EMPRESA DE SERVICIOS PÚBLICOS DE HEREDIA S.A.
UEN ENERGÍA ELÉCTRICA Y ALUMBRADO PÚBLICO
DEPARTAMENTO DE GENERACIÓN
Informe de Mantenimiento Anual 2012
Planta Hidroeléctrica Los Negros
Realizado por:
Ing. Adriano Jimenez Murillo
Abril de 2012
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ÍNDICE
1. ANTECEDENTES ........................................................................................... 3
2. ACTIVIDADES DEL MANTENIMIENTO ANUAL 2012 .................................... 4
2.1 Mantenimiento de turbinas ............................................................................................... 5 Inspección de rodete y zona de alabes móviles ........................................................................ 5
Medición de holguras ............................................................................................................... 6 Cambio de empaque de válvula mariposa ................................................................................ 6
Mantenimiento de sellos de espalda de turbina ........................................................................ 7 Cambio de pistón del distribuidor ............................................................................................ 7 Ajuste de alabes del grupo 1. ................................................................................................... 8 Cambio de tubería de aireación de turbina de ambos grupos. .................................................. 8
2.2 Mantenimiento de Generadores ....................................................................................... 9 Medición de termografía y análisis de vibraciones .................................................................. 9
Mantenimiento y limpieza de Generadores .............................................................................. 9 Pintura de ejes de los Generadores ......................................................................................... 10 Mantenimiento de enfriadores de ambos Generadores .......................................................... 11
Mantenimiento y limpieza de filtros del sistema de enfriamiento ......................................... 11
2.3 Mantenimiento de Protecciones e Interruptores .............................................................. 12
2.4 Mantenimiento de Transformadores de potencia y de servicio propio ......................... 13
2.5 Mantenimiento de LOU de ambos grupos ........................................................................ 14 Cambio de flujómetros ........................................................................................................... 14 Cambio de aceite de LOU del Grupo 2 .................................................................................. 14
2.6 Pruebas de RTD ..................................................................................................................... 15
2.7 Mantenimiento de Codos de Aspiración ............................................................................. 16
2.8 Mantenimiento de fibra óptica ............................................................................................ 17
2.9 Inspección de tubería de baja, tanque de oscilación y tubería de alta ........................ 18
2.10 Mantenimiento de obra civil .............................................................................................. 19
2.11 Mantenimiento de compuertas y rejillas.......................................................................... 20
2.12 Entrega y pruebas de Limpia rejas .................................................................................. 21
2.13 Cambio de reguladores de voltaje de ambos grupos .................................................... 22
2.14 Reparación de Presa en Toma Caño Negro .................................................................... 23
3. CONCLUSIONES ......................................................................................... 24
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1. ANTECEDENTES
La Planta Hidroeléctrica Los Negros inició su operación comercial el 7 de abril de 2006, desde entonces se
creó el Departamento de Generación, responsable de todo lo relacionado con la producción de energía de
la ESPH.
El mantenimiento de la planta se divide en las siguientes grandes categorías:
Predictivo. Consiste en la detección y diagnóstico de averías antes que se produzcan para así programar
los paros para reparaciones en los momentos oportunos. La filosofía básica de este tipo de mantenimiento
se basa en que normalmente las averías no aparecen de repente, tienen una evolución en el tiempo
dependiente de variables y valores de alarma previamente establecidos, evitándose así paros no
programados, averías importantes y accidentes.
Dentro de las tareas predictivas se encuentran las termografías, los análisis de vibraciones mecánicas de
generadores y motores eléctricos, los análisis de variables eléctricas de generadores (aislamiento, índice
de polarización), análisis de aceites lubricantes, hidráulicos y dieléctricos, etc.
Preventivo. Similar al mantenimiento predictivo en la detección y diagnóstico de averías, se usa el
tiempo como variable para la intervención de los equipos, inspeccionando su estado para toma de
decisiones siempre con una frecuencia determinada (diaria, semanal, mensual, anual, quinquenal) ya
sea por recomendación de los fabricantes de los equipos o por la experiencia de los encargados del
proceso.
Correctivo. Existen dos clases; el que se realiza una vez que la avería de un equipo o sistema se produjo
y el que se programa luego de los resultados y recomendaciones de los mantenimientos preventivos y
predictivos. El primero tiene implicaciones económicas fuertes sobre todo por el factor de demanda
máxima.
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2. ACTIVIDADES DEL MANTENIMIENTO ANUAL 2012 En este apartado se detallan todas las actividades realizadas en el Mantenimiento Anual que inició el 31
de marzo y finalizó el lunes 09 del presente año.
Imagen #1: Casa de Maquinas de Planta Hidroeléctrica Los Negros
El Mantenimiento Anual tuvo trabajos simultáneos en la mayoría de los componentes de la planta. Entre
los lugares o equipos que se intervinieron se encuentran:
Mantenimiento de Turbinas
Mantenimiento de Generadores
Mantenimiento de Protecciones e Interruptores
Mantenimiento de Transformadores de potencia y de servicio propio
Mantenimiento de LOU de ambos grupos
Pruebas de RTD
Mantenimiento de Codos de Aspiración
Mantenimiento de fibra óptica
Inspección de tubería de baja, tanque de oscilación y tubería de alta
Mantenimiento de obra civil
Mantenimiento de compuertas y rejillas
Entrega y pruebas de Limpia rejas
Cambio de reguladores de voltaje de ambos grupos
Reparación de Presa en Toma Caño Negro
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2.1 Mantenimiento de turbinas
Inspección de rodete y zona de alabes móviles Todos los años se desmonta el rodete de la turbina, para inspeccionar el mismo, se buscan
deformaciones, golpes o desgates anormales.
Imagen #2: Montaje de rodete
El asiento del rodete sufre desgaste debido a la cavitación que se provoca durante la operación, por lo
tanto es necesario limpiar esta zona y aplicar pastas poliméricas que sirven como material de sacrificio y así evitar daños severos en esta parte de la turbina.
Antes Después
Imagen #3: Asiento de rodete y zona de alabes móviles
Antes Después
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Medición de holguras Cabe resaltar que esta medición se contrataba cada dos años a la CNFL; para este año se adquirieron los
micrómetros y se realizaron las mediciones con personal de la empresa. Durante las mediciones no se
encontró nada anormal.
Medición de rodete Medición de tapa
Imagen #4: Medición de holguras
Cambio de empaque de válvula mariposa En la válvula mariposa del grupo 1, se dañó el empaque de la misma; provocando una fuga de agua
considerable lo cual podría tener implicaciones a futuro, durante este mantenimiento se cambió el
empaque de la misma logrando eliminar la fuga al 100%. En este mantenimiento se utilizó el último sello
de válvula mariposa por lo que se gestionara la compra de estos repuestos.
Imagen #5: Cambio de empaque de válvula mariposa
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Mantenimiento de sellos de espalda de turbina
Durante el mantenimiento de los sellos de espalda de ambas turbina se determinó que se deben cambiar
los espejos ya que presentan un desgaste considerable en la pista de los mismos, lo cual hace más difícil
el sellado eficiente de estos elementos y la consecuencia son fugas indeseables en la espalda de la
turbina.
Antes Después
Imagen #6: Cambio de empaque de válvula mariposa
Cambio de pistón del distribuidor Se cambió el pistón del distribuidor del Grupo 1 debido a que este presenta fuga de aceite por los sellos
del mismo, se requiere cambiar el del Grupo 2 por las mismas razones y para esto se debe comprar otro
pistón.
Antes Después
Imagen #7: Cambio de pistón del distribuidor del grupo 1.
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Ajuste de alabes del grupo 1.
Se realizó el ajuste de alabes móviles del grupo 1 para mejorar la estanqueidad de la cámara espiral
durante los arranques de máquina. Se detectaron dos mono bloques con fuga (4 y 14 ) , por lo que se
tendrá en cuenta para el próximo mantenimiento anual.
Cadena del distribuidor Mono bloque
Imagen #9: Ajuste de alabes móviles del grupo 1.
Cambio de tubería de aireación de turbina de ambos grupos.
Se cambiaron las tuberías de aireación de ambas turbinas ya que están eran de PVC y se dañaban
constantemente; se sustituyeron por tubería acero inoxidable con unión por férulas.
Antes Después
Imagen #10: Cambio de tubería de aireación.
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2.2 Mantenimiento de Generadores
Medición de termografía y análisis de vibraciones Se realizaron mediciones de termografía y vibraciones mecánicas (antes/después del mantenimiento) para
verificar el estado de ambos generadores. Durante las mediciones no se observó nada anormal, pero se
analizaran los datos con mayor detalle y se hará un informe de los mismos.
Termografía Análisis de vibraciones
Imagen #11: Medición de termografía y vibraciones mecánicas
Mantenimiento y limpieza de Generadores Se realizó mantenimiento y limpieza en ambos generadores, en el grupo 1 todo se encontró normal; pero
en el grupo 2 se encontraron 8 aspas dañadas del rotor, y el desprendimiento de 2 de estas provocaron
daños en 42 bobinas del estator. Se anexa informe del daño ocurrido.
Antes Después
Imagen #12: Daño en aspas de rotor.
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Debido al daño ocurrido en el generador del grupo 2, se realizaron de pruebas de aislamiento y de Índice
de Polarización. Durante la medición no se reportó nada anormal y se presentara un informe de estas
pruebas.
Imagen #13: Medición de aislamiento y de IP.
Pintura de ejes de los Generadores Se pulieron las superficies de los ejes y se aplicó un barniz dieléctrico para protección de los mismos.
Antes Después
Imagen #14: Pintura de ejes de los generadores.
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Mantenimiento de enfriadores de ambos Generadores En el grupo 1 se cambió el enfriador instalado por uno nuevo; esto para probar el repuesto nuevo y darle
un mantenimiento a fondo del enfriador que se desmonto. En el grupo 2 se le dio mantenimiento al
enfriador.
Enfriador nuevo. Mantenimiento de enfriador.
Imagen #15: Enfriadores de los Generadores.
Mantenimiento y limpieza de filtros del sistema de enfriamiento Se desmontaron los filtros de ambos sistemas de enfriamiento de los generadores; se desarmaron, se
revisaron bujes, roldanas y aspersores.
Desarme de filtro Filtro del sistema de enfriamiento
Imagen #16: Mantenimiento de filtros del sistema de enfriamiento.
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2.3 Mantenimiento de Protecciones e Interruptores Se realizó mantenimiento a protecciones e interruptores de toda la planta. Durante las pruebas no se
encontró nada anormal, pero se entregará un informe por parte de ISEP.
Imagen #17: Mantenimiento de protecciones.
Imagen #18: Mantenimiento de interruptores.
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2.4 Mantenimiento de Transformadores de potencia y de servicio propio Se realizaron las siguientes pruebas: resistencia de aislamiento, rigidez dieléctrica del aceite, relación de
transformación y repuesta a la frecuencia. No se encontró nada anormal durante las pruebas.
Imagen #19: Mantenimiento de transformadores de potencia.
Imagen #20: Inspección de bota aislada.
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2.5 Mantenimiento de LOU de ambos grupos
Cambio de flujómetros
Los flujómetros instalados eran de un rango de medición muy bajo por lo cual siempre marcaban el
máximo en su escala; por lo tanto se cambiaron por unos de mayor escala obteniendo la medición exacta
del flujo de aceite que pasa por la LOU.
Antes Después
Imagen #21: Cambio de flujómetros.
Cambio de aceite de LOU del Grupo 2
Por medio de análisis de aceite se determinó que el aceite de la LOU del Grupo 2 necesitaba cambiarse
debido a su alto grado de oxidación, el aceite del Grupo 1 se conservó porque está en muy buen estado.
Filtrado de aceite nuevo. Disposición adecuada del aceite usado
Imagen #22: Cambio de aceite de LOU del Grupo 2.
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2.6 Pruebas de RTD Se probaron todas las RTD (detector de temperatura resistivo) de los cojinetes y de las LOU (unidades de
lubricación de aceite) de ambos grupos con el horno Fluke 9144 el cual hace una comparación de la
medición de las RTD y la del horno. Dependiendo de esta diferencia se acepta o rechaza la RTD. En estas
pruebas se detectó en mal estado la RTD que mide la temperatura del agua de salida del enfriador de la
LOU del grupo1, por lo tanto se procedió a cambiarla por una nueva.
Imagen #23: Horno de pruebas de RTD.
Imagen #24: Instalación de RTD.
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2.7 Mantenimiento de Codos de Aspiración
Debido a la cavitación y erosión del agua hay ciertas zonas de los codos de aspiración que se ven
afectadas. En estos casos se requiere de un material de sacrificio para que el codo no sufra desgastes
severos. Primero se preparó la superficie con chorro de arena y luego se aplicó el producto polimérico
Duratough de Enecon.
Imagen #25: Aplicación de chorro de arena a los codos de aspiración.
Imagen #26: Aplicación de polimérico en las zonas del codo afectadas.
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2.8 Mantenimiento de fibra óptica Se realizó limpieza y mantenimiento de puntos de fibra, conectores y distribuidores ópticos. También se
realizaron mediciones de potencia y pruebas con el OTDR (reflectómetro óptico con dominio en el
tiempo).
Imagen #27: Mantenimiento de puntos de fibra óptica.
Imagen #28: Mantenimiento de distribuidores ópticos.
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2.9 Inspección de tubería de baja, tanque de oscilación y tubería de alta
Se realizó una inspección visual de la tubería de baja, tanque de oscilación y tubería de alta. En la tubería
de baja presión se observó una grieta de unos tres metros de largo; se pasaran las fotografías a un
ingeniero civil para su análisis. En el tanque de oscilación no se observó nada anormal. En la tubería de
presión se encontraron muy pocos puntos (siete) con formación de bacteria; en comparación al año
pasado que eran más de mil, la tubería se encuentra en muy buenas condiciones.
Imagen #29: Inspección de tubería de presión Imagen #30: Corrosión bacteriana
Imagen #31: Grieta en tubería de baja presión.
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2.10 Mantenimiento de obra civil
En lo que corresponde al mantenimiento de obras civiles se realizaron tres trabajos: reparación de tres
paños completos dañados en el canal de Caño Negro- Antecámara, se reparó el muro del lado del
desarenador en la toma de Raudales y se realizaron ventanas para la medición de los caudales ecológicos
en Caño Negro, Raudales y Frijoles.
Imagen #32: Paños dañados (Caño Negro) Imagen #33: Muro del desarenador (Raudales)
Imagen #34: Caudal ecológico (Caño Negro)
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2.11 Mantenimiento de compuertas y rejillas
Este tipo de trabajos se había contratado en años anteriores; pero para este año se adquirieron los
equipos para aplicación de chorro de arena y el de aplicación de pintura epóxido con un alto contenido
de solidos (70%). Se prepararon y pintaron las rejillas y compuertas de la toma Raudales.
Imagen #35: Chorro de arena en rejillas Imagen #36: Rejillas terminadas
Imagen #37: Desarme de compuertas
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2.12 Entrega y pruebas de Limpia rejas
Se terminó de pintar las partes pendientes del equipo, se instalaron los sensores de nivel para que el
limpia rejas trabaje de forma automática. Además se realizaron las pruebas de operación del equipo.
Imagen #38: Pintura de limpia rejas Imagen #39: Instalación de sensores de nivel
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2.13 Cambio de reguladores de voltaje de ambos grupos
Se desmontaron los regulares de voltaje marca MAI y se instaron dos regulares marca BASLER DECS-200-
1C. Ver reporte de instalación en el anexo 1.
Reguladores antiguos (MAI) Reguladores nuevos (Basler)
Imagen #40: Instalación reguladores de voltaje.
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2.14 Reparación de Presa en Toma Caño Negro Para reparar las fisuras en la represa de Caño Negro se realizó una inyección de lechada de cemento a
presión. A los dos días de la reparación se llenó la presa y se pudo observar que las filtraciones de agua
habían desaparecido.
Imagen #41: Inyección de lechada.
Imagen #42: Reparación de represa.
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3. CONCLUSIONES 1. Durante el mantenimiento se detectó la necesidad de comprar varios repuestos críticos: empaques de
válvula mariposa, espejos y sellos de espalda de la turbina, un pistón del distribuidor, alabes de rotor,
deflectores de fibra de vidrio para generador, filtros de aceite para las LOU, válvulas de compuerta de
la turbina.
2. Gracias a la inspección oportuna del mantenimiento anual se pudo encontrar y reparar un daño
severo en el Generador del grupo 2.
3. Se recomienda realizar pruebas de variables eléctricos en los generadores cada tres meses hasta que
no se normalice la condición de ambos generadores (uno quedo sin tres aspas y el otro con cinco
aspas menos).
4. Se recomienda medir vibraciones por lo menos cada mes, hasta que se normalice la condición de
ambos generadores.
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