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MonitoreoMonitoreo de de MMááquinasquinasHidroelHidroelééctricasctricas
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Por QuPor Quéé Monitorear LasMonitorear Las
MMááquinas Hidroelquinas Hidroelééctricas ?ctricas ?
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Requerimientos de la Industria HidrRequerimientos de la Industria Hidrááulicaulica
Verificación de:• Aislamiento del Estator• Integridad estructural del Rotor, Estator y Turbina• Alineamiento y Balanceo• Estabilidad Hidráulica bajo todas las condiciones de
operación• Supervisión de garantías para unidades nuevas, reparadas o
reconstruidas• Evaluación de riesgo para máquinas con problemas• Repotenciación de unidades existentes• Beneficios Potenciales producto del Monitoreo de Condición
Standard IEEE P1438/D1.5• (Reducción en detenciones forzadas reparaciones forzadas,
reparaciones,inspecciones, etc.)
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Variedad de Máquinas: Diseños, Tamaño, Edad
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• Algunas utilizadasmás que otras
• Algunas reparadaso modificadas
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• Algunas reconstruidas o repotenciadas
• No todas montadas de igual forma
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Máquinas Hidro Generadoras Típicas
• Gran Diametro, EjeVertical
• La masa lejos del Eje• Rotores fabricados a
partir de componentesensamblados
• Baja Velocidad<600 rpm
• Ciclos de OperaciónPermanentes y Transitorios
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El Sistema de Monitoreo debe ser lo suficiente
flexible para adaptarse a las diferentes necesidades
BULBOBULBO
FRANCISFRANCIS
PELTONPELTON
KAPLANKAPLAN
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Lo Tipico
•Vibración
•Temperatura(RTDs)
•Descargas Parciales
•Entrehierro
Otros• Campo Magnético
• Vibración de Barras Estatoras yTérminales
• Incremento en Tempartura delGenerador (Mapeo termico)
Casos Especiales• Corriente en el Eje
• Claros de Turbina
• Flujo, Otros
QuQuéé se esta especificando en la se esta especificando en la industria hidrindustria hidrááulica en el 2008?ulica en el 2008?
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Clientes Clientes AlrededorAlrededor Del Del MundoMundo
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Clientes en CanadaClientes en Canada
Abitibi-Consolidated (Abitibi-Price)
Alberta Power (2000)
Alcan Inc.
Alstom (GEC Alsthom, ABB)
Churchill Falls (Labrador) Corp. Ltd.
Columbia Power (Arrows Lake)
Cominco Metals
Compagnie d’énergie Maclaren-Québec
Compagnie Minière IOC
Coulonge Énergie Ltée
Elkem Metal
Énergie La Lièvre s.e.c.
FortisBC, Inc.
GE Hydro (GE & Kvaerner)
GE Industrial Systems
Great Lakes Power
Hitachi Canadian Industries Ltd.
Hydro-Québec
Hydro Expertise DL inc
Klohn-Crippen Consultants
Kruger Papers
Manitoba Hydro
Mississagi Power Trust
New Brunswick Electric Power – NB Power
Newfoundland & Labrador Hydro – NFLH
Northern Alberta Institute of Technology
Northwest Territories Power Corp. – NWTPC
Nova Scotia Power
O & M Cogénération
Ontario Power Generation (Ontario Hydro)
Orillia Water, Light & Power Co.
Pratt & Whitney Canada
Sasketchewan Power Corporation
Saskpower
Shell Canada
Société Électrolyse et Chimie Alcan Ltée. – SECAL
TransAlta Utilities Corporation
UtiliCorp Networks Canada
Voith Siemens Énergie Hydraulique
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Fuji Electric
Fuji Electric Corp. of America
General Electric Company
GE International Inc.
GE Power Systems
Georgia Power Co.
Gracon Corporation
Grand River Dam Authority – GRDA
Idaho Power
Ideal Electric
IMPSA
JEA
Klohn-Crippen Consultants
MidAmerican Energy Co.
Mississipi Power Co.
Montana Power Company
National Electric Coil/Rail Products International Inc.
New York Power Authority – NYPA
Northeast Generation Services Co.
Northeast Utilities Service
Oglethorpe Power
Orion Power (Niagara Mohawk Power)
Clientes en Clientes en EstadosEstados UnidosUnidos
Air Liquid
Alabama Power Compan
Allegheny Energy Service Corp.
Arizona Public Service Company
Avista Corp. (Washington Water Power)
Basin Electric Power Cooperative
BHP (USA) Inc.
Brascan Power New York
Bently Nevada Corporation
Bowater
Consumer Energy
CVG International America
Deublin Co.
Duke Energy Corporation
Electric Lighting Company
Electric Machinery Company, Inc.
Elko Windustrial Co
ENSCO, Inc.
Erie Boulevard Hydropower LP
Exelon Generation Company
First Energy Corp.
Firstlight Power Ressources Services
Florida Power & Light Co. – FPL
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PacifiCorp
Pacific Gas & Electric Company
Portland General Electric
PPL Montana, LLC (Montana Power)
PT Freeport Indonesia
PUD of Chelan County
PUD #1 of Douglas County
PUD #2 of Grant County, WA
Purchasing Southern International Co
SCANA Services Inc.
Schotec AG
Siemens Power Corporation
Siemens Westinghouse Power Corporation
Southwestern Public Service Company
State of California
Sunnyside Cogeneration Associates
Toshiba
TXU Generation Company LP
U.S. Army Corps of Engineers – USACE
U.S. Dept. of Interior, Bureau of Reclamation – USBR
U.S. Gen New England, Inc.
Virginia Power
Voith Siemens Hydro Power Generation
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Clientes en Centro y Clientes en Centro y SudSud AmericaAmericaback
EcuadorConsortio Central Hidroeletrica Daule Peripa
MexicoComision Federal de Electricidad – CFE
Energ Power de México S DE RL DE CV
VA Tech (ELIN, Escher Wyss)
.
ArgentinaEntidad Binacional Yacyreta – EBYIMPSA
BoliviaHidroelectrica Boliviana S.A
BrazilAlstom Brasil Ltda.Alstom Elec. S.A.Companhia Energética de Minas Gerais – CEMIGCompanhia Hidro Elétrica do Sao Francisco – CHESFCompanhia Paranaense de Energia – COPELEletronorteEnerg Power LtdaFurnasGE Hydro Inepar do Brasil S.A.Machadinho Energética – MAESARenno Tecnologia e Representacoes LtdaTractebelVoith Siemens Hydro Power GenerationItaipu Binacional
ChileSiemens S.A
PanamaEmpresa De Generación Eléctrica FORTUNA, S.A.
PeruCompania Minera Antamina S.A.
Empresa De Generación Eléctrica MachuPicchu – EGEMSA
Empresa De Generación Eléctrica San Gaban
PANAPEX S.A.
VenezuelaElectrificación del Caroni – EDELCA
UruguayNational Administration of Power Plants and Electric Transmission – UTE
ColombiaEmpresas Publicas de Medellin – EPM
Costa RicaInstituto Costarricense de Electricidad – ICE
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Clientes en Clientes en AfricaAfrica y y EuroasiaEuroasiaback
AfricaAfricaCameroonSociété Nationale d’Électricité – SONEL
GhannaVolta River Authority – VRA
South AfricaESKOM
Westward Monitoring Systems (Pty)
UgandaESKOM Uganda Limited
EurasiaEurasiaIndiaBharat Heavy Electricals Limited
Government of Maharashtra Irrigation Dept. – GOMID
Maharashtra State Electric Board – MSEB
Malana Power
IranIran Water & Power Resources Development Co. – IWPC
FARAB
PakistanWater and Power Development Authority – WAPDA
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Clientes en EuropaClientes en Europa
AustriaVA Tech (ELIN, Escher Wyss)
BelgiumAlstom ACEC Énergie S.A.Electrabel S.A.GEC ALSTHOM ACEC Energie
BosniaElektropriveda
CroatiaVESKI d.o.o
Czech RepublicaElektrárenská Spolecnost CEZ s.a.
Skoda Electrické Stroje Plzen s.r.o.
FranceAlstom (GEC Alsthom, ABB)Électricité de France – EDFLafarge
RussiaBratska
Electrosila
SpainAlstom (GEC Alsthom, ABB)Global Energy Services Siemsa, S.A.Neurylan
SwitzerlandAlstom (GEC Alsthom, ABB)Elektrizitäts-Gesellschaft LaufenburgEntreprises Électriques FribourgeoiseITEX Industries AGNordostliche-KraftwerkeRomande ÉnergieSchotec AGServices industriels de Genève – SIGVibro-Consult AGVibro-Meter
UkraineOJSC DniproHydroEnergo.
GermanyBKW EnergieEH EURO GmbhFachhochschule KonstanzSiemens AGVoith Siemens Hydro
HungaryTiszaviz Hydro Power
ItalyAnsaldo
PolandKONCERN ENERGETYCZNY ENERGA SAPPHW (Proloc)Voith Turbo sp. z o.oZaklad Energetyczny Torun SA
PortugalEletricidad de Portugal – CPPEVibro Control Ltd
RomaniaT.N.-Grup-Exim Srl
Uzina Constructoare de Masini Resita S.A.
RENEL Romania
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Clientes en Europa del NorteClientes en Europa del Norteback
DenmarkRovsing Dynamics S/ASV Produktion a.m.b.a.
FinlandFortum Power and Heat OyImatran Voima
IcelandLandsvirkjun
IrelandHuntstown Power Co. Ltd
NorwayAlstom (GEC Alsthom, ABB)GE Energy (Norway) ASInternational Technology Group AS
SwedenGE Hydro (GE & Kvaerner)GE Energy (Sweden) ABSydkraft
United KingdomFirst Hydro
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back Clientes en Asia y Clientes en Asia y OceaniaOceania
P.R. of ChinaBeijing Wanruida Monitor & Control Technology Co.
China National Building M&E I&E Corp.
China National Chemical Construction Group
China National Electronics I&E Corporation
China Yangtze Three Gorges Project Dev. Corporation
Datang Co.
Ertan Hydropower Development Co. – EHDC
Fujian Electric Power
Gansu Power Co.
Hubei Qingjiang Hydroelectric Development – QDCNanfang Dianli
Northeast China Electric Power Group
Shandong Power Co.
State Power Corp. of China
Tecocity Oriental Control Engineering (Beijing) Co. Ltd
Three Gorges Project Corp. – CTGPC
Three Gorges International Tendering Company Ltd.
New ZealandElectric Corp. of New Zealand – ECNZ
TaiwanTaiwan Power – TPC
ThailandEGAT
VietnamIndustrial Equipment and Material JSC Company (Vatco)
IndonesiaPerusahaan Listrik Negara – PT.PLN
PT International Nickel – PT. INCO
PT Multi Surya Makmur Gemilang
PT Newmont Nusa Tenggara
PT Sahabat Mitra Intrabuana
JapanLaser Measurement Corporation
Marubeni
Railway Technical Research Institute – RTRI
KoreaHana Evertech Co. Ltd.
KEPCO
Woorigisool Inc.
PhilippinesSan Roque Power Corporation
Southern Controls Industrial Supply
Ultra Ind’l. Trade & Services, Inc.
AustraliaState Electric Corp.
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Sumario General de Soluciones con el Sumario General de Soluciones con el Monitoreo de VibroSystMMonitoreo de VibroSystM
EntrehierroVibraciónTemperaturaFlujo Magnético
DesplazamientoVelocidad
FlujoPresión
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AplicaciAplicacióónnSoluciSolucióónn de de MonitoreoMonitoreo
AGMS®Entrehierro
MFMtm
Flujo Magnético
DM
Movimiento lento del Rotor
DMV
Velocidad del Rotor
TWR
Temperatura de Polos del Rotor
FOT
Temperatura de Escobillas
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TWIRTemperatura del Anillo-Colector
TWStm
Temperatura del Estator
BTV
Temperatura y Vibración delBobinado del Estator
SBV
Vibración de Barras enRanuras
OFC
Pelicula de lubricante enCojinete de Empuje
VibraWatch
Vibración Relativa yAbsoluta en Cojinetes
AplicaciAplicacióónnSoluciSolucióónn de de MonitoreoMonitoreo
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BSPD
Detección de Corteen Pasadores
SPES
Holgura de Alabes
FOAtm
Vibración en cabazales de bobina
LEGEND
= Hidrogeneradores
= Turbogeneradores
= Grandes Motores(Molinos Sag)
= Transformadores
AplicaciAplicacióónnSoluciSolucióónn de de MonitoreoMonitoreo
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SistemaSistema de de MonitoreoMonitoreo de de EntrehierroEntrehierro
AGMSAGMS
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AspectosAspectos RelativosRelativos al al EntrehierroEntrehierro– Circularidad y Concentricidad de Rotor y Estator– Corrosión en anillo flotente del Rotor, Solturas y Vibración,– Rotura del Soporte Araña, Sobrecalentamiento de Polos– Alineamiento de Eje, Movimientos Excentricos y deslizamiento– Flexión y Ondulamiento de Estator, Expansión Térmica,
Sobrecalentamiento del Nucleo del Estator, Soltura de la Estructuradel Nucleo y Fisuramiento de Placas
– Campo Magnético– Vibración de Máquina– Efecto del Deterioro del Concreto (AAR)– Contacto Rotor- Estator or Excitador– Efecto de Fuerzas Geotecnicas en la Estructura de la Planta– Envejecimiento Prematura de la Máquina
(Desgaste y falla de Descansos, Envejecimiento de Bobinadoy fallas)
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• Monitoreo de Entrehierro de Hidrogeneradores
• Vista Instantánea del Rotor dentro del Estator con el equipo en operación
• Los perfiles y Posiciones delRotor y Estator suministranimportante Informaciónrespecto a la condición dinámica de la máquina en estudio
MonitoreoMonitoreo de de EntrehierroEntrehierro(AGMS)(AGMS)
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InstrumentaciInstrumentacióónn
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InstrumentaciInstrumentacióónn
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MedicionesMedicionesPlantilla : Perfil de un Polo
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Plantilla: Todos los Polos en 1 Vuelta
MedicionesMediciones
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Signature: Mínimo Valor de Cada Polo = Perfil del Rotor
Sensor X°
MedicionesMediciones
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Signature: Perfil del Rotor visualizadapor todos los Sensores
Sensor 48°
Sensor 228°
Sensor 180°
Sensors 0°, 270°, 90° & 318°
Sensor 138°
MedicionesMediciones
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MedicionesMediciones del del EntrehierroEntrehierro
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Polo: Consecutivas signatures = Comportamiento Dinámico
MedicionesMediciones
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Factores que Afectan el Factores que Afectan el entrehierroentrehierro
• Movimientos de componentes rotatorios (rotor, eje)
• Movimientos de componentes estáticos (estator)
• Fuerzas Magnéticas, centrífugas e hidráulicas
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Sistema de MediciSistema de Medicióón de Flujo n de Flujo MagnMagnééticotico
MFMMFM
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Aspectos Relativos a las Aspectos Relativos a las VariaciVariacióónesnes del Flujo Magndel Flujo Magnééticotico
–Vibración de Máquina–Sobrecalentamiento del Estator–Esfuerzo excesivo en componentes y
estructura del Rotor y Estator
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MediciMedicióónn del del FlujoFlujo MagnMagnééticotico
Flujo Magnético
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InstrumentaciInstrumentacióónn• En generadores Hidraulicos,
el monitoreo de flujo magnético sin la medición del entrehierro es incompleto
• La correlación de parámetros indica si la causa de variación es eléctrica (corto circuito en campo de polos del rotor)ó mecánica
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La La correlacicorrelacióónn eses importanteimportanteCampo Magnético vs. Entrehierro (Signature)
Campo Magnético
Entrehierro
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Flux InstrumentationFlux InstrumentationTendencia del Entrehierro Vibración del Eje Flujo Magnético
Incremento del entrehierro debido a expansión térmica ycorrespondiente variación de flujo magnéticoBack
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Movimiento Lento del Rotor (Movimiento Lento del Rotor (creepcreep))y Detecciy Deteccióón de Velocidad del Rotorn de Velocidad del Rotor
DM & DMVDM & DMV
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–Seguridad durante el Mantenimiento–Operación y Control de la Máquina
Aspectos Relativos al Aspectos Relativos al CreepCreep yyVelocidad del RotorVelocidad del Rotor
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DetecciDeteccióón de Velocidad yn de Velocidad yCreepCreep en Rotoren Rotor
DM-100:• Detección de movimiento lento
del rotor (creep) en generadoresy grandes motores eléctricos con polos salientes
• Notificación al sistema automatizado cuando la máquina alcanza niveles preestablecidos de movimiento no esperado
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DetecciDeteccióón de Velocidad yn de Velocidad yCreepCreep en Rotoren Rotor
DMV-100: • Notifica al sistema de control
cuando la máquina comienza a moverse.
• Previene al operador antemovimientos no esperadosdel rotor cuando la máquinaaesta fuera de servicio o enmantenimiento
• Para suministrar rpm amecanismos externosdurante la operación
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TemperaturaTemperatura dede PolosPolos del Rotordel Rotor
ThermaWatchThermaWatch RotorRotor(Cara de Polos, (Cara de Polos, Uniones,CircuitosUniones,Circuitos
y Amortiguadores )y Amortiguadores )
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– Cortocircuitos– Envejecimiento Prematuro del Rotor– Falla en unión de Polos del
Rotor– Pérdida de Productividad– Salidas Forzadas– Evaluación de Eficiencia del
Generador
AspectosAspectos RelativosRelativos aaTemperaturaTemperatura del Rotordel Rotor
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Temperatura de Polos del RotorTemperatura de Polos del RotorCaras/Uniones/Circuito y Amortiguador Caras/Uniones/Circuito y Amortiguador
de Barrasde Barras
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ThermaWatchThermaWatch -- rotorrotorTemperatura Individual depolos del rotor y bobinado
Medición sin contactodesde el estator– Sensor instalado en la
ventana de ventilación
– Ajustado al borde delnucleo de la cara del estator
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• Mecánismo de rápida respuesta• Medición sin contacto• Dimensión Pequeña
5,95 mm /0.23 in.• Salida análoga linearizada
de 4-20 mA• Rango de Temperature:
0 a 200 °C/32 à 392 °F• Precisión: ±2 °C /±3 6 °F
FuncionesFunciones TWRTWR
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CorrelaciCorrelacióón de Entrehierron de Entrehierroy Temperaturay Temperatura
Forme des Pôles
Température des Pôles
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MonitoreoMonitoreo de de TemperaturaTemperatura de de PortaescobillasPortaescobillas, , BarraBarra
AisladaAislada de de FaseFasey y TerminalesTerminales de de BobinasBobinas
FOTFOT
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AspectosAspectos relativosrelativos al al sobrecalentamientosobrecalentamiento de de
portaescobillasportaescobillas, , barrabarra aisladaaisladade de fasefase y y terminalesterminales de de BobinasBobinas
–Pérdidas de Productividad–Salidas Forzadas
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Brush
TemperaturaTemperatura de de PortaescobillasPortaescobillas, , BarraBarra AisladaAislada de de FaseFase y y TerminalesTerminales
de de BobinasBobinas
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InstalaciInstalacióónn FOTFOT
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TemperaturaTemperatura PortaescobillasPortaescobillas
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• Perfil Plano• Diseño Robusto para Aplicación Industrial• Inmune a intereferencia
electromagnética – No Metálico• Aislación: 3 kVac/mm @ 25°C/77°F,
25 % humedad relativa• Hasta to 200°C/392°F• Seguro para el personal• No Invasivo
TecnologTecnologííaa FOTFOT
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•• Aislado para medicionesAislado para medicionesen Alto Voltajeen Alto Voltaje
•• Sensor de tamaSensor de tamaññoopequepequeññoo
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TecnologTecnologííaa FOTFOT
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Monitoreo de TemperaturaMonitoreo de Temperaturaen Anillo Colectoren Anillo Colector
TWIRTWIR
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Aspectos Relativos alAspectos Relativos alSobrecalentamiento delSobrecalentamiento del
Anillo ColectorAnillo Colector–Sobrecalentamiento del Portaescobillas–Pérdida de productividad–Salidas Forzadas
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Grooved Slip Ring
TemperaturaTemperatura del del AnilloAnillo ColectorColector
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Temperatura Sin ContactoSensor: TWIR• Montado remotamente,
cable integral de 1.8 m (6 ft)• Rango de Medición:-18 to 538°C
(0 to 1000°F)• Salida: salida calibrada de 4-20mA
Precisión:±2% de lectura ó 2.2°C(4 °F) lo que sea mayor
• Ideal para mediciones en lugares de dificil acceso y ambientes peligrosos
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TemperaturaTemperatura del del AnilloAnillo ColectorColector
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Monitoreo de VibraciMonitoreo de Vibracióónnen en CabazalesCabazales de Bobinasde Bobinas
FOAFOA
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Aspectos Relativos a la VibraciAspectos Relativos a la Vibracióónnde de TTéérminalesrminales de Bobinasde Bobinas
–Desgaste Progresivo del aislamiento
–Debilitamiento Estructural y falla eléctrica
–Rotura de Bobina debido a fatiga mecánica producto de la vibración de la máquina
–Soltura de Amarras del Bobinado
–Deterioro de Estructuras Soportantes
–Pérdidas Hidráulicas (barras estatorasrefrigeradas por agua)
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AcelerometrosAcelerometros FOA de Fibra FOA de Fibra OpticaOptica para uno y dos Ejespara uno y dos Ejes
Diseño Compacto:No conductivoElectricamente
Sensor Livianofabricado connon-metalliccomponents
FOA-100 (30-350 HZ)
FOA-200(10-1000 HZ)
FOA-100E (10-1000 HZ)
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TecnologTecnologííaa FOAFOA
FOA-200, de dos ejes al iniciodel proceso de instalación. El sensor se esta instalando en un generador de 540 MW enfriado por hidrogeno
FOA-100, de un eje al términodel proceso de instalación. El acelerómetro se estáInstalando en un generador de 707 MW enfriado por hidrogeno
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Brida de Penetración en un generadorde 707 MW enfriado por hidrogeno
TecnologTecnologííaa FOAFOA
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• Ideal para ambientesexplosivos y de Alto Voltaje
• Excelente aislamientoeléctrico
• No requiere calibración• Diseño Robusto• No contiene elementos
extraños ni elementosquímicos, sin restricciones de presión o esfuerzo
• No utilza la técnica Fiber Bragg grating (FBG)
• Adoptado por Fabricantes de Equipos
TecnologTecnologííaa FOAFOA
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Ideal para medición de vibración de términales de bobinas en turbogeneradores y máquinas
generadoras de Bombeo
•Para terminales grandes
•Detenciones y partidasfrecuentes
•Esfuerzo inverso bajodiferentes modos deoperación
TecnologTecnologííaa FOAFOA
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TrasformadaTrasformada de Fourierde Fourier (FFT)(FFT)
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Mapeo Mapeo TermicoTermico de de NucleoNucleo y Bobinado del Estatory Bobinado del Estator
ThermaWatchThermaWatchStatorStator
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Aspectos Relacionados al Aspectos Relacionados al NucleoNucleoy Bobinado del Estatory Bobinado del Estator
Indicador de problemas con el nucleo o bobinado:
–Deficiencia de Enfriamiento
–Deterioro de Aislación
– Falla Eléctrica
– Entrehierro no uniforme
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Mapeo Mapeo TermicoTermico de de NucleoNucleo yyBobinado del EstatorBobinado del Estator
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ThermaWatchThermaWatch EstatorEstator
• Multipunto en tiempo real con alarmas
• 100 sensores por cadena, varias cadenas por generador
• Mediciones individuales, cada sensor opera independientemente
• Rango de Medición :-55 to 125 ° C/-67 to 257 ° F
• Exactitud: ±0.5 °C/± 0.9 °Fentre -10 y 85 °C/14 y 185 °F
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MonitoreoMonitoreo de de NucleoNucleo de de EstatorEstator• Instalación en la parte trasera del estator
– Fácil Implementación– Mínimo tiempo de Detención– No requiere desmantelamiento de la máquina
–Sensor de perfil plano
–Inmune a los campos eléctricos y magnéticos
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Gráficos de Mapeo
ThermaWatchThermaWatch EstatorEstator
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ThermaWatchThermaWatch EstatorEstatorGráficos de Mapeo
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Gráficos de Mapeo
ThermaWatchThermaWatch EstatorEstator
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Monitoreo de Bobinado del EstatorMonitoreo de Bobinado del Estator
• Un sensor instalado en cada barra– Cercano al punto de salida del nucleo
– El Cable es adherido en el sector superior delnúcleo para evitar altos voltajes
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TemperaturaTemperatura deldel BobinadoBobinado
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MediciMedicióón de Temperatura y vibracin de Temperatura y vibracióón n en bobinado del Estatoren bobinado del Estator
BTVBTV--100100
• TemperaturaRango de Medición:
-50 a 150 °C
• VibraciónRango de Medición: 5 a
200 μm pk-pk
Medción multipunto en tiempo real de vibraciónabsoluta y temperatura
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VibraciVibracióón de Barras del Estatorn de Barras del Estator
SBVSBV
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Proceso de DeterioroProceso de Deteriorodel Aislamientodel Aislamiento
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Monitoreo de Monitoreo de vibracionvibracion dedeBarras del EstatorBarras del Estator
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Registro en tiempo real de ajuste de cuñas y soltura de barras dinamicamente
(perdida de aislamiento)
Sensor SBVSensor SBV
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• Monitoreo de desplazamiento general y/o peak-to-peakde las barras causado por fuerza electromagnetica
• Sensores de no contacto miden la vibración de la barradentro de la ranura con la máquina en operación
© Copyright 2004 VibroSystM Inc.
Sensor SBVSensor SBV
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• 2 metodos de instalación de sensores:– Remplazando una cuña y posicionando en la ranura
– Montando donde la barra sale del nucleo del estator
Sensor SBVSensor SBV
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MonitoreoMonitoreo SBVSBV
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MonitoreoMonitoreo SBVSBV
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VibraciVibracióón yn yOscilaciOscilacióón de Ejen de Eje
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Aspectos RelacionadosAspectos Relacionadosa la Vibracia la Vibracióón del Ejen del Eje
- Desbalanceo Mecánico- Bamboleo del Eje- Problema en cojinetes - Cavitación- Erosión- Pérdida de Eficiencia
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OrigenOrigen de de laslas VibracionesVibraciones• Las Máquinas Hidroelectricas experimentan
vibraciones de 3 origenes:
– Mecanico Velocidad de Operación(Nsyn) / Sincrónica
– Electro Magnético Doble de la frecuencia de la red óNsyn x número de polos del rotor
– Hidráulico Nsyn x número de alabes de laturbinaNsyn x número de hojas guíasvibraciones no sincrónicas
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InstrumentaciInstrumentacióónn de de VibracionVibracion
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•Inmune a efectos eléctricos, magnetismo residual, corrientes del eje, material de fabricación, acabado superficial, suciedad
•No se requieren procesos complejos ( publido o debaste) de la superficie durante la fabricación ó después de reparaciones
TechnologiaTechnologia VibraWatchVibraWatch
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InstrumentaciInstrumentacióónn de de VibracionVibracionSensores de Proximidad• Desplazamiento Relativo (bamboleo) ó posición
• Sensibles al material de referencia y acabado superficial
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Señales Limpias = Mejor Resultado de Análisis
Señal de Ruido(Rugosidad Surperficialy Propiedades delMaterial del Eje)
Forma de Onda más limpia
Resultados de una Máquina Hidroeléctrica Vertical de 50 MW
TechnologiaTechnologia VibraWatchVibraWatch
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InstrumentaciInstrumentacióónn de de VibracionVibracionAcelerómetros
•Frecuencias bajas debajo y encima de Nsyn
•Altas frecuencias relacionadas a harmónicas de los alaber turbina
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Velocímetros
• Vibración cercana a la frecuencia de la red(100 y 120 Hz)
InstrumentaciInstrumentacióónn de de VibracionVibracion
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VibraciVibracióón y Oscilacin y Oscilacióón de Ejen de Eje
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MonitoreoMonitoreo CompletoCompletoCorrelación de parámetros (polo)
Vibration X/Y Guide bearing
Air gap
Field Application
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AnAnáálisislisis de de VibraciVibracióónnFFT Mostrada por Hz
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Sensor de Espesor de PelSensor de Espesor de Pelíícula cula de Lubricantede Lubricante
OFCOFC
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Aspectos Relativos al Aspectos Relativos al Espesor de pelEspesor de pelíícula cula
LubricanteLubricante
- Daño en el Metal Blanco del Cojinete
- Rotor/Daño en el Cojinete
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Sensor de Espesor de PelSensor de Espesor de Pelíícula Lubricantecula Lubricante
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Sensor de Espesor de PelSensor de Espesor de Pelíícula Lubricantecula Lubricante
OFCOFC• Medición en línea
de no contacto• Monitoreo Continuo del
espesor de pelicula lubricante• Fácil de Instalar• Rango de Medición Standard:
0.3 a 2.3 mm (11.8 a 90.6 mils)• Repetibilidad : < 0.6% (12 μm/0.47 mils)
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DetecciDeteccióón de Rotura de Pasador de Cizallen de Rotura de Pasador de Cizalle
BSPDBSPD
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Aspectos Relacionados a la Aspectos Relacionados a la Rotura del Pasador Rotura del Pasador
de Cizallede Cizalle
- Pérdida de Control en Alabes Directrices- Pérdida de Potencia
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Detector de Corte de PasadorDetector de Corte de PasadorBSPDBSPD
• Rápida Identificación de Pasador Cortado
• Protección de Alabes Directricesmediante notificacióninstantánea a panel remoto de alarma
• Instalados como una serie de detectoresinterconectados
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Holgura en Extremo de Holgura en Extremo de AzabesAzabes de Turbinade Turbina
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AspectosAspectos RelativosRelativosa la a la HolguraHolgura dede
ExtremoExtremo de de AlabesAlabes de de TurbinaTurbina
- Rozamiento- Pérdida de Potencia
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• Sensores sumergidos en el agua
TechnologiaTechnologia
• Muestran en ungráfico Polar lasituación de laturbina
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TechnologTechnologííaa de Holgura de Hojasde Holgura de Hojas
• Diseñado para medir holgura de rodetes en turbinas Francis y Kaplan
• Protección integrada contra corto circuitos, sobre tension inducida y tension de retorno
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ServiciosServicios
• Instalación Llave en Mano• Supervisión de Instalación• Entrenamiento• Soporte Técnico• Interpretación de
Resultados• Planos de Ingeniería• Monitoreo a Remoto
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SupervisiSupervisióón de unan de unaUnidad MonitoreadaUnidad Monitoreada
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MonitoreoMonitoreo a a RemotoRemoto• Monitoreo de
comportamiento de Unidad vía Internet
• Adminsitración de Alarmas 24 horas al día, los 7 días de la semana
• Interpretacíon de Resultados
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VIBROSYSTM
(ZOOM CLIENTE)
Internet Internet
VPNVPN(TCP/IP)(TCP/IP)
PLANTA
(SERVIDOR ZOOM)
MonitoreoMonitoreo a a RemotoRemoto
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REPORTES RISREPORTES RISSUMARIO EJECUTIVO• Resumen de Pruebas• Evaluación General• Recomendaciones
Reporte Técnico• Observaciones Generales• Recomendaciones• Comportamiento General de la
Unidad (estator, rotor, vibración de eje, etc.)
• Conclusiones
Apendices• Tolerancias Mecánicas• Gráficos (polar, orbita, rectangular,
espectros)© Copyright 2006 VibroSystM Inc.
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Vibración deCabazales
MONITOREO INTEGRADOMONITOREO INTEGRADOEntrehierro
Vibraciones Presión
Campo Magnético
Descargas Parciales
Flujo
SCADA/PLC
Temperatura
Corrientes de Eje
Espesor dePelícula deLubricante
TemperaturaMW / MVAR Volts / Amps Nivel
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“Reducción de 2 a 3 días de tiempo de pruebas de comisionamiento para cada unidad, y de 12 a 14 horas de nuevas pruebas por unidad después
de correcciones. Evitando costos de demoras por cerca de US$200,000./unidad/día” (345 MVA)
Alvaro Fogaca, Ingeniero Senior de Mantenimiento, COPEL, Brazil, 2000
“AGMS permitió a USBR evitar de 4 a 5 días de tiempo de detención .”
ComentariosComentarios de de UsuariosUsuarios
Gerry Metcalf, Ingeniero Constructor Residente , Grand Coulee Dam / USBR, U.S.A, 1998
ARIZONA PUBLIC SERVICE COMPANY REFERENCE LETTER
CHURCHILL FALLSCORPORATION LIMITEDREFERENCE LETTER
HYDRO-QUÉBECREFERENCE LETTER
UNITED STATESDEPARTMENT OFTHE INTERIORREFERENCE LETTER
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ComentariosComentarios de de UsuariosUsuarios
POWER News,November 22, 2002
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