Análisis y diagnóstico de defectos en hidrogeneradores basado en vibraciones

Abaixo do vídeo, disponibilizamos as perguntas e respostas do webinar.

Las preguntas formuladas durante el Webinar tiene sus respuestas acá

Como adiciono uma nova pergunta?Cual es la importancia y ventajas de tener sensores en el entrehierro o "GAP" de un generador electrico de eje vertical.


Con los sensores de vibración convencionales, no podemos conocer la variación en la distancia entre el rotor y el estator. El sensor de entrehierro mide directamente la distancia entre el rotor y el estator. Le brinda una mayor precisión en el análisis de problemas relacionados con la geometría y concentricidad del estator y el rotor. Los sensores de vibración pueden no "sentir" estos problemas.




Cual es la importancia de instalación de sensores axiales (medición), en una turbina de eje vertical tipo Pelton, con lubricación forzada


Hay modos de falla que excitan la dirección axial, de ahí la importancia (ejemplo: desalineación, rotor en balance).




Buenas tardes, a que se refiere con el problema de Giro de Aceite?


Fue presentado en el slide 39




El uso de dos sensores relativos colocados a 90° nos permite evaluar órbitas. El uso de dos acelerómetros a 90°, es útil? Para qué?


No es común evaluar la órbita con acelerómetros, pero también es importante conocer la vibración en este sentido. En una máquina horizontal, por ejemplo, si hay un golpe vertical, por ejemplo (espacio libre), el sensor horizontal puede sentir menos. La norma ISO 20816-5 recomienda instalar sensores en ambas direcciones.




Podría repetir el concepto de alfombra referido a holguras?


Cuando hay una holgura excesiva y la presencia del desgaste, el eje golpea el rodamiento. Esto ocurre de manera aleatoria y excita diferentes frecuencias de vibración (incluidas las naturales), que forman una alfombra en la FFT.




Cómo se puede relacionar un problema en el servomotor con la frecuencia de falla de los álabes directrices para Francis o Kaplan?


Esto dependerá del modo de falla (y puede que no sea posible solo con sensores de vibración). Si hablamos de problemas con las alabes directrices, analizamos los múltiplos de la frecuencia de palas de turbina, tal como fue presentado en el slide 43.
A veces es interesante monitorear la presión de aceite del servomotor, porque si varía, puede indicar un problema.




Con el acelerometro veo problemas en rodamientos y con la velocidad unbalance, olgura y desalineacion?


Primero, los tipos de sensores se complementan entre sí y se recomienda tener los sensores con respuesta de frecuencia de acuerdo con los defectos que puedan ocurrir en los generadores. Los proxímetros responden bien a las bajas frecuencias. Velómetros, para frecuencias medias y acelerómetros para altas. Realmente nos gusta usar proxímetros y acelerómetros (medición en g) y hacer una integración para medir también en velocidad (mm / s), por lo que estaremos muy bien cubiertos para todas las bandas de frecuencia y podremos analizar todos los defectos.




Para instalar sensores en el entrehierro es necesario retirar polos o algun desarme?


Esto dependerá del tamaño del generador y la distancia de diseño del entrehierro. espacio de aire superior a 30 mm, es posible instalarlo sin quitar el poste, pero esto no está garantizado. Una visita técnica es necesaria para confirmar.




Qué falla eléctrica indica cuando la orbita se ovala al exitar la máquina?


Es posible que un desequilibrio magnético provoque la deformación del orbital. Estator o rotor ovalado. Rotor fuera del centro del estator. Corto circuito en polo.

Sin embargo, es necesario evaluar más datos para llegar a una conclusión. También sería interesante realizar una prueba de rango operativo. El slide 25 tiene una recomendación del estandar ISO 13373-7 sobre como identificar la origen.




En una turbina Pelton vertical cuántos sensores se deben colocar como mínimo, en el diagnóstico hidráulico se puede descartar si hay problema con algún chorro de inyector desalineado?


En el número de sensores, seguimos las recomendaciones del estándar 20816-5 y agregamos más puntos de monitoreo para obtener la máxima información para un diagnóstico más eficiente. La página 5 de la presentación da una idea de un sistema bien monitoreado y puede usarlo como referencia, pero considerando algunos detalles de Pelton, como se mencionó en el ejemplo de Kaplan. Si instala un acelerómetro cerca del área de la aguja, es posible verificar el cambio en el comportamiento de las vibraciones hidráulicas cuando ocurre un problema de desalineación de la aguja.




Hay equipos portátiles que no emplean la medida de fase de la vibración pero presentan "una órbita" en un punto, es esto posible? A mi entender no es correcto.


La órbita implica al menos una revolución mecánica. Algunos defectos implican una órbita incluso más vueltas.
Al recibir la señal de los dos proxímetros, será posible obtener la órbita, pero es importante para el análisis de defectos, recibir la señal de referencia de fase.




Que equipos recomiendan que incluyan el análisis orbital?


AQTech tiene soluciones de análisis orbital. Para tanto es necesario un equipo de adquisición de datos con software apropiado. Es importante instalar proxímetros (a 0 y 90 grados) y un sensor de fase para obtener la órbita correcta y la referencia de fase para el análisis.




Para tener capacidad de diagnosticos de cavitacion, cual es la frecuencia maxima que debería ser capaz de registrar el sistema de monitoreo de vibraciones?


10kHz ya nos permite hacer esta evaluación. Recordando que los sensores deben responder a esta frecuencia.




Hola, con que estándar se definen los rango de las bandas de frecuencia del espectro de vibración según a falla?


ISO 20816-5




Buenas tardes, que clase de defectos se pueden detectar con un proximitor instalado axialmente en el cojinete de empuje de un hidrogenerador con turbina Francis vertical? Gracias


Recomendamos instalar sensor acelerómetro axial en los cojinetes, no solo empuje, para poder analizar los defectos: rotor en balance; desalineación angular (de eje o cojinetes); eje deformado; defecto en segmentos del cojinete empuje.




Un entrehierro de 16 mm es suficiente para instalar sensor sin retirar polo?


Es muy probable que sea necesario retirar el polo para la instalación del sensor.




Como funciona la detección desbalance magnético en el Generador?


El slide 25 tiene una recomendación del estandar ISO 13373-7 sobre como identificar la origen del desbalance.
Los sensores de entrehierro y los acelerómetros instalados alrededor del estator pueden detectar fallas magnéticas. El sensor de flujo magnético también detecta problemas en los polos cómo corto circuitos.




En el caso de ejes fisurados que tipo de sensores se utilizarian y como reaccionarian?


Para la detección de run-out, utilizamos proxímetros y durante las pruebas de giro lento del eje, podemos detectar los puntos defectuosos de la pista del eje.




Es posible relacionar un problema en el servomotor que gobierna los álabes directrices de una turbina francis en función de la vibración de esos álabes?


Esto dependerá del modo de falla (y puede que no sea posible solo con sensores de vibración). Si hablamos de problemas con las alabes directrices, analizamos los múltiplos de la frecuencia de palas de turbina, tal como fue presentado en el slide 43.
A veces es interesante monitorear la presión de aceite del servomotor, porque si varía, puede indicar un problema.




Buenas tardes, que tipo de sensor recomendarías para una unidad de generación de 40Mw eje horizontal de doble turbina, cuya RPM nominal es 360. Para poder realizar un mejor análisis de vibraciones.


Para un sistema con monitoreo completo, recomendamos el número de sensores, seguimos las recomendaciones del estándar 20816-5 y agregamos más puntos de monitoreo para obtener la máxima información para un diagnóstico más eficiente. La página 5 de la presentación da una idea de un sistema bien monitoreado y puede usarlo como referencia. Más detalles, póngase en contacto con AQTech.





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