La personalización de firmas espectrales en grupos hidroeléctricos

Abstract

La aplicación del Mantenimiento Predictivo con control de vibraciones tiene varias ventajas respecto a otros sistemas. Las más importantes se relacionan con la disminución del costo de mantenimiento y con la elevación de la fiabilidad de la maquinaria. Con la tendencia actualde automatización de las Centrales Hidroeléctricas el sistema MP adquiere especial interés. A pesar de los beneficios de este sistema, su aplicación está limitada por el poco conocimiento que se tiene del comportamiento vibratorio, la carencia de información sobre los niveles de vibración y de que síntomas producen los daños más frecuentes en las unidades hidroeléctricas. Debido a que los niveles globales son poco informativos, se utiliza la firma espectral como referencia para diagnosticar el estado de los Grupos Hidroeléctricos. La firma espectral es el resultado de las distintas excitaciones que actúan sobre la máquina y de su respuesta estructural, especialmente del conjunto rodete-eje-alternador o rotor. En primer lugar se ha simulado el comportamiento estructural del conjunto rotativo, en varios grupos Francis de eje vertical, analizando la respuesta modal de diferentes diseños. En segundo lugar se han realizado pruebas de impactos en varios grupos y se han utilizado otros métodos experimentales, para determinar frecuencias propias, excitadas durante los distintos regímenes de carga. Finalmente se han analizado las firmas reales de grupos en funcionamiento. Esta investigación abarcó 14 Centrales Hidroeléctricas y 33 máquinas diferentes, analizando diferentes factores que intervienen en su comportamiento vibratorio. Con los valores obtenidos, se ha realizado un estudio estadístico del comportamiento de los niveles de vibración en grupos Francis y su grado de dependencia los principales parámetros de diseño. Fueron evaluadas cerca de 800firmas espectrales y los resultados ofrecen la posibilidad de selecciona