PRUEBAS A GENERADORES
En las grandes industrias o factorias, es común encontrar cientos de motores eléctricos de d istintos tamaños, tamaños, ue de!en reci!ir en forma forma regular regular mantenimient mantenimiento o "re#enti#o "re#enti#o eléctrico$ eléctrico$ Generalme Generalmente, nte, dentro dentro de este "rograma, "rograma, se encuentran encuentran todos auellos motores considerados considerados como criticos, criticos, asi como auellos mu% grandes, costosos % dif&ciles de reem"la'ar$ (am!ién se inclu%en los motores ue son #itales "ara los "rocesos dentro de los cuales se encuentran o"erando, ue "ueden genera generarr altos altos costos costos cuando est)n fuera de ser#ic ser#icio io o su costo costo de reem"l reem"la'o a'o es ele#ado ele#ado Normal Normalmen mente te los motore motoress fracci fracciona onario rioss o de "otenc "otencias ias "eueñ "eueñas as no se inclu% inclu%en en en estos estos "rogramas$ *omo se +a mencionado antes, los enemigos de los eui"os eléctricos son la suciedad, el calor, la +umedad % la #i!racin, todos éstos causan daño e-cesi#o al aislamiento de los motores, a los !aleros % c+umaceras, a los contactos % a la ma%or&a de las "artes en mo#imiento. "or lo tanto, el alma de cualuier "rograma de mantenimiento efecti#o es/ Una ins"eccin Prue!as de aislamiento como res"aldo$
#isual$
0AS (1*N2*AS DE PRUEBA DE A2S0A32EN(O Se "ueden desarrollar tres "rue!as !)sicas "ara "ro!ar el aislamiento, cualuiera de ellas 4 las tres, ofrecen una e#aluacin e-celente de las condiciones del aislamiento del motor$ PRUEBA DE A2S0A32EN(O DE *OR(A DURA*25N Esta "rue!a, conocida tam!ién como 6"rue!a de aislamiento SPO(6, es la "rue!a de resistencia de aislamiento m)s sim"le, durante ésta el #olta7e de salida del a"arato "ro!ado se ele#a +asta el #alor deseado, % a un tiem"o determinado se toma la lectura de resistencia de aislamiento$ 0os ni#eles de #olta7es de "rue!a recomendados se dan en la ta!la si guiente$
Para o!tener el #alor de la resistencia, es "r)ctica común ue la "rue!a de resistencia de aislamiento s"ot se desarrolle "or un tiem"o de 84 segundos, "orue en muc+os casos la lectura de la resistencia de aislamiento se continúa ele#ando "ara un "eriodo de tiem"o ma%or$ Si la "rue!a siem"re se sus"ende a los 84 segundos, se esta!lece un "ar)metro consistente "ara cada m)uina$ 0a "rue!a s"ot se usa cuando se desea o!tener una e#aluacin r)"ida de referencia de las condiciones de un motor, las lecturas se de!en tomar/
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Entre cada fase del motor % tierra$ Entre las tres fases unidas tem"oralmente contra tierra$
Si los #alores de lectura est)n arri!a de los #alores m&nimos ace"ta!les, el motor se considera en condiciones de o"eracin "ara un "eriodo de tiem"o "reseleccionado 9"or lo general de 8 meses a : año;$ Para motores +asta <84 = de tensin nominal$ El #alor m&nimo ace"ta!le es de : 3ega o+m (am!ién se esta!lece ue no de!e ser menor de : 3ega o+m del #alor o!tenido con la e-"resin$
PRUEBA DE 2ND2*E DE PO0AR2>A*25N *uando se "rue!an grandes motores o generadores, la ca"acitancia geométrica es algunas #eces tan grande, ue es dif&cil lle#ar a ca!o la "rue!a de resistencia de aislamiento, de!ido a los tiem"os de carga ue son largos$ 0a "rue!a de &ndice de "olari'acin se "uede usar "ara o!tener una indicacin inmediata de la condicin del aislamiento del motor$ Es im"ortante o!ser#ar ue esta "rue!a no est) afectada "or la tem"eratura, de!ido a ue se !asa en relaciones cu%os #alores no est)n afectados "or #ariaciones de tem"eratura$ Para desarrollar la "rue!a se toma una lectura de la "rue!a de resistencia de aislamiento a : minuto, % una segunda lectura des"ués de :4 minutos$ El &ndice de "olari'acin es el #alor o!tenido de di#idir la segunda lectura entre l a "rimera, es decir/ 2O minutos ? 2 minuto El #alor o!tenido "ro"orciona una indicacin inmediata de la condicin del aislamiento del motor$ En la siguiente ta!la$ se dan algunos #alores de relaciones % las corres"ondientes condiciones relacionadas "ara el aislamiento "ro!ado$ En general, un #alor ele#ado del 2P indica ue el aislamiento se encuentra en !uenas condiciones$ Un #alor de 2P menor ue la unidad 9menor ue :; indica ue se de!e tomar una accin correcti#a en forma inmediata$
@recuentemente, una lectura de #alor !a7o indica ue el aislamiento est) sucio 4 +úmedo$ 0a lim"ie'a %?o secado generalmente restauran el 2P a #alores ace"ta!les$
Prue!a de #acio Al reali'ar esta "rue!a calculamos los "ar)metros del circuito de e-citacin$ Para reali'ar esto se tiene ue anotar el sentido de la direccin de rotacin$ Si el rotor es de#anado los terminales de!en cortocircuitarse sino la m)uina no gira$ Para reali'ar esta "rue!a colocamos #olt&metros "ara medir los #olta7es de l&nea a l&nea, am"er&metros en las res"ecti#as l&neas "ara medir la corriente de cada l&nea % dos #at&metros "ara medir la "otencia en cada l&nea$ As& en el transformador esta "rue!a la a tensin nominal$ 0a "otencia en #ac&o #a a ser igual a la suma de la lectura de los das #at&metros$ P0= w1 + w 2
la "otencia en #ac&o es igual/ P0=m 1 V 1 cos ∅0
cos ∅0=
P 0 m 1 V 1
Este #alor lo usaremos al momento de grafiG:rel diagrama fasorial del
m)uina de induccin$ Para la "rue!a de #ac&o tenemos ue la frecuencia #a a ser mu% !a7a, +aciendo ue la resistencia del secundario referida al "rimario, teniendo un circuito eui#alente as&/
r2 s
se considera como infinita
Prue!a de rotor !loueado Para reali'ar esta "rue!a se frena el rotor % se conecta en el lado del estator #olt&metros, am"er&metros % C #at&metros cu%as lecturas ser)n el #olta7e de entrada de l&nea a l&nea, la corriente de entrada de la l&nea % la "otencia de entrada res"ecti#amente$ *omo la electromotri' en el estator es la ue reduce la corriente en el estator cuando el motor gira, "ero solo +a% una "eueña contra electromotri' en re"oso entonces la corriente "rimaria #iene a ser alta tomando #alores de < a el #alor nominal, la "rue!a de rotor !loueado o de cortocircuito reali'a a corriente nominal, teniendo un #olta7e en la entrada muc+o menor al nominal alcan'ando #alores entre el % el del #olta7e nominal$ En esta condicin de re"oso el desli'amiento s es igual a la unidad, % o!tenemos otro circuito eui#alente %a ue la im"edancia del secundario referida al "rimario es menor en com"aracin con la reactancia del circuito de e-citacin % la ca&da de tensin "rimaria es grande solo circulara una "eueña "or el circuito de flu7o "rinci"al, % las "érdidas "roducidas "or este flu7o en el +ierro tam!ién son "eueñas % la "otencia mec)nica desarrollada se #uel#e nula de!ido al #alor ue toma el desli'amiento "ara esta condicin$ (eniendo el siguiente circuito eui#alente/
PRUEBAS A LAS BOBINAS En el desarrollo % calificacin de un sistema aislante, la manufactura de !o!inas e-"erimentales es un "aso mu% im"ortante, "uesto ue "rue!a la +a!ilidad en la manufactura % mane7o de las cintas, en#ol#entes % la resina =P2$ Esto "rue!a la com"ati!ilidad de la nue#a resina con el "roceso de f)!rica % alguna com"rensin de la manera en ue la resina =P2 interactúa con las cintas de mica % en#ol#entes$ 0as "rue!as de !o!ina son consideradas las m)s cr&ticas e inclu%en las "rue!as eléctricas a #arias tem"eraturas, entre C F* % :F* o m)s altas, la rigide' eléctrica 9en corto % a largo tiem"o; % la "rue!a de !o!ina en agua salada 9agua de mar;$ @actor de disi"acin 9tgo;$ 0a tgo es usada como una medida de las "erdidas eléctricas de un sistema de aislamiento % es la tangente del )ngulo de "érdidas$ 3uc+as resinas org)nicas ue son usadas en "rocesos =P2 usan "ol&meros o monmeros ue son "olares en naturale'a "or ue contienen o-+idrilo, acido, éter, u otros gru"os "olares$ *uando estas resinas son com"letamente curadas % o"eradas a !a7as tem"eraturas, e-+i!en mu% !a7a tgo % cuando son calentadas arri!a de su tem"eratura de distorsin de calor (D* 9tem"eratura de transicin del #idrio; cam!ian de
slidos duros a elastmeros$ Este cam!io en "ro"iedades f&sicas es frecuentemente acom"añado "or un incremento en las "erdidas eléctricas de las resinas org)nicas$ Por esta ra'n, la forma de la cur#a tgo como una funcin de la tem"eratura es im"ortante "ara determinar la "osi!ilidad de fuga del factor de "otenciaH en donde la tem"eratura del aislamiento alcan'a un "unto cr&tico, ue lo +ace m)s !lando, tra%endo consigo un incremento de las "erdidas % continuando este "roceso +asta ue el aislamiento falla "or e-ceso de calentamiento$
Estabilidad de tgo $ El com"ortamiento normal "ara la tgo de un sistema aislante es ue inicie desde un #alor mu% alto cuando las resinas no est)n curadas o semicuradas % gradualmente me7orar en "ro"iedades con el tiem"o a tem"eraturas ele#adas$ Para esto, son diseñados ciclos de curado ue lle#an la tgo de!a7o de los #alores ace"ta!les 9generalmente ocurre un me7oramiento con el en#e7ecimiento térmico, conforme es corrido en ser#icio;$ Algunos sistemas aislantes, ue tienen una incom"ati!ilidad entre la resina =P2 % la cinta o en#ol#ente "ueden mostrar un decremento normal en tgo con curado "ero des"ués con cierto en#e7ecimiento térmico, muestran un incremento en tgo a ni#eles inace"ta!les, ue ser&an es"ecialmente cr&ticos "ara m)uinas de alto #olta7e$
Rigidez eléctrica en corto y a largo plazo. Aislamiento a tierra$ 0a "ared de aislamiento a tierra de!e so"ortar los efectos "or esfuer'os de #olta7es en las !ases de corto % largo tiem"o$ 0os esfuer'os de corto tiem"o "ueden surgir "or gol"es de ra%os, cerrado de interru"tores o del mal funcionamiento del sistema eléctrico$ "roducen ondas de im"ulso ue "ueden "ro#ocar esfuer'os mu% altos en el aislamiento "or !re#es "eriodos de tiem"o$ 0os efectos "or esfuer'os de largo tiem"o del #olta7e de o"eracin, son "roducidos "or ue la ma%or&a de los materiales aislantes "r)cticos contienen algunos +uecos dentro del com"uesto de su estructura de aislamiento, tal ue, cuando el aislamiento est) sometido a alto #olta7e, el gas en estos +uecos se ioni'a % em"ie'a a conducir, llam)ndose este fenmeno coronaH$ 0as descargas "roducidas "or este fenmeno causan erosin gradual de la ma%or&a de los materiales org)nicos, "ero "oco o no daño a algunos materiales aislantes inorg)nicos tales como mica % #idrio$
