suave pero de gran resistencia al desgaste; la función de estos es evitar el desgaste del muñon del cigüeñal.


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA DIESEL Partes móviles del motor: Cigüeñal –

Es la parte móvil principal ya que es la encargada de convertir el movimiento lineal del pistón en movimiento giratorio y transmitirlo, esta hecho de acero forjado que ha sido calentado al rojo vivo y después prensado para darle la forma adecuada. Volante – Es

un disco metálico perfectamente bien balanceado y que va atornillado a la parte trasera del cigüeñal, su tamaño dependerá el número de pistones que tenga el motor, su función es mantener girando el cigüeñal debido a la fuerza de inercia. Bielas

y Pistones – Por medio de estas se une el pistón al cigüeñal (a estos dos elementos unidos se le conoce como conjunto de fuerza), las bielas están unidas al pistón por medio de pasadores llamados pernos de pistón. Pistón –

Los pistones se mueven de arriba hacia abajo dentro del cilindro. Estos elementos son los primeros que reciben el empuje del combustible que se quema. La parte superior (donde van los anillos) se llama cabeza y la parte inferior se llama falda del pistón. Se construyen generalmente de una aleación de aluminio para que sean más ligeros y no exista pérdida de potencia.


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA DIESEL Partes móviles del motor: Anillos

de Pistón – La colocación de éstos es en las estrías o ranuras que tiene la cabeza del pistón y su función es la de sellar el espacio entre la pared del cilindro y el pistón para evitar que escapen los gases de la cámara de combustión, regular la cantidad de aceite en las paredes del cilindro y disminuir el calentamiento en las paredes del cilindro. Resortes

de Válvula – Están asegurados al extremo de la varilla por un pasador sostenido en su lugar por un resorte de presión. El propósito del resorte es mantener la válvula cerrada cuando no es forzada a abrirse por la acción del árbol de levas. Varilla

de empuje de válvula y balancín – Para motores con válvulas en la cabeza es necesario utilizar varillas de empuje y balancines. Estas varillas se usan para transferir el movimiento ascendente y descendente del elevador de válvula al balancín. Engranes

de tiempo – En uno de los extremos del cigüeñal (el opuesto al del volante) se localiza un engrane de tiempo y en el extremo frontal del árbol de levas se encuentra otro engrane. El objeto de estos engranes es la transmisión del movimiento del cigüeñal al árbol de levas.


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA DIESEL Partes móviles del motor: Árbol

de Levas – Este se localiza en la caja del cigüeñal a un lado y un poco arriba de este, esta soportado por 3 ó 4 cojinetes. Cuando gira los muñones obligan a los elevadores de válvulas a subir en el orden apropiado y en el tiempo correcto. Elevadores

de Válvulas – Pueden ser sólidos o hidráulicos y están localizados directamente sobre el árbol de levas, se mueven hacia arriba y hacia abajo por los muñones lobulares en los cuales descansan. La función principal de los elevadores es abrir y cerrar las válvulas. Válvulas – Estas

se encuentran sobre los orificios de admisión y de escape de cada cilindro. Cada cilindro tiene dos válvulas, la de admisión y la de escape. La válvula de admisión permite la entrada de aire a la cámara de combustión y la válvula de escape permite la salida de los gases quemados durante la misma carrera de escape, parte de la carrera de potencia y parte de la carrera de admisión.


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA DIESEL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El principio de funcionamiento de un motor se basa en que el aire admitido a través de las válvulas, se comprime a un valor muy alto, en ese momento el aire alcanza una temperatura muy elevada y en el instante preciso se inyecta combustible a muy alta presión provocando la explosión. Las etapas o carreras que se presentan durante el funcionamiento del MCI son cuatro: ADMISION COMPRESION POTENCIA O EXPANSION ESCAPE

Existen motores de 2 tiempos y de 4 tiempos.


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA DIESEL Motor de 4 Tiempos Este motor realiza las cuatro etapas en dos vueltas del cigüeñal y realiza una etapa de potencia. Es decir, que en 1800 RPM realiza 900 etapas de potencia.

ADMISION

COMPRESION

POTENCIA

ESCAPE


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA IN TERNA DIESEL Motor de 2 Tiempos Este motor realiza las cuatro etapas en una vuelta del cigüeñal y realiza una etapa de potencia. Es decir que en 1800 RPM realiza 1800 etapas de potencia.

ADMISION Y

COMPRESION

POTENCIA


MOTOR DE COMBUSTION INTERNA IN TERNA DIESEL Sistemas del Motor de Combustión Interna Un motor diesel de la potencia necesaria para mover un grupo generador y el corazón del motor cuenta con seis sistemas básicos: SISTEMA

DE ADMISION (AIRE)

SISTEMA

DE ESCAPE

SISTEMA

DE ENFRIAMIENTO

SISTEMA

DE LUBRICACION

SISTEMA

DE COMBUSTIBLE

SISTEMA

ELECTRICO


SISTEMA DE ADMISION


SISTEMA DE ADMISION La admisión consiste en una tubería desde una fuente de aire fresco al múltiple de admisión en los motores aspirados naturalmente o al turbocargador en motores turbocargados, sus partes principales son: Filtro de Aire (Humedo o seco) Indicador de Restricción Turbocargador

(compresor) Múltiple de Admisión Válvula de Admisión Post-enfriador


SISTEMA DE ADMISION


SISTEMA DE ADMISION Filtros de Aire Los filtros son purificadores de aire y pueden ser del tipo baño de aceite o seco. Filtro de Baño de Aceite (Tipo Humedo) No se Su

recomienda por su baja eficiencia

mantenimiento es más costoso

Tiene la desventaja de colocarse solo en

Filtro Tipo Seco Elaborado

de un Papel Especial que tiene una eficiencia de 99.9 % Mantenimiento

Sencillo, se limpia con soplete a presión baja, como máximo 3 sopleteadas

posición vertical


SISTEMA DE ADMISION Indicador de Restricción Opera por la depresión entre el purificador de aire y el motor y funciona a un ajuste predeterminado, mediante el cual el indicador preventivo rojo trabará y permanecerá en la posición superior hasta que se haya detenido el motor, en esas circunstancias se deberá quitar, limpiar o cambiar el filtro de aire, una vez que se haya dado el servicio al elemento, deberá dejarse en libertad nuevamente el indicador presionando el botón de reposición.


SISTEMA DE ADMISION Turbocargador El turbocargador en su fase de admisión es un soplador que aumenta el flujo o circulación de aire hacia los cilindros del motor, esto permite que el combustible se queme con mayor eficiencia aumentando la potencia del motor.


SISTEMA DE ADMISION Turbocargador


SISTEMA DE ADMISION Postenfriador Es el elemento que enfría al aire para que no entre muy caliente a la cámara de combustión y se produzca antes de tiempo la misma. Lo anterior se logra a través de unos serpentines de agua, también los hay Aire – Aire y se montan en el radiador.


SISTEMA DE ESCAPE


SISTEMA DE ESCAPE El sistema de escape lleva los productos de la combustión del motor a la atmósfera. Existe una clasificación de acuerdo a su construcción y al nivel de ruido que reducen. •Tipo Absorción de Paso

•Tipo

Directo

Desviadores

•Tipo

Cámara de Expansión

(Simple y Doble)


SISTEMA DE ENFRIAMIENTO


SISTEMA DE ENFRIAMIENTO La función del sistema de enfriamiento es disipar al ambiente la parte de la energía térmica que no se convierte en potencia, o pasarla directamente a la atmósfera por los gases del escape o por la radiación de la superficie del motor. La energía térmica liberada por la combustión de un motor diesel es distribuida aproximadamente como sigue: 34

% Potencia 66 % Rechazo como calor De este 66 % se distribuiría como de la siguiente manera: 26 % Al agua y al

aceite 30 % Por el escape 10 % Radiación de las superficies del motor (al medio ambiente)


SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Sus partes principales son: Agua Radiador Tapón

Presurizado

Ventilador Bomba de Agua Galerías Filtro (DCA’S) Precalentador Manguera

y termostato

y Accesorios

Enfriador de Aceite Caja

de Termostatos


SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Cabezas de Cilindros

Caja de Termostatos

Tanque de Desaeración

Tapón de Llenado Tubo de Ventilación Línea de Llenado Radiador

Filtro de Agua

Temperatura del Agua

Bloque de Cilindros Enfriador de Aceite

Bomba de Agua

Línea de Derivación












SISTEMA DE ENFRIAMIENTO Los motores para Planta de Emergencia van equipados con un precalentador de agua. Este precalentador cumple la función de mantener al motor a una temperatura cercana a la de operación, con la finalidad de que a la señal de arranque, el motor empiece a trabajar sin problemas. Todos los precalentadores estan controlados termostáticamente para prevenir daños por sobrecalentamiento.


SISTEMA DE LUBRICACION


SISTEMA DE LUBRICACION Los motores diesel son lubricados a presión. La presión es suministrada por una bomba de lubricante del tipo de engranes, colocada dentro del deposito de aceite o en un lado del motor, sus partes principales son: Lubricante

(SAE-15W-40)

Carter Bomba de Aceite Filtros Galerías Varillas Tapón

de Inspección

de llenado






SISTEMA DE LUBRICACION Filtro de Flujo Pleno: Estos filtros están diseñados con características específicas para cada modelo de motor, y son filtros que tienen mínima resistencia al flujo.

Filtro en Derivación: Este filtro retiene un gran porcentaje de partículas contaminantes que no fueron retenidas por los filtros de flujo pleno. Los cuales mantienen mas limpio el aceite.


SISTEMA DE COMBUSTIBLE


SISTEMA DE COMBUSTIBLE El sistema de combustible en el motor Diesel tiene la finalidad de suministrar una cantidad precisa de combustible diesel en un momento exacto a una presión muy alta dentro de las cámaras de combustion del motor para producir la combustion en conjunto con el aire caliente que se encuentra en la cámara. Sus partes principales son: Combustible Tanque

de Almacenamiento

Bomba de Alimentación Filtros Bomba

de Inyección

Inyectores Ductos de Alimentación y Retorno


SISTEMA DE COMBUSTIBLE Hay principalmente dos diferentes sistemas de bombas de combustible:

a) Sistema con Bomba PT (Presión Tiempo) El volumen de circulación de liquido es proporcional a su presión, la presión es controlada por la bomba y el tiempo es controlado por la velocidad del motor a través del árbol de levas y el tren de inyección.

b) Sistema con Bomba CAV – DPA (Control Automático de Volumen)












SISTEMA ELECTRICO


SISTEMA ELECTRICO El sistema eléctrico del motor es de 12 ó 24volts CC. Con el negativo a masa y dependiendo del tamaño o especificación del grupo este puede contener uno o dos motores de arranque, cuenta con un alternador para cargar la batería autoexcitado, autorregulado y sin escobillas y en su mayoría los grupos electrógenos van equipados con acumuladores ácido/plomo, sin embargo se pueden instalar otros tipos de baterías si así se especifica (baterías libres de mantenimiento, NiCad, etc.), los componentes principales de este sistema son: Sistema de Arranque Sistema de Carga Protecciones de Motor Válvula Solenoide de Combustible


SISTEMA DE ARRANQUE El motor de arranque o marcha es un motor eléctrico de corriente continua de 12 ó 24 Volts., el tamaño de este motor es reducido y gira hasta 1800 rpm máximas cuya función es: a) Vencer el estado de reposo en el que se encuentra el motor de combustión interna. b) Que el motor de combustión interna alcance el 20 - 30% de su velocidad nominal, según el tipo de motor. El desacoplamiento del motor de arranque se efectúa cuando el motor llega a su velocidad de arranque (20-30% de su velocidad nominal) el control del grupo electrógeno es el que se encarga de realizar esta función a través de la medición de la velocidad (RPM) o la frecuencia (Hz), ya que al detectar que el motor de combustión interna a alcanzado su velocidad de arranque este deja de alimentar el solenoide de arranque, o bien mediante un sensor de presión (presostato) de aceite calibrado para esta función.


SISTEMA DE ARRANQUE


SISTEMA DE ARRANQUE Motor de Arranque


SISTEMA DE CARGA El alternador va montado en el mismo cuerpo del motor de combustión interna y es accionado por el cigüeñal a través de una transmisión flexible (bandapolea), teniendo como finalidad recargar las baterías cuando el grupo electrógeno se encuentra en operación, sus principales componentes son: a) Rotor (piezas polares) b) Estator (inducido) c) Carcaza d) Puente rectificador (puente de diodos)


ACUMULADOR El acumulador es una fuente de energía eléctrica de corriente continua normalmente de 12 V., el liquido que hay dentro de la batería, se llama electrólito, esta compuesto por una mezcla de agua destilada y acido sulfúrico, con una proporción del 34% de acido sulfúrico y el resto de agua destilada. El nivel del electrólito debe de estar un centímetro por encima de las placas, para averiguar si esta dentro de su capacidad se debe medir la densidad del electrolito: Lectura del Densímetro:

Estado de la Carga:

1.260° D.E. 1.250° D.E. 1.225° D.E. 1.200° D.E. 1.175° D.E. 1.176° D.E.

100 % 90 % 50 % 40 % 20 % Descargada


ACUMULADOR Una batería es un dispositivo para acumulación de energía. La batería almacena energía, debido a que existen reacciones químicas entre el material impregnado en las placas y el medio ácido. Este último técnicamente llamado electrolito. Al material impregnado en las placas, se le conoce como: Materia Activa Sólida. Existe en la placa positiva, la materia activa positiva, que es de color café y su nombre químico es peroxido de plomo. La materia activa de la placa negativa es de color gris y recibe el plomo esponjoso. nombre de A más cantidad de Materia Activa, mayor capacidad de almacenamiento ó sea más cantidad de amperios-hora (A-h).


ACUMULADOR


PROTECCIONES DE MOTOR BAJA PRESION DE ACEITE ALTA TEMPERATURA SOBREVELOCIDAD LARGO ARRANQUE (FALLA DE ARRANQUE)

Valores Normales que deben registrar los indicadores con el Motor en funcionamiento: Presión de Aceite: 30 A 75 PSI Temperatura: 75°C A 90°C (165°F A 195°F) Velocidad: 1800 r.p.m. Frecuencia: 60 Hz. Amperímetro: 0 A 10 A. Temperatura del Motor apagado y con el precalentador funcionando: 60 ° C.


PROTECCIONES DE MOTOR Protección de Baja Presión de Aceite. Los grupos electrógenos cuentan con sistema de protección de baja presión de aceite el cual es un elemento que registra la caída de presión en caso de que esto ocurra (esta protección protección tiene un retardo de aprox. 10 seg.) y opera de la siguiente manera existiendo varias maneras de r ealizar la protecciones.

Manómetro con contactos: es un manómetro de presión de aceite conectado al motor el cual tiene un contacto que es accionado mecánicamente y esta calibrado para cuando se presente una caída de presión este cambie de estado su contacto, las terminales internas del instrumento son la aguja indicadora y un tope ajustable el cual esta preparado para que cierre cuando la presión disminuya a valores no aptos para su operación. Se utiliza en grupos electrógenos manuales y automáticos.


PROTECCIONES DE MOTOR Protección de Baja Presión de Aceite. Sensor de Presión de Aceite de Montaje Directo Precalibrado: Es un sensor precalibrado en fabrica con un contacto normalmente cerrado y uno normalmente abierto que pueden servir para varias configuraciones


PROTECCIONES DE MOTOR Protección de Baja Presión de Aceite. Sensor de Presión de Aceite de Señal Análoga: es un sensor con un elemento piezoeléctrico que registra el cambio de presión, modificando la resistencia en las terminales del sensor, este tipo de sensores requiere que se programe su curva de presión/resistencia en el control del motor/generador motor/generador,, y que se programe programe que presión se considera baja, para que el control mande mande una alarma o paro. Se utiliza en grupos grupos electrógenos con control automático que cuentan con dicha entrada.

Presostato: Es un control de diferencial de presiones ajustable con un contacto normalmente cerrado y uno normalmente abierto que se utiliza tanto para la protección por baja presión de aceite como para el saque de marcha.


PROTECCIONES DE MOTOR Protección de Alta Temperatura. Los grupos electrógenos cuentan con sistema de protección de alta temperatura del refrigerante el cual es un elemento que registra el aumento de esta en caso de que esto ocurra, opera de la siguiente manera existiendo varias maneras de realizar la protecciones.

Manómetro con contactos: es un instrumento análogo con sensor de temperatura conectado al motor el cual tiene un contacto que es accionado mecánicamente y esta calibrado para cuando se presente un aumento de temperatura este cambie de estado, las terminales internas del instrumento son la aguja indicadora y un tope ajustable el cual esta preparado para que cierre cuando la temperatura aumente a valores no aptos para su operación. Se utiliza en grupos electrógenos manuales y automáticos.


PROTECCIONES DE MOTOR Protección de Alta Temperatura. Sensor de Temperatura de Montaje Directo Precalibrado: Es un sensor precalibrado en fabrica con un contacto normalmente cerrado y uno normalmente abierto que pueden servir para varias configuraciones


PROTECCIONES DE MOTOR Protección de Alta Temperatura. Sensor de Alta Temperatura de Señal Análoga: Es un sensor del tipo termistor que registra el cambio de temperatura, modificando la resistencia en las terminales del sensor, este tipo de sensores requiere que se programe su curva de temperatura/resistencia en el control del motor/generador, y que se programe que temperatura se considera alta, para que el control mande una alarma o paro


PROTECCIONES DE MOTOR Protección de Sobrevelocidad. Los grupos electrógenos cuentan con sistema de protección por sobrevelocidad el cual es un elemento que registra el aumento de esta en caso de que esto ocurra, opera de la siguiente manera existiendo varias maneras de realizar la protecciones.

Interruptor Centrifugo de Arranque y Paro por Sobrevelocidad (GO2): Es un dispositivo que por medio de un chicote que gira en el eje del tacómetro del motor, abre unos contrapesos que pivotean en el extremo inferior, accionando unos micro-interruptores (micro-switch) y manda señales para desconectar automáticamente el motor de arranque, preparar la falla de baja presión de aceite y para el motor cuando se presenta una sobrevelocidad.


PROTECCIONES DE MOTOR Protección por Sobrevelocidad. Sensitivo de Frecuencia: Es un dispositivo electrónico que cumple con la función de detectar alta frecuencia (an algunos casos especiales baja frecuencia) de cualquier fuente de alimentación de corriente alterna. Para proteger toda la carga alimentada, este equipo es ajustable de 50 a 80 ciclos por segundo (Hz).

Pickup Magnético: Un sensor magnético es un generador de CA. Es normalmente instalado dentro de la campana sobre el aro dentado en un motor de combustión interna, de manera que el arranque del aro dentado actúe sobre él para generar un pulso de voltaje cada vez que un diente pase por la parte final del sensor. El Control recibe esta señal análoga y compara la velocidad actual del motor con la velocidad de referencia en este caso las 1800 rpm y en caso de sobrepasar el valor del porcentaje de sobre velocidad programado en el control, el control manda a parar el motor.


PROTECCIONES DE MOTOR Protección por Sobrevelocidad. Otra manera en la que el control puede sensar la velocidad es a través de la frecuencia, es decir, mide la frecuencia de una de las entradas de medición de voltaje del control y compara la velocidad actual del motor con la velocidad de referencia en este caso los 60Hz y en caso de sobre pasar el valor del porcentaje de sobrevelocidad programado en el control, este manda a parar el motor.


PROTECCIONES DE MOTOR Protección por Largo Arranque (Falla de Arranque). El funcionamiento normal de arranque del Control de Motor es mandar las señales de apertura de válvula de combustible y simultáneamente un tren de pulsos para el motor de arranque, si al termino de 10 seg. el motor no arranca, interrumpe la señal y espera otros 10 seg. para que la marcha se enfríe y reiniciar la secuencia, esta operación la realiza de 3 a 5 veces dependiendo del control y su programación, si al termino de estos intentos no arranca indicara Falla por Largo Arranque, esto lo realizan tanto controles electrónicos como electromecánicos.

INICIO

10 seg.

PARO

10 seg.


VALVULA SOLENOIDE COMBUSTIBLE Esta válvula abre y cierra el paso del combustible en los motores. Tiene un accionamiento eléctrico, es decir, recibe una señal eléctrica desde el tablero de control para abrir o cerrar el paso de combustible. Válvula Solenoide


GENERADOR DE C.A.


GENERADOR DE C.A. Es una maquina que produce corriente alterna, diseñada para acoplarse directamente a un motor de combustión interna estacionario que la impulsa, el generador síncrono de corriente alterna esta compuesto de: a) b) c) d) e) f) g) h)

Inductor principal (Rotor Generador). Inducido principal (Estator Generador). Inducido de la excitatriz (Rotor Excitador). Inductor de la excitatriz (Estator Excitador). Puente rectificador trifásico rotativo Regulador de voltaje estático. Caja de conexiones. Interruptor

g

h a b

f

e

c

d


GENERADOR DE C.A. Conceptos Básicos: El concepto elemental de la generación de energía eléctrica esta basado en la Ley de Inducción de Faraday, que establece lo siguiente: “Cuando un

conductor se introduce en un campo magnético y existe movimiento relativo entre el conductor y el campo, existirá un voltaje inducido en el conductor. Este voltaje es proporcional a la intensidad del campo magnético, a la velocidad relativa y a la longitud del conductor”.


GENERADOR DE C.A. Las partes que constituyen un generador son las siguientes: Sección Generadora: Estator Generador Rotor Generador Sección Excitadora: Estator Excitador Rotor Excitador Puente Rectificador Sección de Control: Regulador de Voltaje


GENERADOR DE C.A. REGULADOR DE VOLTAJE La sección de control del generador síncrono consta de un regulador automático de voltaje alimentado por la salida del propio generador (estator). PRINCIPIO DE OPERACIÓN El regulador detecta el voltaje del generador, compara una pequeña porción del mismo con un voltaje de referencia y suministra la corriente del campo necesaria para mantener equilibrada la relación entre voltaje del generador y el voltaje de referencia.


GENERADOR DE C.A.


DIAGRAMA ELECTRICO DEL GENERADOR


DIAGRAMA DE BLOQUES DEL GENERADOR ENERGIA A LA

ENERGIA

CARGA MEDICION

CAMPO REGULADOR

EXCITATRIZ

DE VOLTAJE

ESTATOR

ROTOR PUENTE ENERGIA MECANICA

ESTATOR

RECTIFICADOR

ROTOR EXCITATRIZ


TABLERO DE CONTROL


TABLERO DE CONTROL Componentes más importantes que integran el Tablero: Control Maestro o de Motor (Circuito de Arranque, Paro y Protecciones del M.C.I.).

(Este Control también es común encontrarlo sobre la caja de conexiones del generador.) Circuito de Control de Transferencia y Paro. Sensitivo de Voltaje Temporizador de Retransferencia y Paro Mantenedor de carga al Acumulador. Reloj Programador. Fusibles de Proteccion. Interruptor de Prueba Unidad Básica de Transferencia. Contactores (100 a 300 A.) Interruptores Termomagnéticos (400 a 1000 A.) Interruptores Electromagnéticos (800 a 3200 A.) Equipo de Medición. Voltímetro Amperímetro Selectores de Voltímetro y Amperímetro Frecuencímetro Horometro


TABLERO DE CONTROL Otros componentes que podemos encontrar en el Tablero: Regulador de Voltaje del Generador. Gobernador Electrónico de Velocidad del M.C.I. Transformadores en sistemas de 440 V. Fusibles, contactores y relevadores auxiliares.


TABLERO DE CONTROL


TABLERO DE CONTROL


CONTROL MAESTRO


CONTROL MAESTRO La función de este control es Arrancar, Proteger y Parar el Motor de Combustión Interna, trabaja con la energía que provee(n) la(s) batería(s) del motor (12 ó 24 V.), existen electromecánicos a base de relevadores y electrónicos a base de microprocesador, en la actualidad los controles modernos integran este modulo con el Circuito de Transferencia y Paro en un solo componente electrónico digital para aplicaciones automáticas.


CONTROL MAESTRO RELEVADORES

El relevador es un dispositivo sencillo que se emplea los principios de inducción de un campo magnético a través de una bobina para cerrar un circuito por medio de la fuerza del campo producido.

SC-VALVULA SOLENOIDE DE COMBUSTIBLE RT-RELEVADOR DE FALLA DE ALTA TEMPERTATURA RV-RELEVADOR DE FALLA DE SOBREVELOCIDAD RP-RELEV. DE FALLA DE BAJA PRESION DE ACEITE LT-LAMPARA DE FALLA DE A.T. LV- LAMPARA DE FALLA DE SPBREVELOCIDAD LP-LAMPARA DE FALLA POR BAJA PRES. DE ACEITE IT-INTERRUPTOR DE TEMPERATURA DEL MOTOR ISV-INTERRUPTOR DE SOBREVELOCIDAD RLA-RELEVADOR DE INTENTOS DE ARRANQUE 19RP-CONTACTO DEL RELOJ PROGRAMADOR 4RA-1 CONTACTO DEL CONTROL DE TRANSF.Y PARO R3-RELEVADOR DE FALLA DE ARRANQUE R4-RELEVADOR DE FALLA (TEMP,BPA,SOBREVEL.) R2-RELEVADOR DE ARRANQUE R1-RELEVADOR DE VALVULA SOLENOIDE DE COMB. LFA-LAMPARA DE FALLA DE ARRANQUE SO-SELECTOR AUTO-FUERA-ARRANQUE R-RESISTENCIA T0-RELEVADOR TERMICO DE LIMITE DE TIEMPO DE INTENTOS DE ARRANQUE T1-RELEVADOR TERMICO DE LIMITE DE TIEMPO DE INTENTOS DE ARRANQUE T2-RELEVADOR TERMICO DE INTENTOS DE ARRAN. T3-RELEVADOR TERMICO DE CONTROL DE B.P.A. IBPA-INTERRUPTOR DE BAJA PRESION DE ACEITE AF-ALARMA DE FALLA SMA-SOLENOIDE DE MOTOR DE ARRANQUE MA-MOTOR DE ARRANQUE ITCM-INTERR. TERMICO DELCONTROL MAESTRO GO2-INTERRUPTOR CENTRIFUGO


CONTROL MAESTRO MURPHY ASM-150 (SELMEC)


CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO


CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO Este circuito es el que se encarga de: Sensar el voltaje de alimentación. Dar señal de arranque a la planta cuando el voltaje falta, baja o sube de

un nivel adecuado. Preparar al interruptor de transferencia para que haga su cambio (transferencia) Dar señal al interruptor de transferencia para que haga el cambio cuando se normaliza la alimentación (retransferencia). Retardar la retransferencia para dar tiempo a la Compañía suministradora de normalizar su alimentación. Retardar la señal de paro al motor para lograr su enfriamiento. Mandar la señal de paro al motor a través del Control Maestro. Programar el arranque de la Planta para ejercitarla. Mantener cargado el acumulador Permitir un simulacro de falla de la Compañía suministradora.


CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO SENSITIVO DE VOLTAJE

TEMPORIZADOR DE RETRANSFERENCIA Y PARO

MANTENEDOR DE CARGA FUSIBLES DE PROTECCION


CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO SENSITIVO DE VOLTAJE El sensor de voltaje es un dispositivo electrónico que cumple con la función de detectar voltaje en diferentes rangos ajustables a diferentes valores para la protección de equipos contra voltajes incorrectos de operación (variaciones), tanto en bajo como en alto voltaje, con operación de contactos e indicación luminosa.


CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO SENSITIVO DE VOLTAJE GRAFICA DE OPERACIÓN DEL SENSOR


CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO TEMPORIZADOR DE RETRANSFERENCIA Y PARO Este dispositivo tiene la función de procesar dos tiempos independientes, ajustables a diferentes valores para retrasar la retransferencia y paro del motor de combustión interna, puede ser electromecánico a base de relevadores de tiempo, electrónico en estado solido o bien integrado con el Control de Motor en los módulos electrónicos modernos, normalmente ambos se calibran entre 2 y 4 minutos.


CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO RELOJ PROGRAMADOR Es un equipo de diseño especial que permite programar el arranque de la planta a fin de ejercitarla diario o semanalmente.


CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO CARGADOR DE BATERIAS Es un equipo de diseño especial que ayuda a mantener en condiciones optimas las baterías tipo plomo-acido, además de contar con señalización visual por medio de leds y/o amperímetro del estado de la carga algunos cuentan con una serie de contactos para conectar cualquier tipo de señal y poder detectar que existe una anomalía en el cargador.
















UNIDAD BASICA DE TRANSFERENCIA


SISTEMA DE TRANFERENCIA.

ES UN ARREGLO DE INTERRUPTORES SECCIONADORES, QUE SU INSTALACION PUEDE SER HORIZONTAL O VERTICAL


UNIDAD BASICAS DE TRANSFERENCIA.

CONTACTORES


UNIDAD BASICAS DE TRANSFERENCIA

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS

TRANSFERENCIAS ABB

TIPO CHANGEMATIC FEDERAL PACIFIC

TIPO CHANGEMATIC IGSA TRANSFERENCIA THOMSON



INTERRUPTORES ELECTROMAGNETICOS Ajuste Tiempo largo .- Simula al elemento bimetálico, reacciona ante una sobrecarga, define la corriente continua del interruptor. TIPO QUICK MAKE FEDERAL PACIFIC H2

MERLIN GERIN MASTER PACT CAJA MOLDEADA



INTERRUPTORES ELECTROMAGNETICOS



INTERRUPTORES ELECTROMAGNETICOS


UNIDAD BASICA DE TRANSFERENCIA

DIAGRAMA ELEMENTAL DEL CIRCUITO DE CONTROL DE TRANSFERENCIA Y PARO Y EL INTERRUPTOR DE TRANSFERENCIA TIPO CONTACTORES


EQUIPO DE MEDICION


EQUIPO DE MEDICION

VOLTMETRO

CONMUTADOR DE VOLTMETRO

AMPERMETRO

CONMUTADOR DE AMPERMETRO

FRECUENCIMETRO

HORIMETRO


CONTROLES INTEGRADOS


CONTROLES INTEGRADOS Actualmente existen en el mercado una gran variedad de controles electrónicos para sistemas automáticos basados en microprocesador que integran tanto el control de motor como el circuito de transferencia y paro, algunos requieren el sensor de voltaje externo y otro lo integran en el mismo, también algunos incluyen la medición integrada de parámetros del generador y del motor, algunos modelos pueden ser monitoreados de forma remota vía puertos de comunicación que permite con un software especifico la revisión de parámetros de funcionamiento, arranque remoto e incluso manipulación de valores de configuración, además permiten protecciones adicionales al motor y generador.


DIAGRAMA DE CONEXIÓN CONTROL DSE704 (DALE 2500)


DIAGRAMA DE CONEXIÓN CONTROL DSE5220 (DALE 3100)


DIAGRAMA DE CONEXIÓN CONTROL SEL-E-804


DIAGRAMA DE CONEXIÓN CONTROL THOMPSON MEC20


MANTENIMIENTO

Curso de Plantas de Emergencia

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