Mantenimiento Preventivo Planta de Emergencia

Mantenimiento preventivo: planta de emergencia

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN..........................................................................................................1JUSTIFICACIÓN............................................................................................................2Objetivo general.........................................................................................................3

Objetivos específicos...............................................................................................3PLANTA ELÉCTRICA DE EMERGENCIA.........................................................................4

Clasificación de los grupos electrógenos.................................................................4Tipos de grupos electrógenos.................................................................................5Componentes principales de los grupos electrógenos............................................7

MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE UN GRUPO ELECTRÓGENO.................................10Localización...........................................................................................................10Procedimientos de mantenimiento preventivo......................................................11Mantenimiento preventivo de algunas partes importantes del electrógeno.........14

RECOMENDACIONES.................................................................................................16

Sistemas ELECTROMECÁNICOS


INTRODUCCIÓN

Los sistemas de emergencia proporcionan energía eléctrica para algunas funciones consideradas como criticas en cierto tipo de instalaciones y para algunos equipos cuando la calidad del suministro no es la adecuada y puede llegar a faltar totalmente. El rápido crecimiento de los equipos de computo, los procesos de automatización y robótica,servicios de quirófano y cuidados intensivos en hospitales, sistemas de alarma, alumbrado de seguridad, etc. Ha traído como consecuencia que sean necesarios los equipos de emergencia.

La planta de emergencia, generará energía eléctrica alterna trifásica o monofásica utilizando un motor de combustión interna ciclo Otto, el cual, impulsará al generador eléctrico, esta operación solo se realizarácuando el módulo de transferencia le envíe la señal para ponerse en marcha, esto es, cuando ocurra o se simule una falla en el suministro de energía principal, dicho módulo de transferencia, detendrá la planta cuando el suministro principal sea restablecido, la función de este es también la de realizar el cambio de las líneas de alimentación principales a las de emergencia o viceversa según sea elcaso, en otras palabras, esta es una máquina automática que de igual manera tiene la opción de operación manual. Una vez puesta en marcha, la máquina será capaz de alimentar a cualquier carga eléctrica que requiera de energía alterna trifásica o monofásica a 220 o a 127 Volts y que no sobrepase los KW de potencia definidos por el fabricante.

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JUSTIFICACIÓN

Con el desarrollo de este trabajo se busca que nosotros como ingenieros brindemos un aporte y un mantenimiento de los sistemas de transferencia eléctricas para las plantas de emergencias , de manera general la transferencia electrónica es un sistema que permite detectar constantemente anomalías de voltaje o déficit de energía y ese ahí donde entra la función de la planta de emergencia pero esta debe tener un mantenimiento preventivo perfectamente debido a que detectado el problema está envía la señal a la maquina generadora de energía (planta de energía) para que establezca el servicio general de energía .

El objetivo principal de este trabajo es desarrollar una propuesta de mantenimiento correcto y preventivo del STE (sistema de transferencias eléctricas), que permita una mayor confiabilidad en la prestación del servicio.

Describiremos las características y funciones con el fin de conocer y entender dichas estructuras .se busca con esta información explicarle al lector cual es la función de la planta de emergencia y su importancia en el respaldo de los sistemas de respaldo de energía los procesos que se utilizan paso a paso y tener las normas de seguridad necesarias por eso es necesario que manejemos bien los conocimientos sobre la planta de emergencia la calidad de este proceso garantiza un óptimo desempeño.

Al realizar este trabajo se profundiza y se adquiere experiencia en aplicaciones de electrónica industrial y automatización de procesos, proporcionando de una manera grata un aporte a la formación profesional de sus autores, comprendiendo lo importante que es la electrónica en la ingeniería.



OBJETIVO GENERAL Analizar y comprender todo lo relacionado a plantas de emergías, tipo de

mantenimientos, fabricación, procesos y normas de seguridad con el fin de aplicar este conocimiento tanto practico y conceptual en la optimización de recursos de una empresa

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Conocer detalladamente el mantenimiento necesario de las plantas de

emergencia Interpretar las normas de seguridad para una mejor utilización para no sufrir

errores Estudiar las distintas partes que forman una planta de emergencia para una

mejor distribución de energía Aprender los paramentos necesarios para crear y funcionar una planta de

mejor manera



PLANTA ELÉCTRICA DE EMERGENCIAEs un grupo Motor-Generador (Grupo electrógeno) que transforma la energía térmica de un combustible a energía mecánica y esta a su vez mediante inducción electromagnética en un generador se transforma a energía eléctrica.

Las plantas de emergencia se encargan de proporcionar energía eléctrica por largos periodos de tiempo, cuando el suministro de electricidad comercial falla debido a algún corte, falla, irregularidad o descarga.

Normalmente las plantas de emergencia son requeridas por grandes empresas, instituciones que no pueden poner en riego sus operaciones, equipos, productividad, operación y necesitan en todo momento contar con electricidad, ya que de lo contrario, no contarían con un respaldo de energía que pudiera asistir en las líneas de producción, perdidas de equipos y por lo tanto, perdidas monetarios.

CLASIFICACIÓN DE LOS GRUPOS ELECTRÓGENOSLos grupos electrógenos con motores de combustión interna se clasifican como sigue:

a) De acuerdo al tipo de combustible:I. Con motor a gas (LP) o naturalII. Con motor a gasolinaIII. Con motor a diéselIV. Sistema Bifuel (diésel/gas)

b) De acuerdo a su instalación:I. EstacionariasII. Móviles

c) Por su operación:I. ManualII. SemiautomáticaIII. Automática (ATS)IV. Automática (sincronía/peak shaving)

d) Por su aplicación:I. EmergenciaII. Continua

Los grupos electrógenos para servicio continuo, se aplican en aquellos lugares en donde no hay energía eléctrica por parte de la compañía suministradora de éste tipo, o bien en donde es indispensable una continuidad estricta, tales como: en una radio transmisora, un centro de cómputo, etc.



Los grupos electrógenos para servicio de emergencia, se utilizan en los sistemas de distribución modernos que usan frecuentemente dos o más fuentes de alimentación.

Su aplicación es por razones de seguridad y/o economía de las instalaciones en donde es esencial la continuidad del servicio eléctrico, por ejemplo:

Instalación en hospitales, en áreas de cirugía, recuperación, terapia y cuidado intensivo, laboratorios, salas de tratamiento, etc.

Para la operación de servicios de importancia crítica como son los elevadores públicos, bombeo de aguas residenciales, etc.

Instalaciones de alumbrado de locales a los cuales un gran número de personas acuda a ellas como son: estadios, deportivos, aeropuertos, transporte colectivo (metro), hoteles, cines, teatros, centros comerciales, salas de espectáculos, etc.

En instalaciones de computadoras, bancos de memoria, el equipo de procesamiento de datos, radares, etc.

TIPOS DE GRUPOS ELECTRÓGENOSLos grupos electrógenos manuales:

Son aquellos que requieren para su funcionamiento que se operen manualmente con un interruptor para arrancar o parar dicho grupo. Es decir que no cuenta con la unidad de transferencia de carga sino a través de un interruptor de operación manual (Switch o botón pulsador).

Los grupos electrógenos semiautomáticos:

Son aquellos que cuentan con un control automático, basado en un microprocesador, el cual les proporciona todas las ventajas de un grupo electrógeno automático como: protecciones, mediciones, y operación pero que no cuenta con un sistema de transferencia.

Los grupos electrógenos Automáticos (Automatic Transfer Switch) (ATS):

Este tipo de grupos electrógenos cuenta con un control basado en un microprocesador, el cual provee al grupo electrógeno un completo grupo de funciones para:

Operación Protección Supervisión



Contienen funciones estándar y opcionales en su mayoría programables por estar basada la operación en un microprocesador provee un alto nivel de certeza en sus funciones como: mediciones, protecciones, funciones de tiempo, y una alta eficiencia, en su sistema de transferencia.

Los grupos electrógenos Automáticos para (Sincronía / Peak shaving):

Este tipo de grupos cuenta con un control para un grupo electrógeno automático, el cual es capaz de manejar funciones de sincronía (Abierta o cerrada) que se requieren para realizar un proceso emparalelamiento de grupo y red o grupo con grupo. Su operación es la siguiente:

Sincronía Abierta: Cuando ocurre una falla de la red normal, ocasiona dos interrupciones de energía en la carga (transferencia y re-transferencia) si contamos con un sistema de sincronía abierta se elimina la interrupción de energía en el momento de la re-transferencia ya que la misma se realiza en una forma controlada, sincronizando ambas fuentes y cerrando ambos interruptores simultáneamente por un tiempo predeterminado (paralelo).

Sincronía Cerrada o Peak Shaving: Actualmente, la energía eléctrica ha alcanzado niveles de precios altos. Por lo cual se tiene la alternativa de un sistema de Peak shaving con el cual se reducen sus costos por consumos de energía en horario punta, es decir, sincronizamos el grupo con la red, ya que están en paralelo tomamos la carga suave, de forma controlada kW/s. de la red dejando la misma sin carga y abriendo el interruptor de la red. Transcurrido el tiempo programado para horario punta, se realiza el mismo procedimiento en sentido inverso, es decir, se sincroniza el grupo electrógeno con la red, y cuando se encuentran en paralelo se realiza una transferencia suave de carga del grupo electrógeno a la red, y el grupo electrógeno entra en periodo de enfriamiento. Durante todo el proceso (Peak shaving) no hay corte de energía, lo cual evita la interrupción en su proceso.



COMPONENTES PRINCIPALES DE LOS GRUPOS ELECTRÓGENOSLos grupos electrógenos automáticos están compuestos principalmente de:

Un motor de combustión interna Un generador de corriente alterna Una unidad de transferencia Un circuito de control de transferencia Un circuito de control de arranque y paro Instrumentos de medición Control electrónico basado en un microprocesador Tanque de combustible Silenciador

Motor:

El motor de combustión interna puede ser de inyección mecánica o electrónica y está compuesto de varios sistemas que son:

a) Sistema de combustibleb) Sistema de admisión de airec) Sistema de enfriamientod) Sistema de lubricacióne) Sistema eléctricof) Sistema de arranqueg) Sistema de protección

Generador:

El generador síncrono de corriente alterna está compuesto de:

a) Inductor principalb) Inducido principalc) Inductor de la excitatrizd) Inducido de la excitatrize) Puente rectificador trifásico rotativof) Regulador de voltaje estáticog) Caja de conexiones

Transferencia:

La unidad de transferencia puede ser cualquiera de las que se mencionan, según la capacidad del genset:

a) Contactores electromagnéticosb) Interruptores termo-magnéticosc) Interruptores electromagnéticos



Circuito de control de transferencia:

En el caso de los grupos electrógenos automáticos incluyendo (Sincronía) el control tiene integrado un circuito de control de transferencia control.

Por medio de programación se implementan las funciones de transferencia (tiempos, configuración de operación) y ajustes como sean necesarios para cada caso, en particular. El circuito consta de:

a) Sensor de voltaje trifásico del lado normal, y monofásico del lado de emergencia

b) Ajuste para el tiempo de: I. Transferencia II. Re-transferencia III. Enfriamiento de máquina IV. En caso de ser sincronía (tiempo de sincronía y configuración de

operación)c) Relevadores auxiliaresd) Relevadores de sobrecargae) Tres modos de operación (manual, fuera del sistema y automático)

Protección y control del motor:

El circuito del motor de arranque y protección de máquina consta de las siguientes funciones:

a) Retardo al inicio del arranque (entrada de marcha):I. Retardo programables (3 y 5 intentos)II. Periodo de estabilización del genset

b) El control monitorea las siguientes fallas:I. Largo arranque, baja presión de aceite, alta temperatura, sobre y baja

velocidad, no-generación, sobrecarga, bajo nivel de combustible, nivel de refrigerante (opcional), paro de emergencia y cuenta con algunos casos de entradas y salidas programables dependiendo del control que se use

c) Solenoides de la máquina:I. Solenoide auxiliar de arranque (4x)II. Válvula de combustible. O contacto para alimentar ECU en caso de ser

electrónica

d) Fusibles (para la protección del control y medición)

e) Cuenta con indicador de fallas el cual puede ser:I. Alarma audibleII. Mensaje desplegado en el display



III. Indicador luminoso (tipo incandescente o led)



Instrumentos del tablero:

Los instrumentos de medición que se instalan normalmente en los genset son:

a) Voltímetro de C.A. con su conmutadorb) Amperímetro de C.A. con su conmutadorc) Frecuencímetro digital integrado en el controladord) Horómetro digital integrado en el controlador



MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE UN GRUPO ELECTRÓGENOLa frecuencia y el tipo de mantenimiento necesario en un grupo electrógeno dependerán de una serie de factores, incluidos el uso del grupo electrógeno, el ambiente donde funciona y la carga porcentual que lleva. Normalmente, los fabricantes de generadores recomiendan, en el caso de uso de Emergencia, realizar inspecciones y mantención preventiva motor-alternador cada tres meses, mientras que si es de uso Continuo, cada 250 o 500 horas, dependiendo de la marca y las recomendaciones de cada fabricante.

Un mantenimiento preventivo completo incluye para el motor cambio de filtros y de aceite lubricante, revisión de niveles, agua, aceite, combustible y revisión de la carga de la batería, además de limpieza y chequeo del motor en general. Respecto al alternador, se recomienda una limpieza y chequeo de parámetros, los cuales se revisarán al momento de arrancar el generador para realizar pruebas y rangos de carga. Asimismo, se sugiere inspeccionar y arrancar el generador una vez por semana para verificar su buen funcionamiento.

Los procedimientos de mantenimiento adecuados aumentan la confiabilidad en el arranque y funcionamiento de los grupos motor-generadores de emergencia.

Un programa de mantenimiento preventivo bien planificado es vital para el funcionamiento de cualquier grupo motor-generador. Un plan eficaz ayuda a garantizar que cuando se producen cortes de servicios eléctricos, el conjunto blanco generador de energía se iniciará y continuará funcionando durante el tiempo que sea necesario.

El fracaso de un grupo electrógeno para arrancar debido a algo tan fundamental como una batería descargada o una bomba de combustible defectuosa es inexcusable. Además, puede ser muy costoso en términos de producción en una instalación de fábrica o proceso. En un centro médico, donde un generador de emergencia es la fuente de energía alterna, la falta de inicio podría resultar en pérdida de vidas.

LOCALIZACIÓNUn aspecto importante del mantenimiento es la ubicación del motor-generador. Cuando se instala en el interior de una instalación más grande, que normalmente se encuentra en una sala de equipos donde el mantenimiento puede ser convenientemente llevado a cabo.

En las instalaciones más pequeñas, tales como una tienda o un establecimiento de salud pequeños, que pueden estar ubicadas fuera. Se recomienda que los motores expuestos a temperaturas menos de 70 ° F (21 ° C) también estar equipado con el motor calentadores de aceite lubricante para ayudar a garantizar de partida. Además, es importante que los motores de espera grupos electrógenos estar equipado con el motor calentadores de refrigerante capaz de mantener la



temperatura del refrigerante en un mínimo de 100 ° F (38 ° C). Evitar la instalación de un conjunto motor-generador en o cerca de un ambiente desfavorable (polvo, corrosivos, etc.).



PROCEDIMIENTOS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVOCiertos elementos en cualquier generador de reserva de energía siempre se deben revisar.

Los cheques diarios deben incluir lo siguiente:

Sistema de lubricación. Comprobar visualmente que no haya fugas. Comprobar el correcto funcionamiento del calentador de aceite. Esto se hace manualmente al sentir el bloque del motor para asegurarse de que está caliente

El sistema de refrigeración. Comprobar visualmente que no haya fugas. Asegúrese de que el calentador de refrigerante está funcionando correctamente cuidadosamente la temperatura del radiador para cerciorarse de que no es excesivamente caliente

Sistema de combustible. Comprobar visualmente que no haya fugas

Switchgear. Asegúrese de que el interruptor de START en la posición AUTOMÁTICO

Chequeos semanales programados debe incluir lo siguiente:

Sistema de lubricación. Revise el nivel del aceite del motor. Si el gobernador es un tipo hidráulico, verificar su nivel de aceite también

El sistema de refrigeración. Comprobar nivel de refrigerante adecuada

Sistema de admisión de aire Buscar y eliminar cualquier restricción del filtro de aire

Sistema eléctrico. Comprobar que la carga de la batería del sistema está funcionando correctamente

Prueba de funcionamiento del Generador. Inicio y haga funcionar el motor-generador con carga. Comprobar si hay vibraciones inusuales durante la operación de conjunto



Chequeos programados mensuales son las siguientes:

El sistema de refrigeración. Verificar que no haya restricción de aire del radiador, comprobar el estado de las mangueras y conexiones y buscar fugas. Comprobar la condición de concentración del anticongelante y del refrigerante. Comprobar el estado y la tensión de las correas. Asegúrese de que las persianas accionadas por motor eléctrico estén funcionando correctamente

Sistema de admisión de aire. Visualmente revise si hay fugas o perforaciones. Comprobar el estado de las líneas de suministro de aire, mira por las conexiones o abrazaderas sueltas

Sistema de combustible. Asegúrese de que los tanques de combustible en el día y los principales están en los niveles apropiados; cheque la operación apropiada de la bomba de transferencia de falta de combustible

Sistema de escape. Visualmente revise si hay fugas y las restricciones en el sistema. Drenaje de la trampa de condensación

Sistema eléctrico. Mirar todos los medidores del motor y el generador y verificar su buen funcionamiento. Verificar el peso específico (8G) del líquido de la batería con un hidrómetro y la recarga de 8G si está por debajo de 1.260

Generador. Comprobar visualmente la ventilación del generador de entrada y salida de aire de cualquier restricción

Herramientas de servicio. Comprobar que todas las herramientas de servicio requeridos están disponibles



Inspecciones semestrales incluyen los siguientes:

Sistema de Lubricación. Cambio del aceite del motor y del gobernador hidráulico. Reemplace los filtros de flujo total y bypass

El sistema de refrigeración. Cambie el filtro del agua del acondicionador del refrigerante

Sistema de admisión de aire. Revise la tubería y conexiones. Limpie el respiradero del cárter o cambie el purificador de aire

Sistema de combustible. Comprobar fugas del gobernador, las líneas de combustible, y las conexiones. Sedimentos en el drenaje de los tanques y cambie los filtros de combustible

Sistema eléctrico. Revise los controles de seguridad y alarmas

Generador. Inspeccione la limpieza general y la posible filtración de grasa excesiva de los cojinetes del generador

Comprobar si hay fugas de líquido refrigerante

Switchgear. Comprobar el cableado de distribución y las conexiones, El interruptor de alimentación y el interruptor de transferencia

Los procedimientos anuales de mantenimiento son los siguientes:

Sistema de refrigeración: Verificar el buje del ventilador, la polea impulsora y el de la bomba agua. Limpiar el sistema de refrigeración

Sistema de combustible: Cambiar el respiradero del tanque de flotador

Sistema de escape: Ajuste los tornillos de presión del colector de escape y el turbocompresor

Motor: Ajuste accesorios de montaje del motor

Generador: Verificar las bobinas y las conexiones eléctricas. Medir y registrar la resistencia de aislamiento de bobinado del generador. Engrasar los rodamientos. Comprobar el operación de los bandas de los calentador del generador. Comprobar si hay vibraciones inusuales durante la operación de conjunto. Ajuste accesorios de montaje de los aislamientos de vibración

Switchgear: Verificar la instrumentación. Banco de carga para la prueba del generador



MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE ALGUNAS PARTES IMPORTANTES DEL ELECTRÓGENOMantenimiento del motor de un grupo electrógeno:

Aunque cada motor incluye un manual de operación para su correcto mantenimiento, dentro de los aspectos principales para un buen mantenimiento del motor, destacan los siguientes:

Controlar el nivel de aceite: Con el motor nivelado horizontalmente se debe asegurar que el nivel esté entre las marcas MIN y MAX de la varilla. Si el motor está caliente, habrá que esperar entre 3 y 5 minutos después de parar el motor.

Cambio de aceite y filtros de aceite: Respete siempre el intervalo de cambio de aceite recomendado y sustituya el filtro de aceite al mismo tiempo. En motores parados no quite el tapón inferior. Utilice una bomba de drenado de aceite para absorber el aceite.

Filtro del aire. Compruebe/sustituya: El filtro del aire debe sustituirse cuando el indicador del filtro así lo indique. El grado de suciedad del filtro de aire de admisión depende de la concentración del polvo en el aire y del tamaño elegido del filtro. Por lo tanto, los intervalos de limpieza no se pueden generalizar, sino que es preciso definirlos para cada caso individual.

Correas de elementos auxiliares. Comprobación y ajuste: La inspección y ajuste deben realizarse después de haber funcionado el motor, cuando las correas están calientes. Afloje los tornillos antes de tensar las correas del alternador. Las correas del ventilador tienen un tensor automático y no necesitan ajuste. Sin embargo, el estado de las correas debe ser comprobado.

Sistema de refrigeración: El sistema de refrigeración debe llenarse con un refrigerante que proteja el motor contra la corrosión interna y la congelación. Nunca utilice agua sola. Los aditivos anticorrosión se hacen menos eficaces con el tiempo. Por tanto, el refrigerante debe sustituirse. El sistema de refrigeración debe lavarse al sustituir el refrigerante.

Cambio del filtro de combustible: No debe entrar suciedad o contaminantes al sistema de inyección de combustible. La sustitución del combustible debe llevarse a cabo con el motor frío para evitar el riesgo de incendio causado al derramarse combustible sobre superficies calientes.



Mantenimiento del alternador de un grupo electrógeno:

Si bien es cierto las fallas del alternador son mínimas, se recomienda para su mantención chequear algunos parámetros que se detallarán a continuación:

Estado de los devanados: Se puede determinar el estado de los devanados midiendo la resistencia de aislamiento a tierra, es decir, la resistencia óhmica que ofrece la carcasa de la máquina respecto a tierra.

Mantención y recambio del rodamiento del alternador: Todos los rodamientos son de engrase permanente para un funcionamiento libre de mantenimiento. Sin embargo, durante una revisión general se recomienda comprobarlos por desgaste o pérdida de aceite y reemplazarlos si fuese necesario. Los rodamientos deben ser reemplazados después de 25.000 horas en servicio, dependiendo necesariamente de la recomendación que entreguen los fabricantes de los alternadores.

Mantenimiento de la batería o Rellenado: El uso normal y la carga de la batería tendrán como efecto una evaporación del agua. Por lo tanto, tendrá que rellenar la batería de vez en cuando. Primero, hay que limpiar la batería para evitar que entre suciedad y después quitar los tapones. Añadir agua destilada hasta que el nivel esté a 8 mm por encima de los separadores. Volver a colocar los separadores.

Comprobación de la carga: Para comprobar la carga de una batería se emplea un densímetro, el cual comprueba la densidad del electrolito; esté deberá medir de 1,24 a 1,28 cuando está totalmente cargada; de 1,17 a 1,22 cuando está medianamente cargada; y de 1,12 a 1,14 cuando está descargada.



RECOMENDACIONES Los grupos electrógenos que funcionan sin carga o con cargas ligeras, deben

ser sometidos al banco prueba de carga durante un mínimo de tres horas por lo menos una vez al año con al menos una de estas horas a plena carga o cerca.

Siempre mantener un registro preciso de mantenimiento preventivo, para cada elemento indicando como se lleva a cabo. Los fabricantes de grupos electrógenos normalmente proporcionan los formularios para este fin.

Un medio eficaz de ofrecer un programa exitoso de mantenimiento preventivo es la obtención de un contrato de servicio a través de un distribuidor local de grupos electrógenos de emergencia. El personal de servicio del distribuidor realizar el mantenimiento en el sitio de forma programada, hacen reparaciones, suministro y reemplazo de piezas, según sea necesario, y mantienen toda la documentación necesaria.

Un programa de mantenimiento preventivo no puede necesariamente garantizar que un conjunto generador de energía emergencia nunca falle. Sin embargo, un programa integral que se lleve a cabo correctamente y fielmente de forma programada se convierte en una herramienta muy eficaz para la detección de daño temprano y de posibles los problemas potenciales.


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