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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

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 ________________________________________________________________________________________

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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.



______________________________________________________________________ 8

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.



______________________________________________________________________ 10

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.



______________________________________________________________________ 11

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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