Fallas en una planta eléctrica de emergencia.

Fallas en una
planta eléctrica de
emergencia.
En este trabajo se hablara de una planta eléctrica de
emergencia al igual de sus fallas en sus sistemas.
Este escrito contiene sus correcciones en las fallas
de esta.
Pablo Alexis Arredondo palacios.
5105 EMEC
08/09/2013
Esquema de P.E.E y sus partes principales.
1.
Motor de combustión interna.
2.
Generador eléctrico de corriente.
3.
Tanque de combustible.
4.
Unidad de transferencia.
5.
Sistema de enfriamiento.
6.
Escape o silenciador.
7.
Cargador de batería.
8.
Sistema de medición.
9.
Sistema de lubricación.
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Motor de combustión interna.
Los motores de combustión interna son máquinas susceptibles a fallas y averías
en su funcionamiento. Existen dos tipos de fallas: típicas y atípicas. Cada
elemento del motor de combustión interna está dispuesto a fallar de manera
diferente. En forma general dichos elementos fallan debido a problemas de
ensamble inadecuado, desgaste, falta de lubricación, fatiga, sobreesfuerzos, mala
combustión, entre otros; a este tipo de fallas se las llama típicas. En el siguiente
proyecto se efectúa la investigación de las fallas que no se encuentran dentro del
grupo anteriormente mencionado, a estas se las conoce como atípicas. El análisis
se ha realizado en cigüeñales, bielas y pistones con un exhaustivo estudio técnico
del siniestro que ocasionó la vería del motor. Las fallas atípicas en cigüeñales
consideradas son: corriente eléctrica que fuga de un generador debido al
desbalanceo de sus fases, y el mal tratamiento térmico realizado al material del
cigüeñal. El golpe hidráulico es la falla atípica encontrada en bielas, la misma que
ocasiona que la biela se doble o se rompa. Por otro lado, se consideran como
fallas atípicas en pistones: al atascamiento del pistón debido a la mala calidad del
agua del sistema de refrigeración, y la sobrerevolución de un motor generada por
un cambio inadecuado de marcha.
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Generador de corriente eléctrica.
1.- Perdida de Campo, opera el relevador 40, es cuando al estar un generador
trabajando se pierde la fuente que alimenta el devanado de campo del rotor.
2.- Por potencia inversa, opera el relevador 32, es cuando al estar un generador
trabajando suceden fallas en su red eléctrica asociada (por ejemplo de fase a
tierra) cercanas al generador eléctricamente, el generador en ese instante deja de
aportar parte de su potencia eléctrica (MWatts) por presencia de la falla y a
medida que pasa el tiempo (ciclos) el generador llega a absorber potencia, si el
tiempo de liberación de falla tarda en liberarse (quizás no más de 5 ciclos, donde 1
ciclo = 1/60) el generador tiende a ir cada vez absorbiendo más potencia y puede
el relevador 32 llegar a su valor de disparo y desconectar el generador.
3.- Falla en el devanado del estator, es cuando se aterriza el su devanado, el
relevador que opera es el 64G, esta es una falla interna.
4.- Falla en el devanado del rotor, es cuando se aterriza el su devanado de campo,
el relevador que opera es el 64F, esta es una falla interna.
5.- Si el tipo de generador tiene una turbina que utiliza vapor, hay infinidad de
fallas asociadas al ciclo térmico que al no haber vapor tiene que salir el
generador.
De las 4 fallas mencionadas anteriormente solo la 3 y 4 hacen operar al relevador
4
87G y esta indica una falla muy severa y deben de hacer pruebas antes de volver
a sincronizarla.
La falla 5 una vez resuelto el problema en el ciclo térmico puede volver a
sincronizar el generador.
La falla 2 una vez liberada la falla se puede volver a sincronizar el generador.
En la falla 1, el cuidado que se debe de tener es el de saber que fue lo que hizo
que se perdiera el voltaje de campo del generador.
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Sistema de combustible.
Tanque sucio de depósitos, mangueras y ductos de combustible obstruidos o
oxidadas – cambiar, bomba de combustible fallar por poco suministro –
cambiar, válvula de no-retorno de combustible -a veces integrado dentro de la
bomba - puede ponerlo una nueva, filtro de combustible - cambiar regularmente 1
vez al año, regulador de presión interna 35 psi devuelve el sobrante de regreso al
tanque, línea de retorno de combustible - derramar o ser obstruido, carburador
tiene un flotador que puede fallar y la aguja, fuel inyección tiene válvulas que se
cambian los empaques de hule y el cedazo de filtro.
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Sistema de enfriamiento.
Fugas de Refrigerante
Esta es la principal causa del sobre-calentamiento de motores. Posibles puntos de fugas
incluyen las mangueras, el radiador, la bomba de agua, carcasa del termostato, radiador
del calefactor, empaque de la cabeza, tapones de protección contra congelamiento,
enfriador de aceite de la transmisión automática, cabeza de cilindros y monoblock.
Efectúe una prueba de presión. Un sistema refrigerante sin fugas deberá de mantener la
presión por cuando menos un minuto.
Concentración Equivocada de Refrigerante
Asegúrese de utilizar la recomendación del fabricante de su vehículo. El utilizar el tipo
equivocado de refrigerante o una concentración incorrecta de refrigerante con agua
destilada, también podrá dar como resultado el sobre-calentamiento del motor. Lo mejor
es llevar a cabo un drenado y relleno completo.
Termostato Descompuesto
Un termostato es una válvula sensible al calor que abre y cierra en respuesta a la
temperatura del motor. Cuando el termostato está en posición abierta, el refrigerante que
se calentó en el motor pasa a través del radiador. Cuando está cerrado, evita que el
refrigerante fluya al radiador, acelerando el calentamiento del motor frío. Cuando el
termostato se pega en posición cerrada, el refrigerante se queda en el motor y
rápidamente se sobre-calienta, dando como resultado un sobre-calentamiento del motor.
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Conductos Bloqueados de Refrigerante
El óxido, la tierra y sedimento, todos estos pueden bloquear o mayormente impedir el flujo
libre de refrigerante a través del sistema de enfriamiento. Esto puede limitar la habilidad
del sistema para controlar la temperatura del motor, lo que podrá dar como resultado
temperaturas más altas de operación y sobre-calentamiento del motor. Una vez más, se
recomienda el drenado y relleno el sistema para remover la contaminación.
Fallas del Radiador
En el radiador, la temperatura del refrigerante se reduce al pasar por una serie de tubos y
aletas. Algunas de las causas más comunes de fallas en el radiador son las fugas y su
obstrucción. Cualquier falla en la función del radiador podrá llevar al motor a temperatura
elevada y sobre-calentamiento.
Mangueras Desgastadas / Explotadas
Una manguera que tenga fracturas visibles, hoyos o ha explotado dará como resultado
fugas y interrupción del flujo de refrigerante del motor. Esto podrá dar como resultado un
sobre-calentamiento.
Ventilador del Radiador en Malas Condiciones
Para ayudar a reducir la temperatura del radiador, un ventilador succiona aire a través de
las aletas del radiador. Un ventilador descentrado, que gire libremente con el motor
apagado o que tiene partes fracturadas, no podrá reducir la temperatura a un nivel
adecuado, dando como resultado un posible sobre-calentamiento.
Banda Suelta o Rota
La banda es el eslabón que impulsa y hace girar la bomba de agua a la velocidad
correcta, dando un flujo adecuado de refrigerante a través del sistema. Si la banda está
floja o rota, no podrá mantener la velocidad adecuada, dando como resultado un bajo flujo
de refrigerante y a consecuencia, un sobre-calentamiento.
Falla en la Bomba de agua
Conocida como el ‘corazón’ del sistema refrigerante, la bomba de agua es responsable de
presurizar e impulsar el refrigerante de motor a través del sistema de enfriamiento.
Cualquier falla de la bomba de agua, incluyendo un impulsor erosionado, fuga de
refrigerante o descentrado de la flecha podrá evitar un flujo adecuado de refrigerante,
resultando en sobre-calentamiento del motor.
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Sistema de escape.
Las fallas más comunes de este sistema es el taponamiento de los conductos, por
el depósito de partículas carbonosas, producto de una mala combustión, la
obstrucción o contaminación de un catalizador o la rotura de un sensor.
Las reparaciones posibles son fundamentalmente la limpieza de los conductos,
para extraer los depósitos de carbón, o el reemplazo de un componente como el
catalizador si está contaminado, el silenciador si está roto, o un sensor si la señal
es defectuosa.
Las precauciones a tomar cuando se trabaja en este sistema son principalmente
esperar a que se enfríe, si se realizan observaciones con el motor en marcha debe
hacerse en un lugar ventilado ya que las emanaciones de gases son nocivas a la
salud. Para disminuir emanaciones de gases nocivos al medio ambiente, deben
controlarse los parámetros que intervienen en la combustión, y en los casos con
catalizador, que no se encuentre obstruido ni contaminado.
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Cargador de Batería.
En los cargadores de baterías se tienden a tener fallas en los microcomponentes,
en la tarjeta analógica por el ambiente en que se encuentra y por ende tiende a
ser afectado los parte electrónicas. Una de las fallas más comunes es en su
transferencia de energía a la batería donde este no da el voltaje adecuado para la
batería y tiende a tener fallas en su sistema pidiendo colapsar el sistema de este
mismo. También en sus salidas de voltaje tienen riesgos de tener cortos circuitos
al no haberse conectado bien esta pieza.
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Tablero de control.
Estos presentas fallas más comunes en la medición de sus relaciones. Al no medir
con exactitud sus variables esto puede ser causado por un falso contacto entre los
cables del tablero o por defecto su calibración no es la adecuada en los tableros
de las plantas eléctricas de emergencia se manejan los siguientes tipos de
medición; Voltaje, Amperes, Watts, Gasolina, Aceite y energía de transferencia en
cada uno de estos medidores se pueden presentar fallas que afecten la medición
de estas variables eléctricas y mecánicas.
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Sistema de lubricación.
Un lubricante que no cumple con las recomendaciones del fabricante o que ya
este degradado genera:
*Desgaste prematuro de partes internas del motor: cigüeñal, pistones, metales,
árbol de levas, etc.
*Mayor emisión de gases contaminantes
*Carbonización en la cámara de combustión.
*Evaporación del mismo producto.
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