Protocolo de pruebas de generador síncrono Pruebas de rutina para máquinas sincrónicas
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Inspección visual
Antes de cualquier prueba a realizar a la máquina, se verifican los siguientes puntos: - Número de serie correcto de la máquina ( para saber que maquina están dándole mantenimiento) - Ventiladores, cajas de conexión que esten esten correctamente ensamblados - Extensiones de eje y las ranuras no estén dañados - Cojinetes están llenos de grasa de la calidad correcta - Cepillo de puesta a tierra eventual está en buenas condiciones - tuberías de refrigeración de agua y tuberías de aceite lubricante estén impecables - Tipo y modelo del regulador de tensión (por AMG) están de acuerdo con las instrucciones de fabricación.
Prueba de cojinete/soporte (correr primero) La prueba de cojinete/soporte se realiza en todas las máquinas. La máquina síncrona estára impulsada por un motor CC a velocidad nominal. Durante la prueba, el asiento correcto y el funcionamiento de los
rodamientos son controlados. Los Posibles derrames de aceite se observan y se sellan.se siente la temperatura de la maquina con la mano. El ruido y las vibraciones se toman en consideración.La duración de la prueba es de cinco a diez diez minutos o más si se considera necesario.
Secuencia de fases y sentido de rotación / IEC 60034-8
Se observa El sentido de giro de la maquina sin carga durante la marcha de prueba. prueba. En cualquier caso, e sistema de enfriamiento de la máquina se ve perjudicado si la máquina gira en sentido inverso. La máquina a probar primero se inicia con la ayuda de un motor CC. La corriente de excitación se incrementa hasta que la tensión en bornes es lo suficientemente sufici entemente alta para que
la secuencia de fases se pueda observar mediante un instrumento especial. (que puede ser el secuencimetro o el fasimetro)
Medida de la resistencia de aislamiento
El propósito de la medición de la resistencia de aislamiento es para comprobar el estado de los aislamientos de las bobinas, terminales, brusher y otras partes conductoras de la máquina. Los Aislamientos defectuosos y húmedos muestran un bajo valor de resistencia de aislamiento. La resistencia de aislamiento se mide antes de que cualquier cable esté conectado a la máquina. La medición de la resistencia del aislamiento se lleva a cabo con un megohmetro, que aplica tensión continua entre los bobinados, bobinados con respecto a tierra.
Para la medición de la resistencia de aislamiento de la armadura contra carcasa, se cortocircuitaran todos los bornes que componen a la armadura, los cuales serán conectados a la Terminal positiva del megohmetro. Y el negativo del megohmetro se conecta a carcasa.
Para la medición entre bobinas, únicamente serán utilizadas dos de ell as, en una de las bobinas seleccionadas se conectara Terminal positiva del megohmetro y la otra Terminal en la siguiente bobina.
Medición de la resistencia de los devanados / IEC 60034-4
Las resistencias de los devanados se miden para averiguar: - Conexiones defectuosas y dimensiones incorrecta del conductor Las resistencias de los bobinados se miden mediante un micro-óhmetro o el uso de dos medidores digitales y una fuente de corriente constante. Toda corriente de la fuente, debe fluir a través de las bobinas a realizar la prueba. Los circuitos en paralelo se deben desconectar antes de las mediciones. La temperatura de las bobinas del estator se mide siempre. La resistencia del devanado del rotor de una máquina con excitación de anillo rozante se mide entre los anillos. La corriente puede ser suministrado a través de unas escobillas, pero el voltaje siempre se mide entre los anillos.
En caso de una máquina sin escobillas, la resistencia del devanado del rotor se mide entre las conexiones finales. Desconectar el puente de diodos no es necesario debido a que la tensión es baja.
Puntos en vacío / IEC 60034-4
El propósito del punto de medición sin carga es: - Verificar el correcto funcionamiento de la máquina en vacío - Medir la cantidad de electricidad y otras cantidades asociados con la operación sin carga La máquina sincrónica a probar es conducida por un motor CC, que es capaz de funcionar a la velocidad nominal. La excitación necesaria para producir tensión nominal del estator se suministra desde una fuente independiente. El regulador de voltaje del generador síncrono está desconectado. Después de la puesta en marcha, la máquina a probar debe operar unos cinco minutos a la velocidad nominal y tensión en bornes nominal. El ruido, las vibraciones y las temperaturas se observan. Cuando la operación se haya restablecido, las siguientes cantidades se miden: - Valor medio de las tensiones terminales línea a línea U1 - Cada tensión terminal línea a línea terminal Uuv, Uuw, Uvw - Velocidad n - Corriente de excitación de la excitatriz sin escobillas - Para las máquinas con excitación de anillo rozante, corriente rotor Ir - Temperatura del bobinado del estator
Punto de cortocircuito/ IEC 60034-4
El propósito de la prueba de cortocircuito es medir la corriente excitación correspondiente con la corriente nominal del estator, cuando las terminales están en cortocircuito. La máquina sincrónica a probar es conducida por el mismo motor CC, que se utiliza para la prueba en vacío. La excitación se extrae de una fuente independiente CC. El regulador de voltaje del generador sincrónico se desconecta. Cuando la máquina sincrónica está funcionando a velocidad nominal, la excitación está encendida y la corriente se aumentó lentamente hasta que la corriente del estator se
iguale a la corriente nominal. Las corrientes de fase se comparan para comprobar la simetría. Las siguientes cantidades se miden: - Valor medio de las corrientes de fase I1 - Cada corriente de fase Iu, Iv, Iw - Velocidad n - Corriente de excitación Im de la excitatriz sin escobillas - Para las máquinas con excitación de anillo rozante, corriente rotor Ir - Temperatura del bobinado del estator
Prueba de exceso de velocidad / IEC 60034-1
Todos los generadores sincrónicos (y también algunos motores) están sujetos a la prueba de sobrevelocidad, porque en operaciones temporales pueden llegar a velocidades más altas que la nominal. La máquina sincrónica es conducida por un motor de CC, con terminales circuito abierto y sin excitación. La velocidad se incrementa 1,2 veces la velocidad nominal durante 2 minutos, y se toma la prueba de sobrevelocidad.
Prueba de alto voltaje (ensayos dieléctricos) / IEC 60034-1
Las pruebas de alto voltaje se realizan para detectar posibles puntos débiles en lo s aislamientos de la máquina. Una tensión de prueba a una frecuencia de línea (50 Hz) se aplica. En algunos casos se utiliza voltaje de CC, entonces la tensión de prueba es de 1,7 veces la tensión CA. La duración de la prueba de alta tensión es de un minuto. La prueba de voltaje que se aplican, son al menos tan altas como las indicadas en la norma. Las bobinas de la máquina y los circuitos son probadas uno a la vez. Cuando los devanados de fase del estator son fácilmente desconectados entre sí, se les prueba uno por uno. Los devanados de fase que no está siendo examinado son aterrizados. Si no es posible desconectar el punto neutro para la prueba, la prueba de alta tensión se realiza para todo el estator del sistema a la vez.
Prueba de incremento de temperatura (Prueba de elevación de la temperatura)
El propósito de la prueba de calor es para medir el aumento de temperatura de las bobinas, rodamientos (cojinetes) y otros partes importantes de la máquina con carga
conectada. Las condiciones de operación corresponden cuando se encuentra con carga nominal, tensión en terminales a voltaje nominal y otros parámetros. La prueba de elevación de temperatura se realiza por métodos indirectos. Las condiciones de ensayo como voltaje terminal, corriente terminal y velocidad deben permanecer estables durante la prueba. Para la ejecución de prueba de calor, varios termopares podría ser colocado en los puntos críticos en la máquina como se determina en la prueba, y conectado a un registrador gráfico o un grabador de exploración. Los detectores de temperatura esencial en los
Curva de vacío
Elpropositodelapruebadelacurvasincargaes: -Paramedirlacorrientedeexcitaciondelamaquinaencircuitoabiertoa velocidadnominalyenlaterminaldevariasvoltajes. -Paramedirlasperdidasenvaciodelamaquina.Lasperdidasse componendelasperdidasdehierroP Fe,ylafricciony lasperdidasdeventilacionP r
Elgeneradors í ncronoaprobarestádirectamenteacopladoaunmotorCC calibrada.Lasp érdidasdelmotorCCpuedecalcularseconexactitudenel rangodeoperaciónencuestión.Paraloscálculosdelaperdida,lacorriente dearmadurayelvoltajedelmotorCC,as í comolacorrientedeexcitaci ónse debemedir. Elreguladordetensi óndelgeneradorsedesconecta. Paralapruebadelacurvasincarga,lamaquinas í ncronasehainiciadoy conducidoconlaayudadelmotorCC.Lacorrientedeexcitaci óndelmotor CCsemantieneaunvalorconstante.Lavelocidaddesincronismoes mantenidaporlatensi óndelaarmaduraaunvalorconstante. Laexcitacióndelamaquinasí ncronaestaencendido.Laexcitaci ónse incrementacontinuamente,hastaquelatensi ónenlosterminaleses
elevadaa1,35veceslatensi ónnominal,siesposible.Lacorrientede excitacióndelamaquinasincrónicanodebe aumentarmásde1,5veceselvalornominal. Cuandoseobtienenlecturasestables,lassiguientescantidadesseregistran en: -ValormediodetensionesenlosterminalesdelineaalineaU -CadaterminaldetensionlineaalineaU uv,Uuw,Uvwaunatensionnominal -Velocidadn -Corrientedeexcitacion(I m)delaexcitatrizsinescobillas,mascorrientedel rotor(Ir)ylatensionU rcuandosemidanlasperdidas -Paralasmaquinasconexcitaciondeanillorozante,corrienterotorI r(Ur cuando semidanlasperdidas) Lapruebaserepetiraalmenosen1.2,1.0,0.9,0.7y0.4veceslatension nominal, ademas,conlacorrientedeexcitacionencero.Lacorrientedeexcitacionse debedisminuir deformacontinua.Atensionnominallosterminales,latemperaturadel devanadodel estatorsemideconlaayudadelosdetectoresdetemperatura,parapermitir elcalculodelasperdidas. Lacurvadevacioserepresentaconbaseenlosresultadosdelaspruebas, Laremanenciamagneticahacequelacurvadeintersecciondelejevertical paseun pocoporencimadelpuntocerodelatension.Lasnormasdeensayoactual estadoquela curvadevaciodebecomenzarencerovoltajecorrespondienteconcero corrientede excitacion.Poresarazon,lacurvafinalsincargaesamenudoderivadodela medidapor moverlohacialaderechatantocomoseanecesario. 46 Latangentealacurvasincargaacerodetensioneslalineadeentrehierro. Lalinea
deentrehierromuestralascaracteristicasdelamaquinasinsaturacion magnetica.Lamedidasincargasedesviadelalineadeentrehierrodebidoa lasaturacion.
Momento de inercia
Elmomentodeinerciadeunamaquinasincronicasemideparaelestudio de vibracionesdetorsionytensionesenelrotor,queesmecanicamente acopladoala conduccionoalamaquinadetrabajo.Cuandoesnecesario,elalmacenado deenergia constantesepuedecalcular.Estacantidadseutilizaparalaevaluacionde lasoscilacionesy laestabilidaddelamaquinaensituacionesdefuncionamiento. Elmomentodeinerciasemidedespuesdelapruebaenvacioounaprueba de cortocircuito,cuandolamaquinapuedafacilmenteserllevadoconlaayuda delmotorCC. Lamaquinaaprobarfuncionasinexcitacion.Lavelocidadesmedidopor mediodeun generadordetacometro. Lavelocidaddelamaquinaseincrementaaproximadamenteun10%sobre la velocidadsincronica.ElsuministrodelmotorCC,asicomosuexcitacionse desconectan. Cuandolavelocidadsereducehastaunvalorde1,05veceslavelocidadde sincronismo,el cronometroseinicia.Cuandolavelocidadsehareducidoaunvalorde0,95 vecesdela velocidaddesincronismo,elcronometrosedetiene.Eltiempotranscurrido seregistra.Un registradorgraficosepuedeutilizarenlugardeltacometroyelcronometro.
Medición del Nivel de ruido/
Elpropositodelamediciondeniveldesonidoes: -Paradeterminarlapresionderuidoglobalyniveldepotenciaprocedente dela maquina -Parainvestigarlasbandasdeoctavacontenidaenelruido -Paradeterminarlasprincipalesorientacionesdelaradiacionderuido Lamaquinasincronicaesconducidosincargacontensionnominaly velocidad nominalconlaayudadeunmotorCC. Variasmuestrassemidenalrededordelamaquina.Elnumerodepuntosde mediciondependedeltamanodelamaquina.Cuandotodoslospuntos necesariossemiden, lamaquinasedetieneyelruidodefondo semide.Delasmedicionesconponderaciondepresionsonoraynivelesde potenciase calculan.
Medición de la tensión del eje
Pequenasasimetriasdelnucleodehierroylasbobinas,asicomolospicos devoltaje provenientesdelreguladordevoltaje,puedenprovocartensionesCAenel ejedeuna maquinasincronica.Lafrecuenciadetalestensionesessobretodoala frecuenciadelinea, ounaarmonicadelamisma.Tensionesenelejepuededarlugara corrientesenlos cojinetes,quesonperjudicialesparalamangayrodamientosderodillos. Paraevitarlas corrientes,unodelosrodamientosestaaisladodelarmazondelamaquinao elejeesta puestoatierraconunasescobillasaterrizadas.
Latensiondeleje(CA)semideconunvoltimetroentrelosextremosdeleje.
Índice de polarización
Elpropositodeesteensayoes: -Paradeterminarelvalordereferenciaparaelniveldeaislamiento.Cuanto mas altoseaelvalordelindicedepolarizacion(IP),mejorniveldeaislamiento.El nivelde aislamientoseveafectadaporvariosfactores,comoestadodelasuperficie, lahumedad, temperatura,etc. 67 ElvalordelIPparabobinadosdelestatorsepuededeterminardurantela medicion finalderesistenciadeaislamiento.Porlogeneral,laconstruccionde bloquesdepuentedel rotorserectificaacabolamediciondelrotorIP. Normalmente,elvalordelIPeslarelaciondevalordelaresistencia10 minutosa unminutovalordelaresistencia. ElvalordelIPesamenudosuperiora2.0,peroningunanormaestrictanose puede encontraralteneraltavaloresderesistenciadeaislamiento.
Prueba de sobretensión
Elpropositodelapruebadesobretensiones: -Paraprobarvueltaavueltalosaislamientosenlosbobinadosdelestator
LamaquinaaprobaresconducidaporunmotorCCalavelocidadnominal con
terminalesdelestatorencircuitoabierto.Laexcitaciondelamaquina sincronaesta encendida.Laexcitacionseincrementadeformacontinua,hastaquela tensionen terminalessehaelevadoa1,3veceslatensionnominal.Lacorrientede excitaciondela maquinasincronanodebeseraumentadoen1,5veceselvalornominal.La velocidaddela maquinasepuedeaumentarsiesnecesarioparaevitarunaexcesiva corrientedelrotor. Lassiguientescantidadesseregistran: -Velocidadn -Valormediodelastensionesdelineaalinea, -CorrientedelrotorI rytensionUr -CorrientedeexcitacionI mytensionUm. Laduraciondelapruebasueleserde1minuto.
