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Transcript

CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
ESPECIFICACIONES TECNICAS PARTICULARES
GENERADOR Y SUS AUXILIARES
ET02-i
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-ii
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Contenido
1.
CARACTERÍSTICAS DEL GENERADOR Y AUXILIARES ......................................................... 1
1.1
Características eléctricas nominales ................................................................................... 1
1.2
Potencia ............................................................................................................................... 1
1.2.1
Potencia Nominal ................................................................................................................ 1
1.2.2
Potencia Máxima ................................................................................................................. 2
1.2.3
Condiciones de funcionamiento operando en su potencia máxima .................................... 2
1.3
Características eléctricas generales ................................................................................... 2
1.4
Características mecánicas .................................................................................................. 3
2.
ALCANCE DEL SUMINISTRO..................................................................................................... 3
3.
GENERADOR ELECTRICO y sus auxiliares ............................................................................... 5
3.1
Alcance ................................................................................................................................ 5
3.2
Generalidades ..................................................................................................................... 5
3.3
Información a entregar por los oferentes. ........................................................................... 6
3.4
Información y planos a entregar por el contratista .............................................................. 8
3.4.1
Planos preliminares ............................................................................................................. 8
3.4.2
Planos de fabricación .......................................................................................................... 9
3.4.3
Información técnica ........................................................................................................... 13
3.4.4
Planos, información de montaje, reportes y protocolos de pruebas ................................ 15
3.5
Descripción general ........................................................................................................... 17
3.6
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL GENERADOR ..................................................... 18
3.6.1
Generalidades ................................................................................................................... 18
3.6.2
Condiciones de funcionamiento en sitio ............................................................................ 18
3.6.3
Tipo de servicio ................................................................................................................. 18
3.6.4
Forma constructiva ............................................................................................................ 19
3.6.5
Condiciones nominales de funcionamiento eléctrico ....................................................... 19
3.6.6
Variación de voltaje y frecuencia durante condiciones nominales .................................... 19
3.6.7
Capacidad de sobrecarga a condiciones anormales ........................................................ 19
3.6.8
Aumento de temperatura ................................................................................................... 20
3.6.9
Sobrevelocidad .................................................................................................................. 21
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-iii
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.6.10
Vibraciones .................................................................................................................... 21
3.6.11
Nivel de ruido ................................................................................................................. 21
3.6.12
Sistema de enfriamiento ................................................................................................ 21
3.6.13
Almacenamiento y transporte ........................................................................................ 21
3.7
Estator ............................................................................................................................... 22
3.7.1
Detalles estructurales y constructivos ............................................................................... 22
3.7.2
Núcleo del estator.............................................................................................................. 23
3.7.3
Devanado del estator ........................................................................................................ 24
3.7.6
Terminales de salida del Generador ................................................................................. 27
3.8
Rotor .................................................................................................................................. 27
3.8.1
Componentes .................................................................................................................... 27
3.8.2
Requerimientos ................................................................................................................. 28
3.9
Eje y Brida de Acople ........................................................................................................ 30
3.10
Sistema de frenado ........................................................................................................... 32
3.11
Cojinetes ............................................................................................................................ 36
3.11.1
Disposición y construcción ............................................................................................ 36
3.11.2
Lubricación de los cojinetes .......................................................................................... 38
3.11.3
Sistema de alta Presión................................................................................................. 39
3.11.4
Enfriamiento de los cojinetes ........................................................................................ 39
3.11.5
Temperatura en los cojinetes ........................................................................................ 39
3.11.6
Corrientes parásitas en los cojinetes ............................................................................ 40
3.12
ENFRIAMIENTO DEL ROTOR Y ESTATOR .................................................................... 40
3.12.1
Sistema cerrado de aire ................................................................................................ 40
3.12.2
Intercambiadores de calor ............................................................................................. 40
3.12.3
Previstas para pruebas de eficiencia ............................................................................ 41
3.12.4
Accesorios ..................................................................................................................... 41
3.13
Sistema de excitación ....................................................................................................... 42
3.13.1
Generalidades ............................................................................................................... 42
3.13.2
Regulador automático de voltaje ................................................................................... 43
3.14
3.14.1
Instrumentación ................................................................................................................. 47
Generalidades ............................................................................................................... 47
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-iv
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.14.2
3.15
3.15.1
Alcance .......................................................................................................................... 47
CELDAS DE MEDIA TENSIÓN (13,8KV, 34,5KV) ........................................................... 48
Características Generales de las Celdas ...................................................................... 48
3.15.2
Características Generales de los Transformadores de Potencial que se instalarán en
las celdas 51
3.15.3
celdas
Características Generales de los transformadores de corriente que se instalarán en las
51
3.15.4
Celdas de Salida de Unidad (13,8kV) ........................................................................... 52
3.15.5
Celdas del Neutro .......................................................................................................... 56
3.15.6
Celda de Salida Común de 34,5kV: Línea a Subestación Reventazón, Línea a Presa,
Sección de Transformador de Potencia y Potencial de Barras ..................................................... 56
3.15.7
Celda de Salida Común de 34,5kV: Línea de Distribución ........................................... 61
3.15.8
Pruebas de equipos....................................................................................................... 62
3.16
TRANSFORMADORES DE SERVICIO PROPIO ............................................................. 63
3.17
Placa de datos ................................................................................................................... 65
3.17.1
Generador Eléctrico ....................................................................................................... 65
3.17.2
Sistema de Excitación. .................................................................................................. 66
3.17.3
Ducto de Barra .............................................................................................................. 66
3.18
CALENTADORES DE ESPACIO ...................................................................................... 67
3.19
Sección de barra removible ............................................................................................... 68
3.20
SALIDA DE POTENCIA .................................................................................................... 68
3.20.1
Generalidades de la salida de potencia ........................................................................ 68
3.20.2
Diseño ducto de barra ................................................................................................... 69
3.20.3
Cable de potencia.......................................................................................................... 71
3.21
CABLE DE POTENCIA, CONTROL Y COMUNICACION ................................................ 71
3.22
Aterrizamiento de equipos ................................................................................................. 72
3.23
Sistema de monitoreo DE VIBRACIONES ........................................................................ 73
3.23.1
Sensores de vibración ................................................................................................... 73
3.23.2
Sensores de Velocidad.................................................................................................. 74
3.23.3
Transductores de Vibración .......................................................................................... 74
3.23.4
Repuestos ..................................................................................................................... 74
3.23.5
Software ........................................................................................................................ 74
3.23.6
Charla Técnica .............................................................................................................. 74
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-v
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.23.7
3.24
Equipo de "descargas parciales" (pda) ............................................................................. 75
3.25
Planta de Emergencia ....................................................................................................... 75
3.25.1
4.
Documentación .............................................................................................................. 74
Requerimientos ............................................................................................................. 76
PRUEBAS EN FÁBRICA ........................................................................................................... 89
4.1
Generador ......................................................................................................................... 89
4.1.1
Pruebas Hidrostáticas ....................................................................................................... 89
4.1.2
Pruebas de linealidad ........................................................................................................ 89
4.1.3
Preensamble de un cojinete de cada tipo ......................................................................... 90
4.1.4
Pruebas dieléctricas .......................................................................................................... 90
4.1.5
Pruebas Tan delta (δ) ........................................................................................................ 90
4.1.6
Pruebas de resistencia aislamiento................................................................................... 90
4.1.7
Pruebas de tensión de perforación ................................................................................... 90
4.1.8
Pruebas de resistencia óhmica ......................................................................................... 90
4.1.9
Pruebas de esfuerzo de tensión ........................................................................................ 90
4.1.10
Pruebas de impacto....................................................................................................... 90
4.1.11
Pruebas de dureza o fatiga ........................................................................................... 91
4.1.12
Pruebas de composición química ................................................................................. 91
4.1.13
Pruebas de control dimensional .................................................................................... 91
4.1.14
Pruebas de ultrasonido.................................................................................................. 91
4.1.15
Pruebas de partículas magnéticas ................................................................................ 91
4.1.16
Pruebas de líquidos penetrantes ................................................................................... 91
4.1.17
Pruebas de rugosidad ................................................................................................... 92
4.1.18
Acabado de la superficie ............................................................................................... 92
4.1.19
Pintura ........................................................................................................................... 92
4.1.20
Prueba de ensamblaje................................................................................................... 92
4.2
Celdas de Salida ............................................................................................................... 92
4.2.1
Inspección Visual............................................................................................................... 92
4.2.2
Prueba de Pintura.............................................................................................................. 92
4.2.3
Pruebas Dieléctricas.......................................................................................................... 93
4.2.4
Pruebas de resistencia de aislamiento ............................................................................. 93
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-vi
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
5.
4.2.5
Pruebas Funcionales ......................................................................................................... 93
4.3
SISTEMA de excitación ..................................................................................................... 93
4.3.1
Inspección Visual............................................................................................................... 93
4.3.2
Prueba de Pintura.............................................................................................................. 94
4.3.3
Pruebas Dieléctricas.......................................................................................................... 94
4.3.4
Pruebas de resistencia de aislamiento ............................................................................. 94
4.3.5
Pruebas Funcionales ......................................................................................................... 94
4.4
Transformadores de instrumentos .................................................................................... 95
4.5
SISTEMA de MONITOREO DE VIBRACIONES ............................................................... 95
4.5.1
Inspección Visual............................................................................................................... 95
4.5.2
Prueba de Pintura.............................................................................................................. 96
4.5.3
Pruebas Dieléctricas.......................................................................................................... 96
4.5.4
Pruebas de resistencia de aislamiento ............................................................................. 96
4.5.5
Pruebas Funcionales ......................................................................................................... 96
4.6
Transformadores de Servicio Propio ................................................................................. 96
4.6.1
Inspección Visual............................................................................................................... 96
4.6.2
Prueba de Pintura.............................................................................................................. 97
4.6.3
Pruebas Dieléctricas.......................................................................................................... 97
4.6.4
Pruebas de resistencia de aislamiento ............................................................................. 97
4.6.5
Otras Pruebas ................................................................................................................... 97
4.7
Planta de Emergencia ....................................................................................................... 97
4.7.1
Motor ................................................................................................................................. 98
4.7.2
Generador ......................................................................................................................... 98
4.8
Criterios de aceptación pruebas dieléctricas a las bobinas del estator ............................ 99
PRUEBAS DE ACEPTACIÓN.................................................................................................. 100
5.1
Pruebas Preliminares ...................................................................................................... 100
5.1.1
Generador ....................................................................................................................... 100
5.1.2
Ducto de Barra ................................................................................................................ 101
5.1.3
Celdas de Salida y Terminales ........................................................................................ 102
5.1.4
Transformadores de Potencia ......................................................................................... 102
5.1.5
Cables de Potencia ......................................................................................................... 102
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-vii
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
6.
5.1.6
Planta de Emergencia ..................................................................................................... 102
5.1.7
Equipo de Excitación ....................................................................................................... 103
PRUEBAS DE DESEMPEÑO Y EFICIENCIA y potencia ........................................................ 109
Prueba de eficiencia conforme se solicita en la normas. ......................................................... 109
Determinación de la potencia .................................................................................................. 109
7.
REPUESTOS ........................................................................................................................... 110
7.1
Repuestos Obligatorios ................................................................................................... 110
7.1.1
Generador ....................................................................................................................... 110
7.1.2
Sistema de Excitación ..................................................................................................... 112
7.1.3
Celdas de Salida ............................................................................................................. 113
7.1.4
Salida de Potencia........................................................................................................... 113
7.1.5
Monitoreo de Vibración en Línea .................................................................................... 114
7.1.6
Monitoreo de Descargas Parciales ................................................................................. 114
7.1.7
Planta de Emergencia ..................................................................................................... 114
El contratista deberá suministrar las siguientes partes de repuesto: .......................................... 114
7.2
8.
Repuestos recomendados .............................................................................................. 116
HERRAMIENTAS ESPECIALES PARA LA INSTALACION Y MATERIALES CONSUMIBLES
117
8.1
Herramientas Especiales para la Instalación .................................................................. 117
8.2
Material Consumible ........................................................................................................ 118
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-1
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
1. CARACTERÍSTICAS DEL GENERADOR Y AUXILIARES
1.1
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS NOMINALES
Las características eléctricas nominales que debe cumplir el Generador eléctrico
sincrónico de la Unidad del Caudal Ecológico del P.H. Reventazón y que se
detallan a continuación corresponden a valores nominales, de factor de potencia,
frecuencia y voltaje, con una elevación de temperatura que no exceda de 82ºC
sobre 40ºC (que corresponde al límite de elevación de temperatura para un
aislamiento Clase 130 (B)), tal como se establece en la norma IEC-60034 -1 2004.
Número de unidades
1
Voltaje (kV)
13,8
Nivel básico de impulso, BIL (kV)
110
Factor de Potencia
0,90
Aislamiento
Clase 155 (F) o superior
Fases
3
Frecuencia (Hz)
60
Velocidad (RPM)
514 (referencia)
Eficiencia mínima *
97,8%
*De acuerdo a IEC-60034-2 2007, para una temperatura de 115 ºC del cobre.
1.2
POTENCIA
1.2.1 Potencia Nominal
La potencia nominal del Generador será determinada por las condiciones de
funcionamiento de la Turbina calculada por los oferentes de acuerdo con las
siguientes condiciones:
a. La caída neta nominal.
b. El caudal es de 15,0 m3/s.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-2
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
La potencia nominal calculada por cada oferente debe estar indicada en la oferta
como la potencia nominal garantizada del Generador.
1.2.2 Potencia Máxima
La potencia máxima del Generador será determinada por las condiciones de
funcionamiento de la Turbina calculada por los oferentes de acuerdo con las
siguientes condiciones:
a. La caída neta máxima.
b. El caudal es de 15,0 m3/s.
La potencia máxima calculada por cada oferente debe estar indicada en la oferta
como la potencia máxima garantizada del Generador.
1.2.3 Condiciones de funcionamiento operando en su potencia máxima
El Generador estará en capacidad de suministrar la potencia máxima en forma
continua, operando en cualquier punto dentro de toda la zona A (conforme norma
IEC-60034 -1 2004), respetando el límite de elevación de temperatura máxima en
el devanado estatórico, de 107 ºC sobre 40 ºC (que corresponde al límite de
elevación de temperatura para un aislamiento Clase 155 (F)), según norma IEC60034 -1 2004.
CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS GENERALES
1.3
Las características que deben cumplir el Generador son las siguientes:
a. Forma de onda de voltaje: Sinusoidal
b. Rango de variación de voltaje: 5% (dentro zona A, conforme IEC-60034 -1
2004).
c. Rango de variación de frecuencia: 2% (dentro zona A, conforme IEC-60034
-1 2004).
d. Conexión del estator: Estrella simple (Y).
e. El generador será capaz de soportar sin sufrir daño alguno un corto circuito
trifásico en sus terminales, y el valor de la cresta de corriente de cortocircuito no excederá 15 veces el valor pico o 21 veces el valor RMS. de la
corriente nominal (ver IEC 60034-1).
f. Reactancia síncrona no saturada de eje directo:
Xd
≤ 2,00 p.u.
g. Reactancia transitoria de eje directo:
Xd’
≤ 0,35 p.u.
h. Reactancia subtransitoria de eje directo:
Xd’’
≤ 0,50 p.u.
i.
Reactancia de eje en cuadratura:
Xq
≤ 1,00 p.u.
j.
Transitorio de circuito abierto
T’do = 5,4 s
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-3
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
1.4
k. Subtransitorio de corto circuito
T”d
= 0,037 s
l.
Ta
= 0,40 s
Constante de tiempo de armadura
m. Constante de inercia H:
H ≥ 2,75 s MW/MVA
n. Razón de corto circuito:
SCR ≥ 0,50
CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS
Todas las partes del generador deberán diseñarse para que bajo condiciones de
funcionamiento continuo los esfuerzos no excedan 1/3 del punto de fluencia y 1/5
del valor del esfuerzo último.
a. Bajo condición de embalamiento máximo los esfuerzos unitarios no
excederán 2/3 del punto de fluencia.
b. El Generador será diseñado para soportar el empuje hidráulico debido a la
Turbina, incluyendo el peso del rodete que será dado por el fabricante de la
turbina.
c. La sobrevelocidad con el GD2 requerido no será mayor del 140% de la
velocidad nominal.
d. Rotación (vista desde arriba) en el sentido de las manecillas del reloj.
e. El fabricante del Generador coordinará con el fabricante de la turbina para
efecto de establecer el tiempo de cierre de los álabes del distribuidor,
durante el cual se mantendrá la condición de sobrevelocidad en el caso de
rechazos de carga, así como el GD2 total requerido.
f. Velocidad de embalamiento será mayor que: 1,8 veces la velocidad
nominal.
g. La primera velocidad crítica será mayor que: 1,4 veces la velocidad de
embalamiento.
El contratista debe considerar en su diseño que la capacidad del gancho principal
de la grúa es de 80 toneladas.
2. ALCANCE DEL SUMINISTRO
A continuación se presenta en forma resumida cual es el alcance del suministro
correspondiente al Generador y sus auxiliares, y que debe incluir el oferente en la
cotización de estos equipos.
Básicamente se requiere un Generador con todos sus auxiliares y un grupo
electrógeno de emergencia, incluyendo el servicio de supervisión para cada uno
de sus componentes y de puesta en servicio.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-4
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
El contratista debe considerar que se realizara una revisión completa del diseño
de la máquina y demás equipos, así como la inspección del proceso de fabricación
y pruebas asociadas, por lo cual deberá suministrar todas las memorias de
cálculo, planos y manuales de los equipos.
Sin ser una limitación para aquellas partes que no se mencionen y que sean
necesarias para el adecuado funcionamiento de la unidad, el suministro incluirá lo
siguiente:
a. Estator.
b. Rotor completo.
c. Cojinetes.
d. Intercambiadores de calor.
e. Sistema de frenado.
f. Transformadores de instrumento.
g. Alambrado dentro de la carcaza del Generador.
h. Sistema de excitación y regulación de voltaje.
i. Celdas de salida de 13,8 kV y de 34,5 kV.
j. Celda de protección contra sobretensiones con los respectivos
apartarrayos, capacitores y seccionadoras para puesta a tierra.
k. Celda de aterrizamiento del neutro.
l. Celda de equipos de medición
m. Celda para alimentación del Servicio propio
n. Ducto barra con todos sus acoples, accesorios y soportes
o. Transformadores de Servicio Propio.
p. Calentadores de espacio.
q. Los pernos y anclajes para todos los equipos.
r. Todas las tuberías, válvulas y conexiones requeridas.
s. Todas las escaleras, plataformas y puertas de inspección del Generador (si
hubiesen).
t. Equipos y herramientas especiales necesarias para el montaje o
desmontaje de los equipos.
u. Todos los cables de potencia en media y baja tensión que entran o salen a
los tableros y celdas suministrados con sus respectivos conectores y
accesorios requeridos.
v. Todos los cables para puesta a tierra de los equipos con sus respectivos
conectores y accesorios requeridos.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-5
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
w. Equipo de Descargas Parciales (PDA) con computadora de escritorio y
accesorios necesarios.
x. Equipo de Monitoreo de Vibraciones con todos los accesorios necesarios.
y. Repuestos solicitados por el ICE, deberá de indicarse el número de parte,
su identificación y hacer referencia a algún plano de montaje.
z. Herramientas Especiales para armado y desarme del Generador y
Auxiliares.
3. GENERADOR ELECTRICO Y SUS AUXILIARES
3.1 ALCANCE
Este documento establece los requisitos técnicos y documentales mínimos que se
deben cumplir para el diseño, fabricación, inspección, pruebas, almacenamiento,
transporte, montaje, puesta en marcha y documentación del Generador Eléctrico
y sus sistemas auxiliares a suministrar.
3.2 GENERALIDADES
En esta sección se especifican los componentes del generador síncrono trifásico
de eje horizontal y sus auxiliares que se requieren para este proyecto.
El equipo de generación, además del alternador, incluirá las celdas de media
tensión, supresor de voltaje, pararrayos, capacitores, transformadores de potencial
y corriente, salida de potencia, transformadores de servicio propio, cables de
potencia y control, cojinetes, sistema de frenado, sistema de monitoreo de
vibración y de descargas parciales, sistema de excitación, sistema de
enfriamiento, Planta de emergencia y todos los demás equipos auxiliares que son
parte esencial del generador.
También se incluyen todos los equipos comprendidos entre las terminales de
salida del generador y los terminales de salida de los interruptores de las Celdas
de Media Tensión de las líneas inclusive según se detalla en estas
especificaciones.; sin embargo, el transformador de potencia elevador se
especifica en la sección correspondiente. Como referencia a lo anterior puede
observarse el Diagrama Unifilar incluido en esta especificación
Todos los sistemas a instalar deberán tener en cuenta las condiciones
ambientales del lugar donde operaran.
Todo el equipo y materiales deberán estar en conformidad a la última versión de
los estándares aplicables de la Comisión Internacional de Electrotecnia (IEC) y/o
ANSI/IEEE
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-6
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
El diseño, manufactura, pruebas de calidad y aceptación del Generador Eléctricos
deberá estar en conformidad con las disposiciones establecidas en la norma
internacional IEC en la serie 60034 “Rotating electrical machines” o/y el estándar
IEEE/ANSI C50.12-2005 “IEEE Standard for Salient-Pole 50 Hz and 60 Hz
Synchronous Generators and Generator/Motors for Hydraulic Turbine Applications
Rated 5 MVA and Above”, en su última revisión a la fecha de apertura de las
ofertas sobre las especificaciones descritas en este concurso de ofertas.
3.3 INFORMACIÓN A ENTREGAR POR LOS OFERENTES.
Se deberá incluir, en la oferta:
1. Plano general del Generador Eléctrico que muestre el diseño, disposición,
instalación y las dimensiones de los elementos más importantes (estator,
rotor, eje, cojinetes, sistemas auxiliares, etc.).
2. Descripción completa del Generador Eléctrico ofrecido, indicando detalles y
características principales del diseño, anexando planos de un generador
similar o equivalente que incluyan al menos la siguiente información:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
i.
Bobinado del estator.
Fijación de las cabezas de bobina del estator.
Armado del estator.
Disposición de los cojinetes guía y de empuje.
Sección transversal y dimensiones preliminares del eje del generador
Detalles constructivos de los componentes de un polo.
Conexiones entre polos.
Conexiones excitación rotor.
Detalles de aislamiento de las bobinas del estator y de los polos del
rotor.
j. Detalle del método de fijación del polo a la llanta.
k. Montaje y desmontaje del rotor.
l. Izaje del rotor y estator.
m. Sección transversal del Generador Eléctrico similar o equivalente.
3. Información general del fabricante de los cojinetes guía y de empuje que ha
instalado en otras máquinas de su fabricación, incluyendo localización,
arreglo, construcción, método de montaje y desmontaje, dimensiones de la
superficie de soporte, método de lubricación, enfriamiento del aceite,
temperatura de salida del agua, así como la cantidad de aceite necesaria,
tanto durante condiciones de funcionamiento normal, como en condiciones
de sobrecarga.
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ET02-7
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
4. Diagrama de Capacidad (“Capability Curve”), corriente de campo y curvas V
del Generador Eléctrico ofertado. Debe mostrarse la curva con potencia
nominal y con potencia máxima.
5. Documentos requeridos en las especificaciones y panfletos e información
del diseño del conjunto generador mostrando todos los accesorios
estándares y opcionales a ser suplidos.
6. Se debe adjuntar una descripción con el alcance y características de la
instrumentación propuesta del Generador Eléctrico.
7. El oferente incluirá en su oferta una descripción técnica del sistema de
excitación ofrecido, -dando detalles del diseño, funcionamiento,
características y las opciones que incluye en su oferta. Se debe presentar
un esquema básico que considere lo siguiente:
a. Plano general de dimensiones externas de los tableros.
b. Diagrama de bloques del Sistema de Excitación incluyendo todos los
componentes principales.
c. Hojas técnicas de los tableros, interruptor de campo (indicando
tiempos de cierre y apertura, capacidad de cortocircuito), puentes
rectificadores y elementos principales.
8. Descripción general de las celdas de media tensión ofrecidas. Se debe
presentar un diagrama unifilar indicando los componentes incluidos en cada
una de las celdas, así como una descripción general y folletos técnicos de
sus componentes principales, incluyendo características eléctricas y
mecánicas de los mismos.
9. Descripción del sistema de monitoreo de vibraciones y del sistema de
descargas parciales propuestos incluyendo sus características e
información técnica de sus componentes. Se debe incluir un diagrama
resumen que muestre los componentes principales y la instrumentación
propuesta para ambos sistemas.
10. Información técnica, especificaciones y panfletos de los diferentes tipos de
cables de potencia y control a suministrar.
11. Información técnica de las canastas, soportería y terminales monofásicas.
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ET02-8
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.4 INFORMACIÓN Y PLANOS A ENTREGAR POR EL CONTRATISTA
El Contratista deberá entregar todas las memorias de cálculo de su diseño, los
planos constructivos y de montaje, instructivos de operación y mantenimiento.
Los planos e información deberán estar completos y en cada uno de ellos deberá
especificarse los materiales, (norma ASTM o equivalente) que se utilizarán. No se
aceptarán esquemas, planos o detalles hechos a mano alzada.
Además el fabricante deberá enviar al ICE la información que requiera
coordinación con terceros.
3.4.1 Planos preliminares
Los planos que deberá enviar el Contratista, serán como mínimo los indicados en
las siguientes secciones.
3.4.1.1 Generador
 Planos generales que contengan todas las dimensiones de la carcasa en
relación con la estructura del estator, del rotor, de los cojinetes y de los
intercambiadores de calor, del eje con los mecanismos para levantarlo,
incluyendo alturas libres y conexiones con la grúa viajera.
 Detalles de fundación que incluyan las cargas estáticas y dinámicas;
memorias de cálculo de: empujes, impacto vertical y tensión, fuerzas
tangenciales debido a corto circuito; detalles y dimensiones de anclajes,
que permitan al personal técnico del ICE efectuar los diseños finales de
fundaciones y estructuras.
 Memorias de cálculo, para su revisión y aprobación, que demuestren que
las frecuencias naturales de todo el conjunto se encuentran alejadas al
menos un 20% con las frecuencias debidas a vibraciones forzadas que
se presentan durante condiciones de operación normal, cortocircuito,
embalamiento o sobrevelocidad.

Memorias de cálculo que definen el diámetro y la velocidad crítica del
sistema de ejes del generador y turbina.

Dimensiones de los equipos del Generador Eléctrico que estarán en
contacto con los equipos de la Turbina.

Detalles preliminares y métodos del manejo de las partes pesadas tales
como: rotor, estator y ejes.

Diagrama de bobinado del estator y del rotor.

Vista en planta y corte transversal del generador.

Diagrama de instrumentación del generador.
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ET02-9
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.4.1.2 Equipos, tableros, cajas y celdas

Plano de ubicación de equipos, tableros, cajas y celdas de media tensión
en los diferentes niveles de Casa de Máquinas indicando dimensiones
externas aproximadas, huecos para el paso de cables y tuberías (vistas
en planta). Debe incluirse la lista de equipos, tableros, cajas y celdas.

Detalle del peso aproximado de cada equipo, tablero y celda.

Diagrama unifilar indicando todos los componentes correspondientes.

Memoria de cálculo para transformador y resistencia de puesta a tierra
de la celda del neutro del generador.

Memoria de cálculo de comprobación de capacidad de corto-circuito de
los componentes de potencia.
3.4.1.3 Equipo de excitación

Diagrama de bloques del Sistema de Excitación incluyendo todos los
componentes principales.

Memoria de cálculo para determinar la capacidad del generador de
imanes permanentes (PMG) y excitatriz rotativa.
3.4.1.4 Cables de potencia

Descripción general de cada uno de los cables de potencia propuestos, que
muestre el cumplimiento de cada uno de los requerimientos señalados en
esta especificación.
3.4.2 Planos de fabricación
Los planos que deberá enviar el Contratista, serán como mínimo los indicados en
las siguientes secciones.
3.4.2.1 Generador Eléctrico
a. Planos e información que afecten las interfaces con otros equipos.
b. Dimensiones del eje, del acople con la turbina y estudio de la línea
elástica del eje.
c. Estudio de la Línea Elástica del Eje integral Turbina-Generador.
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ET02-10
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
d. Memoria de Cálculo del Eje y de acople entre eje y rodete
e. Planos y diagramas de flujo de las tuberías de agua, aceite y aire.
f. Planos del sistema de enfriamiento en que se muestren
intercambiadores de calor, indicadores de presión y todos sus
accesorios.
g. Planos de detalle de los enfriadores de aceite.
h. Diagrama de conexiones para pruebas de eficiencia.
i.
Planos de construcción de los cojinetes.
j.
Planos con detalles del sistema de frenado; incluyendo toda tubería,
interruptores límite, caja de control, etc.
k. Plano mostrando la circulación del aire dentro del generador.
l.
Detalles preliminares y métodos del manejo de las partes pesadas tales
como: rotor, estator y ejes.
m. Descripción técnica de los cables a utilizar.
n. Plano de ruta de canalizaciones y cableado dentro de la carcaza del
generador y ubicación de cajas del generador
3.4.2.2 Tableros y cajas del generador
a. Diagramas de ensamble de tableros y cajas de control
b. Diagramas esquemáticos de control y fuerza incluyendo alambrado interno
e interconexión externa.
c. Tablas de alambrado y cableado.
d. Lista de partes incluyendo descripción técnica de todos los equipos.
e. Lista de señales alambradas (entradas / salidas).
3.4.2.3 Celdas de Media Tensión
a. Diagrama unifilar de los tableros.
b. Diagramas de ensamble de los tableros incluyendo dimensiones, pesos
finales, vistas, disposición interna de equipos tales como barras, aisladores,
transformadores de instrumento y equipos complementarios.
c. Información técnica de los equipos incluidos en la lista de partes.
d. Diagramas esquemáticos de control y fuerza incluyendo alambrado interno
e interconexión externa.
e. Tablas de alambrado y cableado.
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ET02-11
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
f. Lista de partes incluyendo descripción técnica de todos los equipos.
g. Lista de señales alambradas (entradas / salidas).
h. Manual de montaje incluyendo instrucciones de instalación y montaje de los
equipos principales y auxiliares en sitio.
i.
Manual de operación (orientado para uso de los operadores).
j.
Manual de mantenimiento.
k. Información técnica de los equipos (componentes) incluidos en los tableros.
l.
Procedimiento detallado de las pruebas en fábrica (incluir criterios de
aceptación).
m. Procedimiento detallado de las pruebas de puesta en servicio (incluir
criterios de aceptación).
n. Reporte de pruebas en fábrica realizadas.
o. Reporte de pruebas de puesta en servicio realizadas incluyendo resultados
de las mismas.
3.4.2.4 Sistema de excitación
a. Diagramas de ensamble de los cubículos con dimensiones, pesos finales,
vistas, detalle de anclajes al concreto y disposición interna de equipos.
b. Diagrama de bloques del Sistema de Excitación incluyendo todos los
componentes principales.
c. Diagramas esquemáticos de control y potencia incluyendo alambrado
interno e interconexión externa.
d. Tablas de alambrado y cableado.
e. Lista de partes incluyendo descripción técnica de todos los equipos.
f. Lista de señales alambradas (entradas / salidas).
g. Lista de señales a ser transmitida a través del interfaz serial hacia el
sistema de control.
h. Manual de montaje incluyendo instrucciones de instalación y montaje de los
equipos en sitio.
i.
Manual de operación (orientado para uso de los operadores).
j.
Manual de mantenimiento detallado incluyendo entre otros los siguientes
aspectos:
i.
Descripción detallada del Sistema de Excitación, regulador de voltaje,
terminal de operador y “software” del regulador.
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PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
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ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
ii.
Descripción de las secuencias de arranque y parada, funciones de
control y limitadores.
iii.
Lista de protecciones e indicación de fallas del sistema de excitación.
k. Información técnica de los equipos (componentes) incluidos en los tableros.
l.
Procedimiento detallado de las pruebas en fábrica.
m. Memoria de cálculo del ajuste del regulador y sus limitadores debidamente
coordinada con los ajustes de las protecciones eléctricas.
n. Procedimiento detallado de las pruebas de puesta en servicio.
o. Reporte de pruebas en fábrica realizadas.
p. Reporte de pruebas de puesta en servicio realizadas incluyendo resultados
de las mismas, gráficos, parámetros finales del regulador, limitadores y
protecciones del sistema de excitación.
q. Gráfica de la curva de capacidad del generador mostrando los ajustes
finales de los limitadores según parametrización final del regulador.
r. Versión final del diagrama de bloques funcionales del programa del
regulador.
s. Función de Transferencia del regulador de voltaje y regulador de corriente
de acuerdo con IEEE 421 y con base en los parámetros finales del
regulador y parámetros del modelo.
t. Gráficas de respuesta en frecuencia de magnitud y de fase con base en los
parámetros finales del regulador de voltaje y regulador de corriente. Lo
anterior con el fin de poder verificar los márgenes de estabilidad solicitados
en la especificación.
u. Copia del programa final del regulador, panel del operador y procedimiento
para interpretarlo.
v. Archivo del programa compilado para descargarlo a la memoria del
regulador.
3.4.2.5 Instrumentación del Generador
a. Diagrama general que muestre toda la instrumentación del generador.
b. Planos de ubicación de la instrumentación.
c. El detalle completo de la interconexión de la instrumentación con los
tableros o cajas se deberá mostrar como parte de la ingeniería asociada a
dichos tableros.
d. Lista de instrumentación con indicación clara de ámbito de medición de
cada instrumento, nivel de alarma y disparo y precisión.
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ET02-13
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
e. Esquemas funcionales de los sistemas de vibraciones y descargas
parciales.
f. Manuales del sistema de vibraciones y descargas parciales.
g. Hojas técnicas de toda la instrumentación.
3.4.2.6 Salida de Potencia
a. Plano de corte transversal que muestre la ruta de las canastas propuesto.
Este plano debe incluir la ubicación de los soportes de la canasta y la carga
de cada uno de ellos.
b. Descripción de las terminales monofásicas para los cables de potencia
propuestos.
c. Memoria de cálculo para determinar el calibre, cantidad de conductores por
fase y características técnicas del cable.
3.4.3 Información técnica
3.4.3.1
Generador Eléctrico
a. Potencia nominal continua para elevación de temperatura correspondiente
al límite de aislamiento clase B
b. Potencia máxima continua para elevación de temperatura correspondiente
al límite de aislamiento clase F
c. Curva de Capacidad del Generador.
d. Parámetros del generador (reactancias (xd, xd´, xd´´, x0, x2), constantes de
tiempo (t´do, t´d, t´´d, ta), razón de corto circuito (SCR), momento de inercia
del grupo turbina-generador (WR2), constante de inercia (H).
e. Curva de daño por sobreflujo (V/Hz en función del tiempo)
f. Curvas de daño por cortocircuito: fallas trifásicas y entre fases (magnitudes
de las corrientes en función del tiempo).
g. Curvas de aumento de temperatura del estator en función del tiempo para
diferentes cargas y para diferentes sobre-cargas.
h. Valor de la constante térmica del estator.
i. Valor de la constante térmica del rotor (I2).
j. Curva de daño del rotor de la cual se pueda determinar la relación entre la
corriente máxima de excitación (sobre-excitación) vs el tiempo (tiempo
máximo sin dañar el rotor).
k. Curvas de aumento de temperatura del rotor en función del tiempo para
diferentes sobre-cargas.
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l. Valor máximo de I2/IN para operación continua donde:
o I2 = corriente de secuencia negativa
o IN = corriente a potencia máxima, voltaje y frecuencia nominal.
m. Curvas o gráficas de capacidad de potencia reactiva (“Reactive power
capability curve or power chart”).
n. Curvas características (“Generator characteristics: curve open circuitsaturation, short circuit-saturation, air gap line, current saturation at PF=0.8
lagging and PF=0.0 lagging”).
o. Curva V (“V Curves or Estimated excitation curves”).
p. Curva bajo carga desbalanceada (“Unbalance load curve”).
q. Curva de eficiencia (“Generator efficiency”).
r. Curva de variación de la eficiencia respecto a la carga (“Variation of
generator efficiency with load”).
s. Curva de pérdidas (“Generator losses or estimated generador loss curves”).
3.4.3.2
Sistema de excitación
a. Voltaje de Excitación en Vacío.
b. Voltaje de techo (ceiling voltage).
c. Corriente de Excitación Nominal, máxima continua y techo.
d. Excitación Inicial: corriente; potencia; tiempo máximo.
e. Curva de respuesta nominal del sistema de excitación (“Curve excitation
system nominal response”).
f. Datos técnicos del interruptor de campo incluyendo tiempos de
apertura/cierre y máxima corriente de apertura.
3.4.3.3
Transformadores de excitación y servicio propio
a. Potencia Aparente (MVA)
b. Grupo vectorial
c. Impedancia (%)
d. Eficiencia del transformador
e. Curvas de daño por cortocircuito: fallas trifásicas y entre fases (magnitudes
de las corrientes en función del tiempo).
f. Curva de aumento de temperatura de los transformadores en función del
tiempo. Así mismo el valor de la constante térmica de sobre carga.
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ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.4.3.4
Transformadores de Potencial
a. Relación de Transformación
b. Clase y Potencia Nominal
c. Tipo de Conexión
d. Característica del fusible en el lado primario
e. Curva característica de saturación
3.4.3.5
Transformadores de Corriente
a. Relación de Transformación
b. Clase, accuracy limiting factor (ALF), carga nominal (nominal burden),
resistencia interna.
c. Curva característica de saturación
3.4.4 Planos, información de montaje, reportes y protocolos de pruebas
Los planos e información técnica que deberá enviar el contratista, será como
mínimo, lo indicado en las siguientes secciones.
3.4.4.1 Planos
Los planos de montaje incluirán por lo menos lo siguiente:
a. Detalles de instalación y armado del estator y rotor.
b. Descripción de herramientas especiales utilizadas para el montaje y
desmontaje del rotor y estator.
c. Detalles de instalación del sistema de frenado incluyendo información de
todos los elementos que lo conforman y método de desmontaje.
d. Detalles de instalación de los cojinetes incluyendo información de los
sellos, materiales, acabados y método de desmontaje.
e. Detalles de escaleras, plataformas, puertas de acceso y otros accesorios
del generador.
f. Detalles de los terminales de salida y acople hacia la celda de puesta a
tierra del neutro.
g. Plano de corte transversal que muestre la ruta de las canastas propuesto
para los cables de potencia.
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h. Plano que muestre los detalles de fijación, configuración de los cables de
potencia en la canasta tanto en el tramo horizontal como en el vertical,
mostrando la totalidad de los cables, soportería y aterrizamiento de las
pantallas.
i.
Plano que muestre el acople de los cables de potencia con las barras de
salida del generador, con las celdas de salida, con las terminales de baja y
alta del transformador de potencia, con las celdas de metalclad o con
cualquier equipo que presente acople entre barras y cables de potencia.
Debe mostrarse el arreglo de barras al cual se acoplarán las terminales
monofásicas de los cables de potencia propuestos.
j.
Plano que muestre el detalle de instalación de las terminales monofásicas
a los cables de potencia propuestos.
k. Detalles de los abanicos del rotor.
l.
Plano del montaje de los enfriadores de aceite.
m. Planos de montaje de las tuberías de: agua, aceite y aire.
n. Plano acople de eje con rodete.
o. Planos de construcción y montaje de los equipos de excitación
p. Planos de montaje del sistema de monitoreo de vibraciones, incluyendo
ubicación y montaje de los sensores.
q. Planos de montaje del sistema de monitoreo de descargas parciales
r. Planos de montaje de la instrumentación del generador.
3.4.4.2 Información de montaje

Placas de características de los equipos de potencia.

Catálogos, información técnica, detalle de todos los equipos y componentes
complementarios.

Pesos finales de todas las partes.

Certificado de todos los materiales.

Planos finales de construcción y montaje.
3.4.4.3 Reportes y protocolos de pruebas

Reportes de pruebas de rutina en fábrica de todos los componentes
principales, incluyendo entre otros, interruptores de media tensión,
interruptor de campo, transformadores de instrumento y transformadores
auxiliares.

Reportes y Protocolos de pruebas en fábrica de los equipos, tableros,
celdas y cajas terminadas.
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ET02-17
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.5
DESCRIPCIÓN GENERAL
El Generador Eléctrico será tipo sincrónico, trifásico, de eje horizontal, rotor de
polos salientes con devanados amortiguadores, sistema de excitación del tipo sin
escobillas (“brushless excitation”), tipo de enfriamiento por aire y con generador de
imanes permanentes.
Deberá ser diseñado y fabricado de acuerdo con los últimos desarrollos
tecnológicos.
Deberá estar diseñado para soportar los esfuerzos o condiciones mecánicas y
eléctricas más adversas durante la operación normal, de cortocircuito,
sobrevelocidad, velocidad de embalamiento, movimientos telúricos o la
combinación de estos, según las normas indicadas y lo solicitado en estas
especificaciones.
Los sistemas auxiliares tendrán la capacidad apropiada para la operación en
condiciones normales de carga y para las exigencias de arranque.
Deberá contribuir con la estabilidad del Sistema Eléctrico Nacional (SEN), por lo
cual permitir
interrupciones o conmutaciones normales y operaciones de
regulación sin que se presenten perturbaciones e inestabilidades.
Todos los elementos de seguridad y de medición deben operar confiablemente.
Será diseñado de forma tal que cualquier unidad pueda realizar un paro seguro,
cumpliendo con todas las normas de seguridad cuando se interrumpa el servicio
de Sistema Eléctrico Nacional (SEN) y pueda ser restablecida en el menor tiempo
posible después de la recuperación de potencia.
Durante una falla trifásica en la línea de transmisión cercana a la Central, los
equipos auxiliares deberán permanecer estables durante el tiempo que las
protecciones tardan en despejar la falla.
El ruido producto del funcionamiento del equipo de generación deberá atenuarse y
reducirse conforme a los estándares internacionales.
El Contratista deberá suministrar el generador completo, con enfriadores de aire,
sistema de enfriamiento de aceite de cojinetes, frenos mecánicos, calefacción,
instrumentación, sistemas de monitoreo de vibraciones, transformadores de
instrumento, tableros y cajas, tuberías y accesorios, plataformas de inspección,
cobertores, anclajes, lubricantes, soportes de todos los equipos y componentes,
herramientas especiales de montaje, repuestos, información técnica detallada y
demás elementos necesarios para que el suministro sea completo dentro de los
límites especificados.
El Contratista deberá diseñar y suministrar escaleras, plataformas, pasamanos,
pasarelas, vallas en caso de que se requieran para la operación y mantenimiento,
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-18
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
así como para la protección del personal. Dichas estructuras metálicas deberán
ser construidas en acero galvanizado.
El Contratista suministrará, en acero galvanizado; las plataformas, escaleras,
pasamanos, pasarelas y vallas adecuadas para la inspección de las diferentes
partes del Generador, que se requieran para la operación y mantenimiento, así
como para la protección del personal. Además, debe considerar en su diseño y
suministro todos los resguardos necesarios sobre y alrededor de las partes
móviles, siguiendo las recomendaciones del NESC "National Electrical Safety
Code".
3.6
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL GENERADOR
3.6.1 Generalidades
El generador debe ser de eje horizontal, síncrono, de polos salientes, trifásico,
según se indica en la Norma ANSI C50.12, sección 2.
El generador debe estar diseñado para operar a una altitud de 153,50 msnm.
Deben considerarse las correcciones indicadas en la norma IEC 34-1, Parte 1.
El generador deberá diseñarse tomando en cuenta las condiciones sísmicas
enunciadas en las Condiciones Técnicas Generales y previendo las facilidades
necesarias para la inspección y mantenimiento del equipo.
La salida de potencia del generador irá acoplada a través de cables de potencia a
sus respectivas celdas de salida y también desde las celdas de salida hasta el
lado de baja tensión del transformador de potencia.
El diseño debe ser de forma tal que la unidad pueda realizar un paro seguro,
cumpliendo con todas las normas de seguridad cuando se interrumpa el servicio
del Sistema Nacional Interconectado y pueda ser restablecida en el menor tiempo
posible después de la recuperación de potencia.
3.6.2 Condiciones de funcionamiento en sitio
Estará conforme a la IEC 60034-1(2004-4) y a las disposiciones establecidas en
las Especificaciones Particulares.
3.6.3 Tipo de servicio
Estará conforme a la norma IEC 60034-1(2004-4) y a las disposiciones
establecidas en las Especificaciones Particulares.
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ET02-19
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.6.4 Forma constructiva
Estará conforme a la norma IEC 60034-7(2000-09) y a las disposiciones
establecidas en las Especificaciones Particulares.
3.6.5 Condiciones nominales de funcionamiento eléctrico
Estará conforme a la norma IEC 60034-1(2004-4) y a las disposiciones
establecidas en las Especificaciones Particulares.
3.6.6 Variación de voltaje y frecuencia durante condiciones nominales
El Generador Eléctrico tal como ese estable en el numeral 7.3 de la norma IEC
60034-1(2004-4) deberá operar dentro de una combinación de voltaje y frecuencia
para los valores establecidos en la zona A de la figura 11 de la norma 600341(2004-4), en la cual se limita las variaciones de frecuencia a un ± 2 % y voltaje a
±5 %.
3.6.7 Capacidad de sobrecarga a condiciones anormales
3.6.7.1 Corrientes ocasionales
El Generador Eléctrico deberá ser capaz de soportar por treinta (30) segundos una
corriente igual a 1,50 veces la corriente nominal para la cual fue diseñado, cuando
funciona a potencia nominal y un cinco por ciento (5%) de sobrevoltaje, en
conformidad norma IEC 60034-1(2004-4), sección 9.3, apartados 9.3.1 y 9.3.2. y/o
la IEEE Std C 50.12-2005 sección 4.2.
El Generador Eléctrico deberá ser capaz de operar dentro de condiciones
nominales y temperatura estable durante cortos periodos de tiempo bajo
sobrecarga tal como describen las siguientes tablas:
Corrientes permisibles (balanceadas) para los devanados de armadura:
Tiempo (segundos)
10
30
60
120
Corriente de armadura (%)
218
150
127
115
Corrientes permisibles (balanceadas) para los devanados de campo:
Tiempo (segundos)
10
30
60
120
Corriente de campo (%)
209
146
125
112
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3.6.7.2 Corriente de cortocircuito trifásico
El Generador Eléctrico será diseñado para soportar los efectos de un cortocircuito
trifásico en sus terminales cuando éste opere a condiciones nominales de
potencia, voltaje y factor de potencia, según IEC 60034-1(2004-4), sección 9.8.
El valor pico de la corriente en el caso de presentarse un cortocircuito en todas las
fases durante la operación a voltaje nominal no deberá exceder en quince (15)
veces el valor pico de la corriente nominal o en veintiún (21) veces al valor r.m.s
de la corriente nominal.
3.6.7.3 Corriente continua de fase desbalanceada
El Generador Eléctrico deberá ser capaz de operar en forma continua sin sufrir
daño alguno bajo los efectos de un sistema desbalanceado correspondiente a los
valores de corriente de secuencia negativa (I2) permisibles en la Tabla 1 del
numeral 4.1.6.1 de la IEEE Std. C50.12-2005. Además, bajo entrega de la
potencia nominal en MVA el valor de la corriente de la componente de secuencia
negativa (I2) no debe exceder el 105% del valor de la corriente de nominal (IN).
El valor máximo de la razón entre la corriente de la componente de secuencia
negativa (I2) y la corriente de nominal (IN) para operación continua y el valor
máximo del producto del tiempo en segundos de operación bajo condiciones de
falla por el cuadrado de la razón entre la corriente de la componente de secuencia
negativa (I2) y la corriente de nominal (IN) para operación continua no exceda los
valores establecidos en la Tabla 2 de la IEC 60034-1(2004-4), sección 7.2.3.
3.6.8 Aumento de temperatura
El Generador Eléctrico deberá funcionar en las condiciones nominales de factor de
potencia, frecuencia, voltaje nominal, sin exceder los límites de temperatura
máxima establecida para los bobinados estator de 82 °C sobre 40 °C y para los
bobinados del rotor de 80 °C sobre 40 °C, ambos correspondientes a un
aislamiento Clase 130 (B) según lo indicado en el numeral 8.10 de la norma IEC
60034-1(2004-4).
El Generador Eléctrico estará en capacidad de suministrar la potencia máxima en
forma continua operando en cualquier punto dentro de toda la zona A de la figura
11 de norma IEC 60034-1(2004-4) y sin exceder los límites de elevación de
temperatura máxima para los bobinados estator de 107 ºC sobre 40 ºC y para los
bobinados del rotor de 100 sobre 40 °C, correspondientes al límite de elevación de
temperatura para un aislamiento Clase 155 (F) según lo indicado en el numeral
8.10 de la norma IEC 60034-1(2004-4).
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-21
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3.6.9 Sobrevelocidad
Todas las partes del Generador Eléctrico serán diseñadas y construidas para
resistir con seguridad los esfuerzos resultantes del funcionamiento de
sobrevelocidad a un valor del ciento veinte por ciento (140%) del valor nominal,
según la norma IEC 60034-1(2004:4), sección 9.7, Tabla 18, ítem 2e.
Además deberá ser capaz de resistir, sin sufrir daños mecánicos, la velocidad
máxima especificada para el grupo motor-generador por un periodo de cinco (5)
minutos, en conformidad con la IEEE Std. 50.12-2005.
3.6.10 Vibraciones
Las vibraciones mecánicas del Generador Eléctrico no deberán sobrepasar los
valores establecidos en la norma ISO-10816 (“Mechanical vibration –Evaluation of
machines vibration by measurements on non-rotating parts-”, 1997 y la ISO-7919
(“Mechanical vibration of non-reciprocating machines –Measurements on rotating
shafts and evaluation criteria”, 1997.
La vibración aceptable es la ubicada en la zona A para maquinas nuevas.
3.6.11 Nivel de ruido
El nivel de ruido medido en la superficie que envuelve al Generador Eléctrico a
una distancia de un (1) metro debe estar dentro del rango de 85 dB (A) a 95 dB (A)
tal como se establece en el numeral 4.1.10 de la IEEE Std. 50.12-2005 “Estándar
for salient-pole 50 Hz and 60 Hz synchronous generators and generator/motor for
hydraulic turbine applications rated 5 MVA and above”. La verificación de este dato
deberá estar en conformidad con los procedimientos de establecidos por el
estándar ISO 3746 “Determinación de los niveles de potencia acústica de fuentes
de ruido utilizando presión sonora - Método de control en una superficie de medida
envolvente sobre un plano reflectante”.
3.6.12 Sistema de enfriamiento
Estará conforme a la norma IEC 60034-6(1991-11) y a las disposiciones
establecidas en las Especificaciones Particulares.
3.6.13 Almacenamiento y transporte
Estará conforme a la norma IEC 60034-1(2004-4) y a las disposiciones
establecidas en las Especificaciones Generales.
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ET02-22
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.7
ESTATOR
El estator será compuesto por las siguientes partes o secciones:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Marco o armazón
Núcleo
Devanado
Elementos de fijación.
Accesorios
Carcaza
3.7.1 Detalles estructurales y constructivos
La estructura, el núcleo y el devanado de los estatores de este proyecto se
armarán en fábrica y se transportarán así hasta su ubicación final en la respectiva
casa de máquinas.
Si en el diseño realizado por el fabricante, el peso del estator supera la capacidad
de la ruta de acceso establecida en la Sección ET-00, Especificaciones Técnicas
Generales, el ICE podrá aceptar un estator seccionado en dos partes.
La armazón del estator será soportada por placas, existentes, embebidas en el
concreto de la fundación de casa de máquinas. El generador será fijado por
medio de pernos que unirán la armazón del estator a las placas de la base. El
CONTRATISTA será responsable de considerar en el diseño de sus anclajes las
placas existentes en Casa de Máquinas.
La estructura del estator se construirá de lámina de acero soldada.
La forma de la estructura no deberá presentar obstáculos al paso del flujo de aire
de enfriamiento.
El diseño del estator, de su estructura, del núcleo y del bobinado, deben ser tal
que permita soportar el peso del rotor completo para izaje del conjunto a través de
la estructura del estator, sin sufrir daño el núcleo y el bobinado del estator.
La estructura del estator poseerá dispositivos de izaje para levantar el conjunto
completo (estator y rotor) haciendo uso del gancho principal de la grúa. En caso
de que el peso del conjunto sea superior a 80 toneladas, la estructura del estator
poseerá puntos de apoyo adicionales que permita el izaje del conjunto haciendo
uso de gatas hidráulicas apoyadas desde el piso de casa de maquinas. En todo
caso la estructura del estator deberá soportar el peso del conjunto del rotor.
Se suministraran las eslingas y gatas hidráulicas necesarias para esta maniobra.
La estructura del generador deberá ser segura contra esfuerzos y soportar las
condiciones adversas de cortocircuito o un posible terremoto o la combinación de
estos. Para referencia de las condiciones de terremoto ver las Condiciones
Técnicas Generales.
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ET02-23
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
El sistema de sujeción de las láminas del núcleo debe ser suficientemente flexible
para asegurar una presión alta y continua, con la finalidad de evitar la vibración y
el desprendimiento de las láminas durante toda la vida del generador.
El fabricante del generador deberá tomar todas las precauciones durante el
diseño, para garantizar que las frecuencias naturales de todo el conjunto estén
alejadas al menos un 20% con las de las vibraciones forzadas que se presentan
durante condiciones de operación normal o durante transitorios de corto circuito o
sobrevelocidad.
El Contratista deberá considerar en su diseño, la ubicación de cualquier elemento
que sea complemento del estator, tales como equipos para protección de los
devanados, detectores de temperatura, resistencias de calefacción, equipos del
sistema contra incendios, equipos para el sistema de monitoreo de descargas
parciales, etc.
El Contratista debe suministrar en forma temporal el equipo completo y los
materiales necesarios para la soldadura en el montaje en sitio de las barras del
estator.
3.7.1.1 Fijación
El Generador Eléctrico será fijado por medio de pernos que unirán el armazón o
marco del estator a las placas de la base.
3.7.1.2 Pintura
La estructura deberá ser pintada interna y externamente de acuerdo con las
instrucciones de las Especificaciones Técnicas Generales.
3.7.2 Núcleo del estator
El núcleo del estator deberá ser construido con láminas delgadas de acero al
silicio de alta calidad de acuerdo con la norma IEC 60404, resistente al
envejecimiento,
La láminas serán aisladas entre sí por medio de un barniz de resina sintética a
ambos lados.después de troquelada y pulidos sus bordes, para reducir las
pérdidas por corrientes parásitas y evitar la oxidación.
Para asegurar la presión uniforme de las láminas durante el apilamiento del núcleo
del estator se deberá apretar hasta su presión final cada paquete de láminas que
se vaya poniendo; estos grupos de láminas no tendrán un espesor mayor de 450
mm.
Si se utilizan pernos de guía para comprimir las laminaciones del núcleo, estos
deben aislarse y probarse para 2 (dos) KV a 60 Hz durante un minuto; no se
aceptarán pernos de acero colado.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-24
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Este aislamiento deberá ser resistente a las máximas temperaturas de operación
del núcleo y a la abrasión causada por las vibraciones. El laminado del núcleo
deberá ser cuñado o soportado apropiadamente con uniones del tipo de cola de
milano a la estructura del estator. Los extremos laterales, ranuras y cualquier otra
parte del núcleo deberán ser igualmente recubiertos luego de cualquier
mecanizado que sea necesario; el recubrimiento en la zona de ranura deberá ser
semiconductora. Se deberán utilizar dispositivos de suficiente presión para
asegurar un ajuste uniforme y compacto durante el apilamiento de las capas
sucesivas del laminado del estator. Finalmente el núcleo deberá ser sujetado a
presión por medio de lengüetas de acero no magnético, placas de acero y tornillos
pasantes.
Para la fijación del núcleo al bastidor se usarán espárragos con cola de milano y
se hará en forma tal que se garantice su fijación aún para las peores condiciones
de cortocircuito e inestabilidad.
Una vez armado el núcleo y ensambladas las barras, el núcleo deberá recubrirse
con una capa delgada de barniz aislante de tal manera que ésta proteja de
posibles problemas de corrosión cuando el mismo se encuentre sometido a
condiciones ambientales de alta humedad relativa por efectos de transporte y
almacenaje (antes de la instalación) o por mantenimientos prolongados que
requieran quitar la calefacción o por una eventual inundación.
3.7.3 Devanado del estator
El devanado del estator podrá ser ondulado o imbricado; para un voltaje nominal
de 13800 voltios y conectado en estrella simple, adecuado para funcionar con
neutro puesto a tierra a través de un transformador de puesta a tierra que limite la
corriente de falla a tierra a valores menores a 20 A.
El devanado del estator deberá ser fabricado de cobre electrolítico recocido, de
alta conductividad y deberá conectarse en estrella simple. Los conductores
individuales de las barras del devanado deberán estar libres de rebabas, defectos,
manchas y bordes agudos. Las cabezas de bobina y las conexiones del devanado
deberán estar soportadas y aseguradas rígidamente, para evitar vibraciones y
deformaciones producidas en la operación del generador y en todas las
condiciones de cortocircuito.
El material de los anillos de soporte de las cabezas de bobina totalmente aislante
(epóxico, fibra vidrio, etc.).
Las barras deberán ser fabricadas utilizando moldes o plantillas que aseguren
uniformidad en sus dimensiones.
Las bobinas del devanado estatórico del generador estarán formadas por barras
conductoras de cobre y se diseñarán de manera que puedan ser intercambiables y
fácilmente reemplazables. Los conductores de las bobinas del generador deberán
tener transposición tipo Rhoebel, fabricadas con pletinas de cobre electrolítico de
99,99% de pureza, con sus aristas redondeadas.
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ET02-25
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Para la fijación de las barras en las ranuras y con el propósito de evitar al máximo
la vibración y los daños mecánicos que originan las descargas parciales, además
de la aplicación de la cinta cobertora en las cabezas, se deben utilizar elementos
elásticos de resorte pretensado, y cuñas comprensibles fabricadas a base de fibra
de vidrio y resina epóxica o algún otro sistema que garantice una mejor fijación.
El devanado del estator cumplirá con los requerimientos de cortocircuito
establecidos en IEC- 34.
Una vez finalizada la fabricación de las semibobinas y antes del proceso de
colocación en el núcleo del estator, se realizaran pruebas dieléctricas ante
funcionarios del ICE. Las pruebas, los criterios de aceptación o rechazo y la
cantidad de semibobinas a ser probadas, se establecen en el numeral
correspondiente a pruebas en esta sección.
3.7.5.1.
Aislamiento del devanado del estator
El diseño, control, manufactura, inspecciones y pruebas deberá cumplir como
mínimo los requerimientos establecidos en las siguientes normativas o estándares:
-
IEC60034-1(2004:04) “Rotating electrical machines - Part 1: Rating and
performance”
IEC 60034-15 (2009): “Rotating electrical machines - Part 15: Impulse
voltage withstand levels of form-wound stator coils for rotating a.c.
machines”
IEC 85_ “Thermal evaluation and classification of electrical insulation”
IEC 216-1 a 4: “Guide for the determination of thermal endurance properties
of electrical insulation materials”
IEEE Std. 434: “Guide for functional evaluation of insulation system for large
high voltage machines”
IEC 544: “Guide for determination to effects of ionizing radiation on
insulation materials”
IEC 727-1: “Evaluation of electrical endurance of electrical insulation
systems”
IEC TR 60894 “Guide for a Test Procedure for the Measurement of Loss
Tangent of Coils and Bars for Machine Windings”
IEEE Std. 1043: “Voltage endurance testing of form wound bars and coils”
IEEE Std 286-2000 “Recommended practice for measurement of power
factor tip-up of electric machinery stator Coil Insultation”
El aislamiento del devanado completo del estator, incluyendo puentes entre
bobinas, anillos de retención, cuñas y demás materiales deberá tener aislamiento
clase 155 (F) de acuerdo con la clasificación de la norma IEC 60034-1(2004:04) y
la IEC 85 y deberá cumplir todas las pruebas especificadas en estos documentos
de Licitación.
El sistema de aislamiento será por medio de método de impregnación global a
presión de aislamiento al vacio, VPI (“Vacuum Pressure Impregnation”).
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ET02-26
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El aislamiento del devanado deberá ser fabricado utilizando materiales
correspondientes a la “Clase F” de mica sobre cinta de fibra de vidrio, embebida
en resina epóxica aplicada en vacío y curada en molde dentro de un ambiente de
temperatura y presión controladas. La capa semiconductora sobre el aislamiento
deberá ser fabricada con cintas semiconductoras, elastómeros semiconductores o
materiales semielásticos, aplicados continuamente a las bobinas de tal manera
que el aislamiento forme una masa densa, homogénea y libre de bolsas de aire.
No se deben utilizar aislamientos de mica embebida en poliéster ni capas
semiconductoras con base en barnices. El método utilizado deberá garantizar la
resistencia a condiciones ambientales severas y tener reducidísimas descargas
parciales.
A las zonas de las cabezas del arrollamiento de las barras o de las bobinas se les
aplicará una cinta cobertora, para que el aislamiento posterior a la impregnación
forme una superficie cerrada, lisa y una pantalla anticorona.
No se aceptarán materiales higroscópicos, de conductividad variable o que sufran
deterioro prematuro por el alto voltaje o por los cambios cíclicos térmicos.
El Contratista deberá suministrar una descripción detallada de los procedimientos
y procesos de fabricación, tanto de las barras como del sistema de aislamiento,
incluyendo al menos los siguientes:
a. Conformación de las barras y métodos de transposición.
b. Procedimiento de aplicación del encintado.
c. Homogenización del aislamiento y métodos de relleno.
d. Tratamiento de secado, procedimientos de moldeado y verificación de
dimensiones.
e. Sistema de impregnación del aislamiento.
f. Proceso de polimerización y curado.
g. Materiales y procedimiento para aislamiento de las cabezas de bobinas.
h. Materiales y procedimiento para la ejecución de los amarres entre
cabezas de barras.
i.
Procedimiento de apantallamiento contra el efecto corona en la ranura y
fuera de ella.
j.
Procedimientos y materiales para el acuñado de las barras dentro de las
ranuras.
k. Descripción de Pruebas en Fábrica
Adicionalmente, el Contratista deberá indicar los procedimientos que utilizará para
verificar las partes que conforman el sistema de aislamiento, la sección y forma del
conductor elemental, sus características eléctricas y mecánicas, las dimensiones y
tolerancias del aislamiento, las dimensiones y tolerancias de las barras antes y
después del apantallamiento contra el efecto corona, y las dimensiones y
tolerancias de las ranuras.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-27
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
EL ICE podrán inspeccionar directamente o a través de terceros el proceso de
instalación de los devanados que el Contratista haya ofrecido en su Oferta.
Durante este proceso de instalación de los devanados en la fábrica se llevarán a
cabo las verificaciones indicadas en el apartado de pruebas de esta sección.
3.7.6 Terminales de salida del Generador
Los terminales de salida principal y del neutro serán barras de cobre con
aislamiento clase F, saliendo con cables de potencia hacia las celdas de salida y
hacia el transformador de aterrizamiento. Debe considerarse en el diseño, el
arreglo de las terminales monofásicas de los cables conectados a las barras
correspondientes.
Los terminales de línea principales estarán claramente identificados y la rotación
de fases en el generador se designará: la primera fase (U-X) como R, la segunda
fase (V-Y) como S; y la tercera fase (W-Z) como T. La rotación de fases de
potencia para seguridad y conveniencia en el mantenimiento y en las pruebas se
designará como R-S-T; tanto de izquierda a derecha, como de arriba hacia abajo
y de frente hacia atrás.
El fabricante instalará los acopladores y cables que se conectarán a una caja de
registro donde se conectará el “Analizador de Descargas Parciales” que deberá
suministrar para la Central.
Las terminales de las fases y del neutro del Generador Eléctrico se aislarán
conforme al valor de voltaje nominal del Generador.
Estarán protegidos por medio de una caja terminal para cada uno sobrepuesto a la
carcasa del Generador Eléctrico y dispuestos en forma tal que sean fáciles las
conexiones para pruebas y mantenimiento.
Los terminales estarán marcados e identificados con números, provistos de
bloques terminales separados entre sí con barreras apropiadas.
3.8
ROTOR
3.8.1 Componentes
El contratista deberá realizar el diseño, la fabricación, el suministro, la supervisión
de montaje del rotor del generador.
El rotor será del tipo de polos salientes, segregado en las siguientes partes:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Eje,
Araña o pieza equivalente
Llanta o circuito magnético
Masas polares
Sistema de frenado
Masa adicional, en caso de que aplique
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-28
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3.8.2 Requerimientos
La estructura del centro del rotor será construida de tal forma que soporte los
esfuerzos según lo indicado en la Sub-Cláusula 7.14.4 Esfuerzos Admisibles de la
Sección 4.
La llanta del rotor (rotor rim) se construirá de acero laminado en caliente con
características particulares de soldabilidad, por lo tanto el material será SS540
(JIS G 3101), ASTM A 440-77 “Spec. For Hight-Strength Structural Steel” o
equivalente.
Al apilar las chapas del rotor cada 500 ó 700 mm se debe hacer un prensado
intermedio.
La masa que se necesite para ajustar la inercia del conjunto turbina-generador
será parte del rotor del generador y estará uniformemente distribuida.
La llanta del rotor se fijará al cubo del rotor (rotor center) mediante chavetas en
forma de T y contracción por calentamiento. No obstante, el contratista podrá
proponer mediante una justificación un diseño de fijación diferente al especificado,
el ICE evaluará la propuesta.
El rotor completo será balanceado estática y dinámicamente, además tendrá que
soportar la prueba de sobrevelocidad como se especifica en la norma IEC 341:1996, sección 8.5.
El rotor de cada generador se suministrará con un sistema de frenado que lleve la
rotación del generador desde 20% de la velocidad sincrónica hasta 0 rpm en
término de 10 minutos. Consistirá en un disco de frenado en el que harán contacto
las pastillas o zapatas de los frenos.
3.8.2.1
Masas Polares
El núcleo del polo magnético se fabricará de láminas de "acero para núcleos de
polo" conforme norma JIS C 2555 o equivalente.
Los núcleos polares deberán estar construidos con una estructura de tipo laminar,
con el objetivo de disminuir los flujos magnéticos alternos se fabricará de láminas
de "acero para núcleos de polo" conforme norma IEC 60404 o me.
Los polos magnéticos del rotor se insertarán en la llanta (“rotor rim”) dentro de
ranuras, las cuales serán de tipo cola de milano (“dovetail”). No obstante, el
contratista podrá proponer mediante una justificación un diseño con guías en
forma doble T u otro sistema de fijación, el ICE evaluará la propuesta. En ambos
casos se fijarán con cuñas o chavetas.
Deberán fijarse firmemente con el fin de soportar los esfuerzos por fatiga
mecánica ocasionadas por el giro del rotor.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-29
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Deberán estar diseñados para resistir la deformación térmica por la elevación de
temperatura del devanado.
El bobinado de los polos será diseñado para soportar los esfuerzos debido a la
fuerza centrífuga y para resistir la deformación térmica por elevación de
temperatura del devanado.
El aislamiento del bobinado de campo será clase F, según IEC publicación 85.
El rotor deberá tener devanado de amortiguamiento para reducir los efectos bajo
condiciones de falla y para disminuir la distorsión del voltaje bajo carga
desbalanceada.
Las barras amortiguadoras, que conectan los segmentos amortiguadores y que
forman el devanado de amortiguamiento serán parte de las masas polares. El
sistema de fijación de las masas polares deberá tener contratuercas con
pasadores para asegurar que las juntas flexibles o de expansión no se aflojen por
efecto de la vibración o por expansión térmica.
3.8.2.2 Bobinados
El devanado de campo será de aleación de cobre y el aislamiento será como
mínimo Clase 155 (F) conforme a la IEC 60034-1 (2004:04) y la IEC 85.
El bobinado de los polos será diseñado para soportar los esfuerzos debido a la
fuerza centrífuga y para resistir la deformación térmica por elevación de
temperatura del devanado.
Deberá poseer embobinados amortiguadores para reducir las oscilaciones y sus
efectos a través de la absorción de energía bajo condiciones de falla y la distorsión
del voltaje bajo carga desbalanceada.
Las barras amortiguadoras, que conectan los segmentos amortiguadores y que
forman el devanado de amortiguamiento serán parte de las masas polares. El
sistema de fijación de las masas polares deberá tener contratuercas con
pasadores para asegurar que las juntas flexibles o de expansión no se aflojen por
efecto de la vibración o por expansión térmica.
Los devanados amortiguadores se deberán sujetar firmemente para asegurar la
integridad mecánica. Las barras de cobre se empotrarán en las zapatas de los
polos y se conectarán en sus extremos con segmentos de cobre formando así el
devanado amortiguador de campo de eje directo y eje en cuadratura, esto es, una
jaula interconectada.
Estos devanados de amortiguación deben cumplir con la condición de relación de
reactancia subtransitoria de eje en cuadratura a la de eje directo.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-30
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.9
EJE Y BRIDA DE ACOPLE
3.9.1 Generalidades
Serán incluidos los siguientes componentes:
i.
Un eje completo con una brida.
ii.
Una protección o "capot" en la brida del acople del eje del generador con el
rodete de la turbina para seguridad del personal.
El eje debe ser de una sola pieza, de acero forjado y con un hueco concéntrico a
todo lo largo del mismo.
El eje debe tener en su extremo una parte sobresaliente (macho) que a manera de
guía, permita centrarlo con el rodete.
El diseño y la construcción de la brida se ajustarán a la norma ANSI B49.1. El
acople será del tipo de pernos calibrados.
El diseño, construcción del eje, tolerancias y métodos de alineamiento deberán
estar de acuerdo con la norma IEEE 810 “Standard for Hydraulic Turbine and
Generator Integrally Shaft Couplings and shaft Run-Out Tolerances”, en su última
edición.
Las vibraciones permisibles en el eje durante la puesta en marcha y durante la
operación estarán de acuerdo con la norma ISO 7919, zona A. El cumplimiento de
este requerimiento es complementario a los requerimientos relacionados a la
norma ISO 10816-5 que refiere a mediciones en los cojinetes.
El eje se verificará en fábrica rotando el eje entero. La tolerancia admisible para la
excentricidad estará de acuerdo con la más reciente edición de la norma IEEE
1095. Las partes bajas o altas en la brida del eje, obtenidas como resultado de las
pruebas de “run out” en taller, deben ser marcadas en las bridas para que
promueva un adecuado montaje en sitio.
El cálculo de las velocidades criticas y línea elástica combinada del conjunto
rotatorio turbina-generador deberá ser calculado por el encargado de generador,
coordinado por los diseñadores de turbina y de generador. El CONTRATISTA
enviará toda la información relevante al ICE y a los diseñadores de turbina y
generador.
El hueco pasante del eje será de 150 mm de diámetro. Se entiende que el hueco
debe ser pasante a través de todo del conjunto rotante. Este hueco permitirá la
inspección del metal en el interior del eje. Este hueco será utilizado también para
inspecciones boroscópicas.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-31
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
El eje deberá ser diseñado para operar en forma segura a cualquier velocidad de
giro hasta la velocidad máxima momentánea sin que se produzcan vibraciones o
distorsiones excesivas o permanentes.
Las dimensiones del eje deben ser tales que le permitan resistir los esfuerzos
máximos debidos a un corto circuito franco en el generador en una y tres fases,
así como los fenómenos transitorios que se presenten durante la operación,
incluyendo las caídas instantáneas de frecuencia. Los diseñadores de generador
deben entregar al diseñador de turbina toda la información relevante y necesaria
para que se asegure un correcto diseño.
El eje debe ser diseñado para operar en cualquier condición posible de operación
sin que se excedan los esfuerzos de diseño. Los ejes deben diseñarse para
soportar esfuerzos temporales correspondientes al 110% de la máxima velocidad
de embalamiento, bajo condiciones de nivel del embalse máximo y una unidad
operando. Adicionalmente, para asegurar que no se van a presentar fenómenos
de resonancia en el conjunto rotante, todas las velocidades críticas estarán al
menos 30% alejadas de la velocidad de embalamiento, y deben también estar
alejadas como mínimo un 50% de la máxima velocidad momentánea.
La vida útil del eje y sus pernos ante las cargas de fatiga será la correspondiente a
1x1010 revoluciones de la unidad.
Los esfuerzos alternantes combinados no deben sobrepasar los 30 MPa.
El material del eje completo, incluyendo sus bridas, deberá ser acero forjado que
cumpla con el estándar ASTM A 668 clase E o similar a criterio del ICE, tratado
térmicamente, donde el conjunto debe ser fabricado en una sola pieza. Deberá
estar libre de defectos, grietas, poros u otras imperfecciones. El eje debe tener un
maquinado liso y preciso en toda su longitud, así como estar rectificado y pulido en
la zona de los cojinetes.
Para aumentar la resistencia a la fatiga y lograr la vida útil de 1x10 10 revoluciones
del eje, se preferirá que la superficie exterior del eje sea tratada con granallado de
acuerdo a un esquema sugerido por el diseñador todo a ser sometido al ICE. El
patrón de granallado se preferirá con balines de diámetros de entre 0.4 y 1.8 mm y
durezas de entre 40 y 50 HRC. Este granallado establecerá un preesfuerzo
superficial que mejore la resistencia a la fatiga por trabajado en frío. El
CONTRATISTA deberá someter al ICE cuál valor de intensidad Almen C se
aplicará al material con tal de obtener una profundidad de la capa tratada
suficiente para permitir un pulido posterior sin afectar el endurecido residual. El eje
será también recubierto con una capa de pintura especial que tenga buenas
propiedades de adherencia y de durabilidad, todo para preservar la eficacia del
granallado.
El cuerpo total del eje será torneado y las partes que pasan por los cojinetes guías
serán rectificadas y pulidas, con una rugosidad máxima de 0.41 micrones.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-32
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
La línea elástica del eje debe ser calculada por el fabricante del generador
coordinando con el fabricante de la turbina.
Durante el diseño el CONTRATISTA debe asegurar una efectiva coordinación
entre los diseñadores de turbina y de generador y promover un diseño adecuado.
Las bridas deben barrenarse en fábrica y coordinarse entre fabricantes el envío de
las plantillas correspondientes con tal de asegurarse el alineamiento de los
agujeros, los machos y las hembras.
El alineamiento final se hará en el sitio, bajo la responsabilidad del CONTRATISTA
siguiendo los lineamientos de los diseñadores de la turbina y de generador.
Se debe diseñar el acoplamiento de forma que permita una completa
intercambiabilidad de los pernos y tuercas. Los acoplamientos con el rodete
deberán ser del tipo de pernos calibrados.
Los ajustes por desbalance serán realizados por el CONTRATISTA en el sitio
hasta obtenerse los resultados exigidos por el ICE, todo en coordinación con el
grupo de Pruebas de Aceptación del proyecto.
3.10 SISTEMA DE FRENADO
3.10.1 Alcance del Suministro
El Contratista deberá suministrar el sistema de frenado completo, esto es:
a. Disco de frenado.
b. Caliper
c. Sistema hidráulico.
d. Tuberías-Válvulas.
e. Válvula de control de aplicación de frenos.
f.Presostato para baja presión de frenado.
g. Accesorios
h. Caja de control local.
3.10.2 Filosofía de operación
En condiciones de parada normal y parada de emergencia, los frenos se deberán
aplicar en forma continua, cuando la unidad haya disminuido su velocidad hasta
un 20% de su velocidad nominal aproximadamente
Los frenos deberán aplicarse cuando los álabes del sistema del distribuidor del
sistema de regulación de velocidad estén completamente cerrados o que el
interruptor de máquina esté abierto y la velocidad sea inferior 20% de la velocidad
nominal. Para garantizar lo anterior, se deberá instalar un enclavamiento
mecánico, por medio de una válvula, la cual se activará y actuará como permisivo
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-33
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
en el circuito de aplicación del freno. La tubería desde el tanque de presión del
sistema de frenos a la válvula y desde ésta al panel de control hidráulico de
aplicación del freno, los controles, enclavamientos eléctricos y mecánicos, que
impidan la aplicación de los frenos será del alcance del sistema de frenos.
El contratista deberá suministrar un panel de frenado con los componentes
principales del sistema como válvulas, indicadores, filtros, conexión de la bomba y
demás. Así mismo deberá suministrar una caja de control de frenado que incluya
indicadores luminosos, botoneras y selectores que permitan implementar el control
local del sistema de frenado.
La anterior filosofía puede ser aplicada implementando un accionamiento
mediante sistema neumático, oleodinámico o eléctrico, de acuerdo con el diseño
del fabricante, siempre que se indiquen claramente los elementos y una
descripción bien detallada del funcionamiento del sistema.
El Contratista puede recomendar otro sistema de frenado diferente al especificado
en este Cartel, el cual debe estar debidamente justificado tanto en su operación,
mantenimiento como en su eficiencia, cumpliendo con las condiciones de frenado
estipuladas. El ICE evaluará el cambio.
3.10.3 Capacidad
El Generador Eléctrico deberá ser suministrado con un sistema de frenos
operados por aire, de suficiente capacidad para detener las partes rotantes de la
unidad, desde el veinte por ciento (20%) de la velocidad nominal hasta el estado
de reposo, en un tiempo no superior a diez (10) minutos. El aire proveniente del
tanque de almacenamiento deberá ser filtrado y drenado automáticamente antes
de entrar a las cámaras de aire de los cilindros.
El frenado se deberá llevar a cabo sin excitación del campo del generador y sin
que se produzca chispas, calentamiento excesivo ni que se produzcan ruidos ni
excesivo polvo producto del desgaste o deformaciones en el disco de frenado y en
las pastillas o zapatas de los frenos. El fabricante del generador deberá
suministrar una válvula reguladora de presión ajustable para ajustar la presión de
aplicación de los frenos.
Los frenos deberán soportar sin daño ni riesgo de incendio la eventual aplicación
de los frenos a velocidad nominal del generador sin carga hasta que la unidad
pare completamente.
3.10.4 Aislamiento
El sistema de frenado debe estar separado del circuito de ventilación, para evitar
que el polvo de las pastillas o zapatas de los frenos se esparza por las vecindades
del generador.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-34
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Para evitar la contaminación del aire dentro del recinto del generador debido al
polvo proveniente de las pastillas o zapatas de los frenos, el Contratista deberá
tomar todas las precauciones necesarias en el diseño de tal manera que se evite
dicha contaminación.
Si fuese necesario, el Contratista deberá diseñar e implementar un sistema para la
recolección del polvo de las pastillas o zapatas de los frenos.
3.10.5 Disco de Frenado
El disco de frenado será del tipo adiabático (que disipe el calor producido durante
el proceso de frenado), que soporten la aplicación continua y que puedan dilatarse
libremente. Los elementos del disco de frenado serán fácilmente intercambiable.
El disco debe tener pista de frenado por ambas caras y por lo tanto las zapatas o
pastillas operarán por ambas caras.
Las zapatas o pastillas de los frenos se deberán suministrar con superficies de
fricción, fabricadas de materiales que no contengan asbesto, fácilmente
removibles y renovables. Las zapatas o pastillas de los frenos y las superficies de
frenado deberán asegurarse firmemente con cuñas u otros elementos a los
pistones.
El material de las zapatas o pastillas no contendrá partículas metálicas y las
zapatas de los frenos se podrán inspeccionar e intercambiar fácilmente.
El oferente debe indicar la ubicación de las partes más importantes de este
sistema mediante un plano.
3.10.6 Sistema de Aire Comprimido para el Frenado del Generador
En caso de que el sistema de frenado opere con aire a presión proveniente del
sistema de aire comprimido, el Contratista deberá suministrar un sistema
compuesto por:




Un (1) compresor de aire.
Un (1) tanque acumulador de aire.
Sistema de tuberías para suministro de aire a presión
Caja de control local.
Sin embargo el Contratista puede utilizar un sistema oleodinámico o eléctrico,
además puede recomendar un sistema de frenado diferente al especificado,
sometido a la aprobación del ICE.
Compresor de aire.
El Contratista suministrará un compresor de aire para abastecimiento del sistema
de frenos de la unidad. La alimentación eléctrica del compresor se tomará del
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ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
tablero de distribución de CA común. El fabricante del Generador eléctrico definirá
la presión de operación de los compresores y el tipo de compresor de acuerdo con
las necesidades de los frenos del generador. El aire proveniente de los
compresores llenará el tanque de almacenamiento.
El diseño del compresor deberá ser presentado a ICE para su aprobación.
Tanque acumulador
Para el Generador Eléctrico y a la salida de los compresores se deberá suministrar
un tanque de almacenamiento de aire para el sistema de frenos.
El tanque deberá ser de construcción soldada; diseñado, construido, probado e
inspeccionado de acuerdo con los requerimientos establecidos en el código
"ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section VIII Division I”.
El tanque debe contar con una válvula automática de purga de agua condensada
con su respectiva válvula de guarda. El tanque para almacenamiento de aire
deberá tener como mínimo una capacidad equivalente al volumen de aire
necesario para efectuar cinco (5) operaciones de frenado del Generador Eléctrico.
El tanque deberá ser suministrado con un medidor de presión, una válvula de
seguridad, una trampa de condensado, una válvula de drenaje, aberturas de
inspección, conexiones de entrada y de salida de aire y una base adecuada para
instalar el tanque sobre el piso de concreto.
La válvula de control de freno será suplida por el Contratista quien determinará la
presión de aire del sistema de frenado, por lo que será responsable de coordinar
con el Contratista de la Turbina.
Caja de control local
El contratista deberá suministrar una caja de control que incluya indicadores
luminosos, botoneras y selectores que permitan implementar el control local del
sistema de aire comprimido.
3.10.7 Masa adicional (en caso de que aplique)
La masa que se necesite para ajustar la inercia del conjunto turbina-generador,
preferiblemente será parte del rotor del generador y estará uniformemente
distribuida.
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3.11 COJINETES
3.11.1 Disposición y construcción
Se suministrará un cojinete guía y otro combinado guía-empuje con los siguientes
componentes:

Segmentos guías.

Depósito de aceite

Sistema de lubricación incluyendo bombas, serpentines de enfriamiento,
tuberías, accesorios e instrumentación por cada cojinete.

El aceite ISO VG 46 completo de los cojinetes para la carga de limpieza
("flushing") y para la carga inicial considerando el llenado de las tuberías
respectivas más un 20 % adicional.

Todos los anclajes, pernos, empaques y dispositivos de fijación de los
cojinetes.

Las herramientas especiales de ajuste, montaje y desmontaje de los
cojinetes.

Otros componentes, de acuerdo con esta especificación.
El cojinete combinado guía-empuje se ubicará al lado del acople del rodete de
turbina, mientras que el cojinete guía se ubicará en lado opuesto de dicho acople.
En caso de que el Oferente considere conveniente utilizar otra configuración de
disposición de los cojinetes, deberá indicarlo claramente en su oferta, incluyendo
dentro del suministro todos los componentes correspondientes.
Los segmentos guía estarán recubiertos con un metal antifricción según norma
ASTM B 23 o similar a criterio del ICE, utilizando "Babit" de la mejor calidad, y
debidamente conformado para la circulación del aceite tomado desde el depósito.
El cojinete debe ser diseñado para que se pueda remover sin tener que
desmantelar el eje ni el rodete y para que permita su acceso para mantenimiento.
El cojinete guía deberá ser del tipo lubricado con aceite, con circulación promovida
por la rotación propia del eje. El aceite ISO VG 46 deberá ser el mismo utilizado
por el sistema de regulación de la turbina, por el generador y por las centrales
óleo-neumáticas.
El recipiente o depósito de aceite deberá ser estático y soportado adecuadamente.
Se preverá un acceso fácil para el vaciado del aceite mediante la conexión de una
manguera. Para ello se dejará un tubo de salida con válvula para la conexión de
la manguera. De igual forma debe disponerse con facilidad de acceso una toma en
la parte superior del cojinete para el llenado del cojinete con aceite. Las válvulas
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ET02-37
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
estarán protegidas con bridas ciegas o tapón a su salida por aspectos de
seguridad operativa.
Cada cojinete contará al menos con una conexión para tomar muestras del aceite
para comprobar su calidad y condición durante la operación normal. Esta entrada
incluirá una válvula con una brida ciega a su salida, por razones de seguridad.
El cojinete y la carcasa del cojinete deberán ser diseñados para soportar las
cargas radiales para cualquier condición de operación incluyendo las condiciones
más desfavorables, entre ellas cualquier velocidad hasta un 110% de la velocidad
estabilizada de embalamiento. Se utilizará una rigidez suficientemente amplia y
con un factor de seguridad adecuado para asegurar la estabilidad del sistema
mecánico en cuanto a línea elástica y a vibraciones radiales. El CONTRATISTA
debe someter al ICE una curva que muestre la variación de la línea elástica del
conjunto rotante en el dominio de rigideces posibles para el cojinete guía,
señalando la propuesta de rigidez a considerar en el diseño.
El Contratista deberá adoptar el diseño convencional más adecuado y de calidad y
comportamiento comprobados en generadores hidroeléctricos con cargas y
velocidades iguales o superiores a las requeridas en este documento de licitación.
El cojinete combinado debe ser diseñado para soportar cargas adicionales debido
a condiciones anormales del servicio de la turbina y el empuje hidráulico. Los
pedestales del cojinete serán de acero fundido soldable de alta calidad, de alta
resistencia y se diseñarán para todas las tensiones posibles. Para evitar la
formación de las corrientes del eje los pedestales se aislarán del marco de la
fundación, así como las conexiones de tuberías, etc.
La carcasa del cojinete será de acero fundido en dos secciones y sostenido en el
pedestal del cojinete en un asiento esférico de modo que las guías de
alineamiento correspondan con las marcas del alineamiento del rotor. Las guías
del cojinete serán de acero aplicado por un proceso adecuado, unido con
seguridad a la cáscara del cojinete. Las guías se trabajarán a máquina a un alto
grado de la exactitud para mantener una superficie sustentadora óptima.
El cojinete debe soportar las cargas axiales en los collares, tendrá pequeños
espacios axiales con amplia lubricación. La capacidad de carga axial debe ser
suficiente para la guía axial normal pero no para la operación continua con cargas
axiales más altas.
Anillos para el aceite se proporcionarán para el flujo de la lubricación debido a una
desaceleración de la emergencia después de la falla de las bombas del aceite.
Los sellos de laberinto se proporcionarán para evitar el escape del aceite y del
vapor del aceite por el eje.
Las placas y pernos de anclaje requeridos son parte del suministro del
CONTRATISTA.
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3.11.2 Lubricación de los cojinetes
El Sistema de lubricación de los cojinetes será montado por separado.
El sistema de aceite esencialmente abarca el recipiente de aceite del cojinete,
serpentines de agua de enfriamiento del aceite para la disipación de calor
generado por la fricción, las bombas de lubricación (dos por sistema), sellos de
aceite en el eje, tapas con laberintos y medios para la condensación de los
vapores de aceite, cámaras de sello, así como todas los elementos de acople y
soporte necesarios, las tuberías, los filtros y los instrumentos de supervisión.
Los cojinetes serán lubricados por inmersión y los recipientes deben ser
totalmente cerrados tal que se garantice que no haya filtraciones o escape de
vapor de aceite en el generador.
Si se requiere deberá disponerse de una tubería para expulsión de vapores fuera
de la carcaza del generador, contando con una trampa para vapor de aceite.
Además debe implementar un sistema de condensación de los vapores de aceite.
También es importante una tubería de retorno al tanque del aceite del cojinete.
El aceite de lubricación de cada cojinete contenido en el tanque deberá auto
circular a través de las superficies deslizantes del cojinete. El tanque de cada
cojinete deberá tener capacidad suficiente para contener todo el aceite requerido
en su sistema de lubricación.
Los recintos de los cojinetes se deberán fabricar con placas de acero soldadas y
tratadas térmicamente para alivio de tensiones, deberán ser diseñados para
soportar rígidamente los segmentos de los cojinetes y para transmitir las cargas al
sistema de soporte sobre las cuales van apoyadas.
Se deberán tomar todas las precauciones necesarias para conservar un nivel de
aceite seguro en los tanques de los cojinetes que permita la parada de la unidad
sin desperfectos, en caso de que se presenten daños en las tuberías de aceite.
La tapa del recinto deberá tener un diseño que permita la condensación de los
vapores de aceite dentro de la cuba de cada cojinete y evitar que estos vapores
contaminen el recinto del generador. Si se requiere la expulsión de vapores fuera
del foso o carcaza del generador, debe disponerse de una tubería y contar con
una trampa para vapor de aceite.
El recinto deberá contar con sellos que impidan la contaminación del aceite con el
polvo de frenos y el polvo de carbón de las escobillas.
Los cojinetes se deberán diseñar para usar un aceite con especificación ISO-VG46. El aceite de lubricación de los cojinetes será suministrado por el Contratista.
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Se suministrará con cada generador una cantidad de aceite de lubricación igual al
necesario para llenar el sistema más un 50% adicional, además deben reemplazar
el aceite utilizado durante pruebas de puesta en marcha por aceite nuevo.
Quedará a criterio exclusivo del ICE la aceptación de cualquier otra disposición
alternativa del sistema lubricación ofrecido por el CONTRATISTA.
3.11.3 Sistema de alta Presión
Un sistema de aceite de alta presión se proporciona para los cojinetes para evitar
la fricción debido a poca velocidad de rotación del eje. Una bomba de alta presión
con la válvula de no retorno tomará el aceite del colector de aceite y lo enviará a la
parte más inferior del cojinete y el eje. El arreglo en la carcasa del cojinete y el
sistema de alta presión de aceite debe asegurar de que ningún aceite presurizado
se infiltre entre la guía del cojinete y la carcasa.
El contratista deberá suministrar una caja de control que incluya indicadores
luminosos, botoneras y selectores que permitan implementar el control local de la
bomba de alta presión de aceite.
3.11.4 Enfriamiento de los cojinetes
Para el diseño de los intercambiadores de calor del cojinete guía se debe
considerar lo siguiente:

máxima diferencia de temperatura a través de los serpentines será de cinco
(5 ºC) grados centígrados entre entrada y salida.

factor de ensuciamiento tal que la capacidad de intercambio de calor de los
serpentines se aumente en al menos un 15%.

El diseño contemplará una temperatura de entrada del agua de
enfriamiento de 25 ºC.

La temperatura máxima permisible en los patines del cojinete no será
mayor a 70 ºC. Además, el cojinete debe estar diseñado para poder trabajar
sin agua de enfriamiento por al menos 20 minutos.
Quedará a criterio exclusivo del ICE la aceptación de cualquier otra disposición
alternativa del sistema de enfriamiento ofrecido por el CONTRATISTA.
3.11.5 Temperatura en los cojinetes
El CONTRATISTA deberá garantizar que los cojinetes no sobrepasen la
temperatura especificada cuando el grupo gire a cualquier velocidad entre el 85%
y el 110% y además durante 30 minutos a cualquier velocidad entre el 5% y 50%
de la velocidad nominal.
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3.11.6 Corrientes parásitas en los cojinetes
Para evitar daños en los cojinetes, el rotor deberá estar aislado contra las
corrientes parásitas.
El soporte de los cojinetes, las tuberías y conexiones de tubo-conducto deben ser
aislados de modo que se eliminen las corrientes parásitas.
Para comprobar el aislamiento del generador contra las corrientes parásitas se
colocarán líneas terminales de cables en la zapata de cada cojinete,
específicamente, en la lámina intermedia y de tierra, además se conectarán a la
celda de terminales del generador.
3.12 ENFRIAMIENTO DEL ROTOR Y ESTATOR
3.12.1 Sistema cerrado de aire
El enfriamiento del rotor y del estator se hará por medio de un sistema cerrado de
aire (TEFV). La circulación del aire será por medio de aspas montadas en forma
apropiada en el rotor. Estas aspas serán diseñadas para evitar fallas por fatiga
originados por efectos aerodinámicos propios de su funcionamiento y serán del
tipo individual, atornilladas de manera que permitan la remoción sin tener que
intervenir con el resto del sistema.
Los componentes que forman parte del sistema de enfriamiento del rotor y estator
se ubicarán en el foso de hormigón del generador (parte inferior del generador).
Los dispositivos necesarios para cerrar este foso (puertas, empaques tornillos y
pletinas) los suministrará el CONTRATISTA del generador. La puerta y cualquier
acceso a este foso estarán provistos con empaques y cerraduras apropiadas que
garanticen un cierre hermético, con el propósito de evitar tanto las pérdidas por
salida como por entrada del aire de enfriamiento durante el funcionamiento normal
de la unidad.
3.12.2 Intercambiadores de calor
El enfriamiento del aire que circunda el generador se hará por medio de
enfriadores superficiales (radiadores) ubicados en el foso de hormigón del
generador (parte inferior del generador), para lograr el efecto deseado. Los
enfriadores superficiales serán intercambiables sin que se requieran ajustes en los
soportes para esta operación. Se podrán retirar para su inspección y
mantenimiento sin incurrir en desmontajes mayores en el equipo restante.
Los tubos serán de aleación de cobre sin costuras (norma ASTM B 111
equivalente), serán rectos, con aletas y deberán permitir elongaciones sin
deformarse. En el diseño se debe utilizar un factor de ensuciamiento tal que la
capacidad de los serpentines se aumente en un 10 %. . Cualquier unión o junta se
hará fuera del recipiente.
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ET02-41
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
El área de los radiadores deberá tener suficiente capacidad para mantener en el
aire una temperatura menor de 40 °C a la salida de los enfriadores. La
temperatura de entrada al sistema debe ser coordinada con el fabricante de la
turbina, pues el sistema de enfriamiento de la central es cerrado.
Cuando todos los enfriadores menos uno estén funcionando y la unidad opera a
condiciones nominales en forma continua, el aumento de temperatura, del agua, a
la salida, no debe ser mayor de 5 °C.
Todos los intercambiadores de calor deben estar equipados con las válvulas
necesarias para equilibrar el caudal del sistema y para aislar cada uno de ellos.
Cada intercambiador de aire tendrá en el fondo una llave para drenaje y el
sistema entero de circulación de agua se debe diseñar para evitar la acumulación
de sedimentos; los tubos del mismo serán de acero inoxidable. Se deberá
disponer las tuberías tal que el suministro y retorno de agua en los
intercambiadores de calor sea un circuito de retorno inverso.
3.12.3 Previstas para pruebas de eficiencia
El CONTRATISTA deberá garantizar que las tuberías de enfriamiento del
generador permanecerán completamente llenas, para evitar bolsas de aire durante
las mediciones de eficiencia.
Para las pruebas de eficiencia por el método calorimétrico, se deberán dejar las
siguientes previstas:

Un termopozo a la entrada y otro a la salida del agua de enfriamiento de
cada cojinete.

Un medidor de presión a la entrada y otro a la salida del agua de
enfriamiento.

Un manguito para la instalación y remoción del medidor de orificio en cada
cojinete; este medidor lo suministrará el fabricante del generador del
generador.
3.12.4 Accesorios
El fabricante del generador deberá suministrar toda la información, materiales y
equipos que se requieran entre las respectivas bridas de acople del múltiple de
distribución y el múltiple colector. También deberá incluir los pernos de acople y
coordinará con el fabricante de la turbina el acople respectivo de los sistemas de
enfriamiento.
El Contratista deberá enviar para aprobación del ICE la lista de todos los equipos
de montaje y las secuencias de la ejecución del mismo, tanto del estator como del
rotor.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-42
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
El puente grúa tendrá una capacidad de ochenta toneladas (80 000 kg) en su izaje
principal y de quince toneladas (15 000 kg) en su izaje auxiliar.
Para más detalles del sistema de Puente Grúa, como por ejemplo las dimensiones
y luces útiles entre el puente grúa y la estructura del edificio, así como los
alcances máximos y mínimos, pueden observarse en la sección ET-04
Especificaciones Técnicas del Puente Grúa.
3.13 SISTEMA DE EXCITACIÓN
3.13.1 Generalidades
El sistema de excitación deberá ser del tipo “Brushless” sin escobillas, con
excitatriz rotatoria y deberá tener la capacidad de operar la unidad dentro de toda
la curva de capacidad del generador y durante condiciones de falla.
Estará compuesto por los siguientes componentes principales:
3.13.1.1
Excitatriz de corriente alterna
La excitatriz rotatoria estará conformada por un generador sincrónico trifásico, que
tenga una armadura rotatoria que se acople directamente al eje principal del
generador.
El rotor de la excitatriz lo constituye un bobinado compuesto por pletinas de cobre
esmaltadas que forman las bobinas (aislamiento clase F). Los polos completos se
someten a un tratamiento de impregnación lo que da como resultado un conjunto
compacto luego del proceso de curado.
El estator de la excitatriz contiene las bobinas de campo impregnadas con
aislamiento clase F. Los terminales del bobinado del estator se deberán conectar
a borneras terminales. El tipo de aislamiento de la armadura y de las bobinas de
campo será Clase F. La excitatriz suministrará la corriente de excitación a la
bobina de campo del generador principal a través del rectificador rotatorio, el cual
rectificará la corriente de armadura de la excitatriz rotatoria a corriente directa del
campo del generador.
Los diodos rectificadores de corriente y sus accesorios se alojan en dos anillos
que se montan entre el rotor principal y el rotor de la excitatriz. Estos diodos
convierten la corriente alterna producida por la excitatriz en corriente continua de
excitación de las bobinas de campo del generador principal.
El puente del rectificador rotatorio será un sistema trifásico de rectificación
completa de ondas constituido por un módulo de diodos. El rectificador de voltaje
deberá estar diseñado para garantizar el suministro de la energía de excitación
que se requiere para que funcione el generador a condiciones nominales, así
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-43
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
como a un voltaje de techo que no sea menor a 3.0 p.u. tomando como base el
voltaje nominal de excitación cuando la unidad opera en condiciones nominales.
El puente rectificador deberá incluir capacitores de absorción de sobrevoltajes.
3.13.1.2
Generador de Imanes Permanentes
Montado sobre el eje del generador se ubicará el generador de imanes
permanentes el cual constituye una fuente de potencia eléctrica para alimentar el
regulador de voltaje, con lo cual no se requerirá el uso de un transformador de
excitación.
La excitatriz de corriente alterna será un generador trifásico de armadura giratoria
y campo estacionario.
El aislamiento de los bobinados de campo y armadura será como mínimo clase F,
en concordancia con la IEC 60034-1 (2004:04).
La excitatriz de corriente alterna estará firmemente acoplada al eje del Generador
Eléctrico.
3.13.2 Regulador automático de voltaje
3.13.2.1
Generalidades
El regulador de voltaje toma su alimentación de potencia del generador de imanes
permanentes (pgm) montado sobre el eje del generador y opera indirectamente
mediante la excitatriz acoplada sobre el mismo eje del generador.
El sistema de excitación suministra directamente a la excitatriz la energía
necesaria de acuerdo con las necesidades de excitación del generador (corriente y
voltaje nominal y de techo).
3.13.2.2
Consideraciones del Equipo
El regulador de voltaje será instalado en el tablero de control de unidad o en un
tablero separado según los requerimientos del sistema. El regulador utilizará una
alimentación auxiliar de 125 VCD.
El programa de control, deberá residir en memoria no volátil, de tal manera que si
el suministro de energía falla, el programa no se vea afectado.
Todas las señales digitales de entrada y salida del regulador deberán estar
aisladas galvánicamente. Las entradas provenientes del campo deberán activar
relés de interfaz en el tablero y de éstos a las entradas del regulador. También se
requieren relés de interfaz para las salidas hacia el campo.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-44
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Cada regulador deberá contar con un 10% de entradas / salidas disponibles
(reserva) alambradas a relés auxiliares y bornes de regleta.
3.13.2.3
Interruptor de Campo y Circuito de Desexcitación
El interruptor de campo de corriente alterna, permitirá la conexión y desconexión
del sistema de excitación. Tendrá indicación de estado local y remota (en el
sistema de control).
Deberá existir un enclavamiento alambrado entre el interruptor de campo y el
interruptor del generador, para evitar la condición de pérdida de excitación. En
caso de que el interruptor de campo abra estando el interruptor del generador en
posición cerrada, el enclavamiento deberá enviar un comando de apertura al
interruptor del generador.
El circuito de desexcitación conectará la resistencia de descarga de campo al
circuito de excitación.
3.13.2.4
Modos de Operación
El regulador de voltaje será completamente digital, y deberá utilizar como unidad
central de proceso un microprocesador que permita implementar una acción de
control PID (Proporcional Integral Diferencial).
El regulador deberá incluir el hardware necesario y deberá contar con dos lazos de
control, uno manual y otro automático, los cuales deberán tener limitadores
ajustables para limitar la salida de cada uno de los lazos: modo regulador de
voltaje para la operación automática y modo regulación de corriente de campo
para la operación manual.
La transferencia entre los modos manual y automático deberá ser posible bajo
cualquier condición de operación. En caso de falla del modo automático, el
regulador deberá transferir al modo manual. Deberá existir una función de
seguimiento automático entre ambos lazos de control de forma que siempre exista
una transferencia suave entre ambos. La transferencia entre estos deberá ser
posible con la máquina en línea y en forma local o remota desde la sala de control.
3.13.2.5
Variaciones de voltaje
El sistema de regulación de voltaje (AVR) regulará el voltaje de salida del
generador. El rango de regulación automática será de ± 10% del voltaje nominal.
No obstante lo anterior, los equipos deberán diseñarse para cumplir con las
exigencias del sistema nacional interconectado respetando las siguientes
condiciones:
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ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
a. En condición de operación normal, el CENCE deberá tener como objetivo
mantener el nivel de tensión dentro de un rango del +/- 5% del valor
nominal.
b. En condición de emergencia, el parámetro para el CENCE será mantener el
nivel de tensión dentro de un rango entre +/- 10% del valor nominal.
c. Para propósitos de diseño de equipos y unidades generadoras, se debe
tener en cuenta que excepcionalmente el voltaje de la red podrá desviarse
del valor nominal +/- 20% durante un tiempo de 10 segundos. Deberá
poder permanecer durante tres (3) minutos con una variación de la tensión
entre el 10% y 20 % del valor nominal.
El modo manual será utilizado para pruebas o en caso de pérdida de la tensión de
medida y podrá regular el voltaje desde un 10% hasta el 110% del voltaje nominal.
Utilizará un algoritmo tipo PI de lazo abierto.
Deberá tener una regulación máxima (precisión) de 0.25% al variar la carga desde
cero MW, cero MVAR hasta la potencia activa y potencia reactiva nominal dentro
de los límites de funcionamiento.
Los mandos de subir / bajar consigna de voltaje deberá darse localmente desde la
terminal de operación en el tablero de control de unidad o desde el sistema de
control maestro a través del enlace serial con el sistema de control.
3.13.2.6
Arranque suave
Permitirá un aumento gradual de la tensión, evitando oscilaciones de tensión por
encima del valor nominal durante el arranque.
3.13.2.7
Protecciones
1. El regulador deberá contar con los siguientes limitadores ajustables como
mínimo:
a. Limitador de corriente de excitación máxima: para evitar sobrecalentamiento
en el devanado de campo causado por una prolongada sobreexcitación y
por tanto desconexiones innecesarias del generador. Dispondrá de dos
etapas temporizadas.
b. Limitador de subexcitación: para prevenir la operación por debajo de la
corriente mínima admisible evitando una pérdida de sincronismo de la
unidad con el sistema en el caso de que la excitación baje demasiado.
c. Limitador de sobre flujo (volts / hertz): para evitar fenómenos de saturación
magnética en el generador.
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ET02-46
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
2. El sistema de excitación deberá incluir las siguientes protecciones:
a. Temperatura del convertidor
b. Falla del sistema de rectificación rotatoria
c. Temperatura del rotor
3.13.2.8
Dispositivos de Medición e Indicación
En la parte frontal del cubículo de control, deberán instalarse los dispositivos de
medición e indicación tipo carátula para la medición de las siguientes variables:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
Voltaje del generador
Corriente del generador
Voltaje de campo
Corriente de campo
Potencia Reactiva
Potencia Activa
Factor de Potencia
3.13.2.9
Terminal del Operador
Cada regulador deberá contar con un terminal de operador digital ubicado en la
parte frontal del cubículo. Este deberá ser utilizado como un interfaz hombremáquina para la operación local del sistema de excitación y deberá permitir la
rápida identificación de fallas en el sistema.
Con el terminal de operador deberá ser posible, entre otras cosas, monitorear las
señales en el regulador, cambiar modos de operación, variar valores de consigna,
modificar los parámetros de ajuste del regulador y visualizar señales de alarma y
disparo. Estas funciones deberán ser posibles de realizar también a través de la
conexión local con un computador personal y en ambos casos estando la unidad
en línea o fuera de línea.
3.13.2.10
Enlace Serial de Comunicación con el sistema de control
El regulador deberá proveer un enlace de comunicación serial para conectarse
con el tablero de control de unidad y por tanto al sistema de control maestro en la
Sala de Control. A través de este enlace se tendrá un control completo del
regulador y todas las indicaciones así como las alarmas, disparos y estados se
deberán trasmitir serialmente a los equipos que lo requieran. Todas las señales
básicas necesarias para la operación del sistema deberán ser alambradas al
tablero de control de unidad para tener el control básico del sistema de excitación
en caso de falla del enlace serial.
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ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.14 INSTRUMENTACIÓN
3.14.1 Generalidades
El Contratista deberá suministrar un tablero auxiliar del generador el cual se
instalará en los alrededores de la carcaza del generador y concentrará la mayoría
de las señales del generador, lo cual permitirá la interconexión de dichas señales
con el resto de los tableros de la central (control, protecciones y demás).
La medición de la temperatura de los bobinados del estator será por medio del
método ETD (“Embedded Temperature Detector or Embedded Detector Method”)
conforme lo indicado en el numeral 8.6 de la norma IEC 60034-1(2004-4).
Los sensores de temperatura serán del tipo RTD (“resistance temperature
detectors”) de acuerdo con la norma IEC 751 y utilizarán sondas del tipo de doble
resistencia, de platino y 100 ohmios a 0 ºC (Pt100). Normalmente, sólo un
elemento deberá conectarse hasta el tablero de control de unidad y el otro se
deberá conectar hasta el tablero o caja auxiliar del generador como reserva.
Para la medición de temperatura en el devanado del generador, los detectores
serán distribuidos en forma simétrica alrededor de la circunferencia del estator, tal
como se indica en el numeral 7.3 del estándar IEEE Std. 50.12-2005.
Para la medición de temperatura en los cojinetes, los sensores serán del tipo RTD
y se utilizará el método del termómetro (“Thermometer Method”). Estos se deberán
instalar según el numeral 8.9 de la norma IEC 60034-1(2004-4). Así mismo,
deberá instalarse un visor de nivel de aceite en la línea de retorno de cada cojinete
para inspección.
Todos los instrumentos de lectura directa deberán ubicarse en lugares accesibles.
La calibración de los instrumentos no deberá sufrir alteraciones debido a
vibraciones, cambios en la temperatura, etc.
3.14.2 Alcance
El generador tendrá como mínimo los siguientes instrumentos y mediciones:
a. Dos (2) sensores de temperatura PT100 por fase para el devanado del
estator (total 6)
b. Tres (3) sensores de temperatura PT100 en el núcleo del estator
c. Dos (2) sensores de temperatura PT100 para el metal del cojinete guía
d. Dos (2) sensores de temperatura PT100 para el aceite del cojinete guía
e. Dos (2) sensores de temperatura PT100 para el metal del cojinete guía /
empuje
f. Dos (2) sensores de temperatura PT100 para el aceite del cojinete guía /
empuje
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-48
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
g. Un (1) sensor de temperatura PT100 para el aire frío del generador
h. Un (1) sensor de temperatura PT100 para el aire caliente del generador
i. Un (1) sensor de temperatura PT100 en el paso del aire de ventilación a la
salida de cada intercambiadores de calor
j. Un (1) transmisor indicador de nivel de aceite de tecnología onda guiada o
magnetostrictivo para el cojinete guía
k. Un (1) transmisor indicador de nivel de aceite de tecnología onda guiada o
magnetostrictivo para el cojinete guía / empuje
l. Dos (2) termostatos para temperatura dentro de la carcaza del generador
3.15 CELDAS DE MEDIA TENSIÓN (13,8KV, 34,5KV)
3.15.1 Características Generales de las Celdas
En ésta sección se especifican las celdas de media tensión que se indican a
continuación:
-
Celda de Salida Unidad (13,8kV)
Celda del Neutro
Celda de Salida Común de 34,5kV: Línea a Subestación de Reventazón,
Línea a Presa, Sección de Transformador de Potencia.
Celda de Salida Común de 34,5kV: Línea de Distribución.
Las celdas de media tensión de 13.8 kV (generador) contendrán equipos de media
tensión tales como: transformadores de corriente, transformadores de potencial,
seccionadoras de puesta a tierra, supresores de sobrevoltajes, pararrayos,
seccionadora con fusibles para alimentación del servicio propio, interruptor del
generador extraíble, terminales y mufas para conexión de cables de media tensión
hacia el transformador de servicio propio, generador y transformador de potencia.
También se requiere para la unidad generadora el suministro de la celda de
puesta a tierra del neutro la cual incluye un transformador seco y resistencia
conectada al secundario para puesta a tierra del neutro del generador de forma
que se limite las corrientes de falla a tierra a valores inferiores a los 20 Amperios.
Las celdas de media tensión de 34,5kV (líneas de 34,5Kv, sección de
transformador y potencial de barras) contendrán equipos de media tensión tales
como: transformadores de corriente, transformadores de potencial, seccionadoras
de puesta a tierra, pararrayos, seccionadora con fusibles para alimentación del
servicio propio, interruptor de potencia extraíble, terminales y mufas para conexión
de cables de media tensión hacia las líneas de 34,5kV y hacia el transformador de
potencia.
Los cubículos y sus componentes internos deberán soportar los esfuerzos y
corrientes debidas a las condiciones de cortocircuito máximo así como las
condiciones nominales de operación.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-49
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Las celdas cumplirán con las siguientes normas:
a. IEC-62271-200 (2003) “High-voltage switchgear and controlgear Part 200:
AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1
kV and up to and including 52 kV”
b. IEC 694 Equipo de maniobra de alto voltaje.
c. IEC 265-1 Seccionadores de alto voltaje.
d. IEC 129 Seccionadores de línea y tierra.
e. IEC 60044 Transformadores de instrumento.
f. IEC 282 Fusibles de alto voltaje.
g. ANSI C37 Pruebas
h. IEEE Standard C37.101, 1993 “Guide for Generator Ground Protection”
El grado de protección de las celdas será IP- 41. Humedad relativa del aire: <
95%.
Los gabinetes metálicos tendrán protección completa contra la humedad y la
corrosión. Todos los componentes deberán ser tropicalizados.
Las celdas de media tensión deberán contar con una sección de control
independiente de la sección de potencia. Los borneras de interconexión,
interruptores termomagnéticos y otros dispositivos de control deberán ser
instalados en la sección de control, la cual deberá contar con una puerta
independiente.
Las celdas que incluyan puertas, deberán contar con un mecanismo de
enclavamiento electromecánico para inhabilitar la apertura de las mismas a menos
de que se cumplan las condiciones apropiadas. Así mismo se dispondrá de
contactos en las puertas para señalización remota (supervisión en el sistema de
control). Adicionalmente las celdas deberán incluir detectores de voltaje
capacitivos que permitan la indicación visual de presencia de tensión en las
barras.
La identificación de las barras será “L1-L2-L3”, de izquierda a derecha, del frente
hacia atrás y de arriba hacia abajo.
Las celdas contarán con protección contra arco interno (“arc flash resistant”) que
disipen la onda expansiva y eviten daños a las personas, de acuerdo a la norma
IEC 62271-200.
Las barras serán de cobre soportadas adecuadamente con aisladores para los
esfuerzos durante cortocircuitos.
Las celdas tendrán soportes adecuados en la parte inferior para soportar los
cables de potencia y control de manera que no se ejerzan esfuerzos innecesarios
en los terminales de los cables o equipos de las celdas.
Las celdas tendrán una barra de tierra continua a la cual se conectarán los
equipos, estructura metálica de las celdas. Esta barra se conectará a la malla de
tierra de la planta.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-50
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
La sección de control cumplirá con lo indicado en las especificaciones técnicas
generales de éste cartel. Deberán incluir control de la calefacción, tomacorriente y
alumbrado (activado por contacto de puerta).
Las celdas contarán con resistencias de calefacción para evitar la condensación.
Cada cubículo contará con una placa de identificación y descripción con letras en
bajo relieve. Así mismo cada conmutador y cada uno de los pulsadores tendrán
una placa con letras en bajo relieve que indicará claramente el servicio al que está
destinado.
Cada cubículo contará con un diagrama mímico de material acrílico fijado en la
parte frontal con el fin de indicar claramente los componentes incluidos en la
celda, comandos e indicaciones disponibles.
Cada interruptor y cada seccionadora de puesta a tierra deberá tener los
enclavamientos necesarios (mecánicos y/o eléctricos) para garantizar una
operación segura y confiable de los equipos.
Cada interruptor y seccionadora deberá tener indicaciones locales y remotas
apropiadas para poder determinar fácilmente su posición (abierto / cerrado).
Los relés de protección / control de las celdas se ubicarán en los tableros de
control / protección de la planta.
Cada celda contará al menos con las siguientes secciones internas individuales:
sección para cables de acometida / salida, sección de barras, sección del
interruptor y sección de control.
Todas las operaciones y maniobras se deben realizar con las puertas de las
celdas de media tensión cerradas. Esto incluye al menos la inserción y extracción
de los interruptores, la carga manual de los resortes y las maniobras de apertura /
cierre de los interruptores y de las seccionadoras de línea y de puesta a tierra.
En cada celda (sección de control) se deberá instalar un selector Local / Remoto
que en posición Local bloquee cualquier comando de control remoto (apertura /
cierre) del interruptor.
En cada celda, se requiere botonera eléctrica local para maniobra de “abrir”.
Formará parte del suministro las mufas y accesorios para cables de potencia
necesarios para su correcta instalación.
Las celdas de salida de unidad y del neutro incluirán el acople con el ducto barra
hacia el generador.
Las celdas de salida contarán en su parte superior con accesorios para la debida
canalización de gases en caso de arco eléctrico así como de protección contra la
caída de objetos al personal de operación.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-51
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.15.2 Características Generales de los Transformadores de Potencial que
se instalarán en las celdas
Los transformadores de potencial tendrán las características indicadas en el
diagrama unifilar.
Contarán con fusibles en el lado primario. En el devanado secundario se deberán
instalar interruptores termomagnéticos con una capacidad nominal de 3 amperios
y contactos auxiliares (1 NA y 1 NC) alambrados a borneras para indicación
remota.
La selección final del factor límite de precisión (accuracy limiting factor) y de las
potencias requeridas deberá estar de acuerdo a los equipos consumidores. El
Contratista deberá presentar el cálculo correspondiente.
Los transformadores de potencial deberán soportar los sobrevoltajes de acuerdo a
IEC-60044.
Estos transformadores serán del tipo moldeado en resina epóxica con aislamiento
clase E, según IEC, publicación 60044.
Para estos transformadores se suministrarán los protocolos de pruebas de rutina,
incluyendo la verificación de su clase de precisión.
3.15.3 Características Generales de los transformadores de corriente que se
instalarán en las celdas
La corriente primaria nominal de éstos transformadores deberá ser de 1200
Amperios y la corriente secundaria nominal deberá ser de 1 Amperio.
Capacidad de sobrecarga (Extended primary current) del 120% según IEC 600441.
Los transformadores de corriente deberán estar diseñados con las características
técnicas de acuerdo a la norma IEC publicación 60044. Además el fabricante
deberá establecer los límites de error de acuerdo a la norma antes indicada.
El fabricante deberá definir la potencia y proporcionar el cálculo respectivo.
Los transformadores serán del tipo moldeado en resina epóxica con aislamiento
clase E.
Para estos transformadores se suministrarán los protocolos de pruebas de rutina,
incluyendo la verificación de su clase de precisión.
Una vez definida la potencia de los equipos de generación, el Oferente deberá
revisar la relación de transformación de los transformadores de corriente para
adaptarse a dicha potencia. La relación de transformación de los transformadores
de corriente indicada en el diagrama unifilar adjunto a este Cartel, deberá
considerarse solamente de referencia.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-52
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.15.4 Celdas de Salida de Unidad (13,8kV)
3.15.4.1
Datos de Diseño de las Celdas
Las celdas y sus equipos estarán diseñados para cumplir con las características
eléctricas indicadas a continuación:
Características de las celdas de 13,8kV
Tipo de Celda (según IEC 62271-200)
Servicio
Acceso (Frontal, Lateral, Trasero)
LSC2B-PM
Interior
F,L,T
Voltaje de Operación
13.8 kV
Voltaje Nominal
17,5 kV
Corriente Nominal
1250 A
Frecuencia nominal
60 Hz
Número de Fases
Grado de protección
3
IP-41
Nivel básico de impulso (BIL)
110 kV
Clasificación de Arco Interno
IAC A FLR
Sobre corriente de corta duración (1
seg)
25 kA rms
Sobre corriente pico
Voltaje Auxiliar
63 kA
125 Vcd ± 15%
Cada Celda de Salida de Unidad incluirá los siguientes equipos:
-
Transformadores de potencial
Transformadores de corriente
Pararrayos y Amortiguadores de sobrevoltaje en el lado del Generador
Interruptor de Generador
Seccionadora de puesta a tierra del lado del generador y del lado de red
Seccionadora de Servicio Propio de Unidad
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-53
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.15.4.2
Transformadores de potencial
Se deberán suministrar los siguientes transformadores de potencial:
a. Un (1) juego de transformadores de potencial colocado en el lado de la red
con dos devanados secundarios: uno de medición para la sincronización de
la unidad y otro de protección.
b. Un (1) juego de transformadores de potencial colocado en el lado del
generador con dos devanados secundarios: uno de medición para el
regulador de voltaje / tablero de control de unidad / regulación de velocidad
y otro de protección.
La celda deberá contar con voltímetros analógicos con selector (fase-fase / faseneutro), tanto en el lado de la red como en el lado del generador.
3.15.4.3
Transformadores de corriente
Los transformadores
características:
de
corriente
deberán
cumplir
con
las
siguientes
Un (1) transformador de corriente por fase, cada uno con dos (2)
devanados: uno de medición (CL 0.2) y otro de protección (5P20).
3.15.4.4
Pararrayos y Amortiguadores de sobrevoltaje en el lado del
Generador
Los pararrayos a ser suministrados deberán ser del tipo estación (“station type”),
de silicio de carbono o de óxidos metálicos, de un solo polo y para servicio en
interiores.
Los pararrayos deberán cumplir con las características indicadas en la siguiente
tabla, según IEC 99-1:
Tabla
Datos de pararrayos
Voltaje Nominal
18 kV
Corriente de gran amplitud
100 kA (onda de 4/10 ms)
Corriente de larga duración
700 kA (onda de 2000 µs)
Corriente nominal descarga
10 kA
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-54
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Los amortiguadores de sobrevoltaje tendrán las siguientes características:
Datos de amortiguadores
3.15.4.5
Voltaje Nominal
15 kV
Capacitancia
0.3 μF
Interruptor de Generador
El interruptor del generador será utilizado para sincronizar la unidad a la red de
potencia y para interrumpir las corrientes de cortocircuito causadas por fallas
eléctricas asegurando la máxima selectividad del sistema de protecciones
eléctricas.
El interruptor del generador deberá contar con las siguientes características:
a. Diseñado, fabricado y probado de acuerdo con la norma IEEE C37.013 o la
norma IEC correspondiente.
b. Aire como medio de aislamiento.
c. Tipo extraíble. Se deberá suministrar el carrito y demás accesorios tal que
el proceso de extracción e instalación sea sencillo y pueda ser realizado por
una persona en pocos minutos. Se deberá contar con los enclavamientos
electromecánicos necesarios para asegurar una operación segura. Así
mismo se deberá contar con indicación remota de la posición (servicio /
extraído) del interruptor
d. La corriente interruptiva simétrica deberá ser de al menos 25000 Amperios.
e. El tiempo de operación deberá ser menor a 50 mseg (3 ciclos).
f. Deberá tener dos bobinas de apertura y una bobina de cierre así como
suficiente cantidad de contactos auxiliares para los requerimientos de
diseño y previstas. Todos los contactos disponibles deberán ser
alambrados a borneras. El comando de cierre remoto proviene del tablero
de sincronización y el cierre local solamente será posible estando el
interruptor extraído en posición de prueba.
g. Deberá contar con un sistema de apertura de operación manual. Esta
deberá llevarse a cabo sin la alimentación de energía auxiliar, y además
debe bloquear la maniobra eléctrica.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-55
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
h. El sistema de apertura del mecanismo debe ser capaz de almacenar la
energía que permita efectuar un ciclo O-CO, sin que sea necesaria energía
externa (o sea, arranque del motor durante el ciclo).
i. Deberá estar provisto de un indicador de posición de tipo mecánico y un
contador de operaciones del tipo eléctrico.
3.15.4.6
Seccionadora de puesta a tierra del lado del generador y del lado de red
Estas seccionadoras trifásicas de puesta a tierra deberán conectar directamente
las barras de 13.8 kV (terminales del generador o lado de red) a tierra, de forma
que se garantice la seguridad del personal durante labores de mantenimiento.
La seccionadora tendrá las siguientes características:
a. Operación manual sin-carga.
b. Apropiadas para operar a un voltaje nominal de 17,5 kV.
c. Deberá incluir la pértiga y los accesorios necesarios para su correcta
operación.
d. Cantidad adecuada de contactos auxiliares necesarios para los
requerimientos de diseño y de reserva.
e. Dispositivo de enclavamiento electromecánico para habilitar la operación
solamente cuando se cumplen las condiciones de unidad detenida o de que
no existe voltaje de red.
3.15.4.7
Seccionadora de Servicio Propio de Unidad
Estas celdas permitirán la desconexión hacia el transformador de Servicio Propio
Principal durante labores de mantenimiento.
Cada una consiste en una seccionadora trifásica con fusibles y enclavamiento
electromecánico para su accionamiento.
Cada seccionadora tendrá las siguientes características:
a. Operación de cierre eléctrico (motor) con carga.
b. Permitirá disparo remoto.
c. Si alguno de los fusibles opera, deberá abrir las tres fases y dar una señal
de indicación remota correspondiente a “Fusible Quemado”.
d. Contactos auxiliares de estado para indicación remota al sistema de control.
e. Apropiada para operar a un voltaje nominal de 17,5 kV.
f. Incluye fusibles tipo cartucho.
g. Deberá incluir los accesorios necesarios para su correcta operación.
h. Cantidad adecuada de contactos auxiliares necesarios para los
requerimientos de diseño y de reserva.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-56
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.15.5 Celdas del Neutro
El Tablero de Puesta a Tierra del Neutro del Generador (celda del neutro) de cada
una de las unidades se diseñará y construirá para limitar las corrientes de falla a
tierra a niveles por debajo de los 20 Amperios (puesta a tierra por alta
impedancia).
El Contratista debe suministrar un ducto de barra para la conexión entre las
terminales del neutro del Generador y la Celda del Neutro,
El tablero contendrá en su interior los equipos que se indican a continuación:
Un transformador monofásico de puesta a tierra
Una resistencia de puesta a tierra
Transformadores de corriente del lado del neutro del generador
Accesorios requeridos para la conexión con la protección de falla a tierra del
estator 59GN (90%).
e. Barra de conexión con aislamiento a 17,5 kV para el acople del punto
estrella del generador con el transformador monofásico de puesta a tierra
ubicado en la celda del neutro.
a.
b.
c.
d.
El tablero celda del neutro deberá cumplir con los requerimientos propios de una
celda de 13.8 kV en cuanto a aisladores, separaciones mínimas, etc.
La celda del neutro incluirá los siguientes transformadores de corriente:
Un (1) transformador de corriente por fase, cada uno con dos (2)
devanados de protección (5P20).
3.15.6 Celda de Salida Común de 34,5kV: Línea a Subestación Reventazón,
Línea a Presa, Sección de Transformador de Potencia y Potencial de
Barras
3.15.6.1
Características Generales
1. Las celdas y sus equipos estarán diseñados para cumplir con las
características eléctricas indicadas a continuación:
Tabla
Características de las celdas de 34,5kV
Tipo de Celda (según IEC 62271-200)
Servicio
Acceso (Frontal, Lateral, Trasero)
LSC2B-PM
Interior
F,L,T
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-57
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Voltaje de Operación
Voltaje Nominal
34.5 kV
36 kV
Corriente Nominal
1250 A
Frecuencia nominal
60 Hz
Número de Fases
Grado de protección
IP-41
Nivel básico de impulso (BIL)
170 kV
Clasificación de Arco Interno
IAC A FLR
Sobre corriente de corta duración (1
seg)
25 kA rms
Sobre corriente pico
Voltaje Auxiliar
2.
-
3
63 kA
125 Vcd ± 15%
Las Celdas de Salida Común estarán conformadas por 4 celdas:
Línea a Subestación de Reventazón
Línea a Presa
Sección de Transformador de Potencia
Potencial de Barras
3. Cada celda incluirá los equipos que se indican a continuación.
a. Celda de Línea a Subestación de Reventazón:
- Interruptor extraíble
- Transformadores de potencial
- Transformadores de corriente
- Seccionadora de puesta a tierra
- Pararrayos
- Voltímetro con selector
b. Celda de Línea a Presa:
- Interruptor extraíble
- Transformadores de potencial
- Transformadores de corriente
- Seccionadora de puesta a tierra
- Pararrayos
- Voltímetro con selector
c. Celda de Sección de Transformador de Potencia:
- Interruptor extraíble
- Transformadores de potencial
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-58
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
-
Transformadores de corriente
Seccionadora de puesta a tierra
Pararrayos
Voltímetro con selector
d. Celda de Transformador de Potencial de Barras
- Transformadores de potencial
- Voltímetro con selector
3.15.6.2
Características Técnicas
A continuación se indican las características técnicas de los equipos a instalar en
las celdas.
1. Interruptor Extraíble
El interruptor será utilizado para conectarse a la línea de 34,5kV o a la sección
de transformador respectivo así como para interrumpir las corrientes de
cortocircuito causadas por fallas eléctricas asegurando la máxima selectividad
del sistema de protecciones eléctricas.
El interruptor deberá contar con las siguientes características:
a. Diseñado, fabricado y probado de acuerdo con la norma IEC 62271.
b. Aire como medio de aislamiento.
c. Tipo extraíble. Se deberá suministrar el carrito y demás accesorios tal que
el proceso de extracción e instalación sea sencillo y pueda ser realizado por
una persona en pocos minutos. Se deberá contar con los enclavamientos
electromecánicos necesarios para asegurar una operación segura. Así
mismo se deberá contar con indicación remota de la posición (servicio /
extraído) del interruptor.
d. La corriente interruptiva simétrica deberá ser de 25000 Amperios.
e. El tiempo de operación deberá ser menor a 67 mseg (4 ciclos).
f. Deberá tener dos bobinas de apertura y una bobina de cierre así como
suficiente cantidad de contactos auxiliares para los requerimientos de
diseño y previstas. Todos los contactos disponibles deberán ser
alambrados a borneras. Los comandos locales de apertura / cierre del
interruptor se realizarán desde la unidad de control / protección respectiva.
Los comandos remotos de apertura / cierre del interruptor se realizarán
desde el sistema de control de la central. Para la línea a la presa y para la
sección del transformador de potencia los comandos se transfieren por
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-59
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
medio del puerto de control de los relés. En el caso de la línea a la
Subestación de Reventazón los comandos del sistema de control se
implementarán en forma alambrada desde el sistema de control de la
central hasta entradas digitales del relé.
g. Deberá contar con un sistema de apertura de operación manual. Esta
deberá llevarse a cabo sin la alimentación de energía auxiliar y además
deberá bloquear la maniobra eléctrica.
h. El sistema de apertura del mecanismo debe ser capaz de almacenar la
energía que permita efectuar un ciclo O-CO, sin que sea necesaria energía
externa (o sea, arranque del motor durante el ciclo).
i. Deberá estar provisto de un indicador de posición de tipo mecánico y un
contador de operaciones del tipo eléctrico.
2. Transformadores de potencial
Cada celda deberá contar con los siguientes transformadores de potencial:
a. Un (1) juego de transformadores de potencial colocado en el lado de la
línea o sección de transformador con dos devanados secundarios: uno de
medición (CL 0,2) y otro de protección (CL 3P).
La celda deberá contar con voltímetros analógicos con selector (fase-fase / faseneutro), para indicar la presencia de tensión en cada línea o sección de
transformación así como de la barra principal de 34,5kV.
3. Transformadores de corriente
Los transformadores
características:
de
corriente
deberán
cumplir
con
las
siguientes
Un (1) transformador de corriente por fase, cada uno con dos (3)
devanados: uno de medición (CL 0.2) y dos de protección (5P20).
Nota: En el caso de la línea hacia la presa, la relación de transformación es
menor, según se indica en el diagrama unifilar respectivo.
4. Seccionadora de puesta a tierra
Esta seccionadora trifásica de puesta a tierra deberá conectar directamente la
línea de 34.5 kV o sección de transformador a tierra, de forma que se garantice la
seguridad del personal durante labores de mantenimiento.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-60
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
La seccionadora tendrá las siguientes características:
a. Operación manual sin-carga.
b. Apropiadas para operar a un voltaje nominal de 36 kV.
c. Deberá incluir la pértiga y los accesorios necesarios para su correcta
operación.
d. Cantidad adecuada de contactos auxiliares
requerimientos de diseño y de reserva.
necesarios
para
los
e. Dispositivo de enclavamiento electromecánico para habilitar la operación
solamente cuando se cumplen las condiciones apropiadas.
5. Pararrayos
Los pararrayos a ser suministrados deberán ser del tipo estación (“station type”),
de silicio de carbono o de óxidos metálicos, de un solo polo y para servicio en
interiores.
Los pararrayos deberán cumplir con las características indicadas en la siguiente
tabla, según IEC 99-1:
Tabla
Datos de pararrayos
Cantidad
3
Tipo
Monopolares
Voltaje Nominal
30 kV
Clase (según IEC 60099-4)
Clase 2
Corriente de gran amplitud
100 kA (onda de 4/10 ms)
Corriente de larga duración
700 kA (onda de 2000 µs)
Corriente nominal descarga
10 kA
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ET02-61
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.15.7 Celda de Salida Común de 34,5kV: Línea de Distribución
3.15.7.1
Características Generales
La celda y sus equipos estarán diseñados para cumplir con las características
eléctricas indicadas a continuación:
Características de la celda de 34,5kV
Tipo de Celda (según IEC
62271-200)
Servicio
Acceso (Frontal, Lateral,
Trasero)
Voltaje de Operación
Voltaje Nominal
LSC2B-PM
Interior
F,L,T
34.5 kV
36 kV
Corriente Nominal
1250 A
Frecuencia nominal
60 Hz
Número de Fases
Grado de protección
3
IP-41
Nivel básico de impulso (BIL)
170 kV
Clasificación de Arco Interno
IAC A FLR
Sobre corriente de corta
duración (1 seg)
25 kA rms
Sobre corriente pico
Voltaje Auxiliar
63 kA
125 Vcd ±
15%
La Celda de Salida Común incluirá los siguientes equipos:
-
Transformadores de potencial
Seccionadora de Servicio Propio Común para la alimentación del
transformador de servicio propio de respaldo.
Voltímetro con selector
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-62
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.15.7.2
Transformadores de potencial
La celda deberá contar con los siguientes transformadores de potencial:
a. Un (1) juego de transformadores de potencial colocado en el lado de la
línea o sección de transformador con dos devanados secundarios: uno de
medición (CL 0,2) y otro de protección (CL 3P).
La celda deberá contar con voltímetros analógicos con selector (fase-fase / faseneutro), para indicar la presencia de tensión en cada línea o sección de
transformación así como de la barra principal de 34,5kV.
3.15.7.3
Seccionadora de Servicio Propio Común
Esta celda permitirá la desconexión del transformador de Servicio Propio de
Respaldo durante labores de mantenimiento.
Consiste en una seccionadora trifásica
electromecánico para su accionamiento.
con
fusibles
y
enclavamiento
Esta seccionadora tendrá las siguientes características:
i.
j.
k.
l.
m.
n.
o.
p.
q.
Operación de cierre eléctrico (motor) con carga.
Permitirá disparo remoto.
Permitirá cierre y apertura remoto.
Si alguno de los fusibles opera, deberá abrir las tres fases y dar una señal
de indicación remota correspondiente a “Fusible Quemado”.
Contactos auxiliares de estado para indicación remota al sistema de control.
Apropiada para operar a un voltaje nominal de 17,5 kV.
Incluye fusibles tipo cartucho.
Deberá incluir los accesorios necesarios para su correcta operación.
Cantidad adecuada de contactos auxiliares necesarios para los
requerimientos de diseño y de reserva.
3.15.8 Pruebas de equipos
3.15.8.1
Pruebas Propias del Fabricante
El Contratista entregará al ICE los certificados de las pruebas de rutina de los
componentes principales (de acuerdo a IEC).
Los protocolos de pruebas de rutina de los transformadores de instrumento
incluirán entre otras: verificación de polaridad y marcas, clase de precisión,
porcentaje de error, razón de transformación y característica de saturación.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-63
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.15.8.2
Pruebas en sitio
a. Medición de la resistencia de aislamiento
b. Pruebas funcionales (verificación de enclavamientos)
3.16 TRANSFORMADORES DE SERVICIO PROPIO
En la casa de máquinas se instalará un transformador de servicio propio principal
alimentado desde el transformador de potencia de la unidad y un transformador de
servicio propio de respaldo alimentado de un circuito de distribución de 34.5 kV.
Los principales equipos solicitados en esta sección son los siguientes:

TSA1 (Transformador trifásico seco principal, 13.8kV/480V, 150 kVA mínimo)

TSA2 (Transformador trifásico seco respaldo, 34.5kV/480V, 150 kVA mínimo)
Ambos transformadores contarán con las siguientes características:
Datos de los transformadores de servicio propio
Transformador Principal: 13.8 kV / 480 V
Transformador Respaldo: 34.5 kV / 480 V
Cantidad
Instalación
Grado de protección
Tipo
Capacidad mínima
2
Celda de Media Tensión
IP23
Seco con refrigeración natural
150 kVA
Relación de Transformación
Transformador Principal
13.8 kV / 480 V
Relación de Transformación
Transformador Respaldo
Número de fases
34.5 kV / 480 V
3
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-64
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Grupo de Conexión
Dyn11
Frecuencia nominal
60 Hz
Devanado de media tensión
Delta
Devanado de baja tensión
Estrella puesta a tierra
Derivaciones en el lado de alta Cambiador sin carga: 5% a -5% de
tensión
la tensión nominal, etapas de 2.5%
Clase de tensión primaria
15 kV
Clase de tensión secundaria
600 V
Nivel básico de impulso
110 kV
de media tensión
Impedancia
5-6 %
Aislamiento
Clase F
Aumento de Temperatura
TC en el punto estrella del neutro
del lado secundario.
80 °C
Clase 5P20
Relación _/1A
El transformador de servicio propio será trifásico, seco, para colocación en
interiores, ubicado en una celda y con refrigeración natural y cumplirá con las
características de una celda de media tensión y de acuerdo a la norma ANSI
C57.12.26 1987.
El transformador deberá cumplir con las siguientes características:
-
Probado contra la humedad
-
A prueba de onda de choque y cortocircuitos
-
Totalmente libres de descargas parciales
-
Resistente a variaciones bruscas de temperatura, anti-inflamables y todo el
material aislante será auto-extinguible
-
El núcleo completo tiene que protegerse con una resina epóxica contra la
corrosión
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-65
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
-
Reducción al mínimo del nivel de ruido y las pérdidas en el hierro
-
Aislamiento de los devanados clase F según IEC publicación 85; el
aumento de temperatura de los devanados no deberá exceder 80ºC cuando
el transformador opera a su carga nominal en un ambiente de 40ºC
-
Enfriamiento por convección natural de aire. La celda que lo contiene debe
permitir la circulación del flujo de aire
-
Serán incluidos en el suministro todos los elementos de izaje y anclaje.
El transformador incluirá los siguientes sensores y dispositivos de indicación y
monitoreo de temperatura:
i.
Un (1) elemento PT100 en cada fase del transformador conectado al
dispositivo de indicación y monitoreo de temperatura.
ii.
Un (1) dispositivo de indicación digital y monitoreo de temperatura
alimentado a 125VCD, con contactos de alarma, disparo y falla y con
una salida analógica de 4-20 mA para indicación al sistema de control.
El transformador incluirá un interruptor termomagnético en el lado secundario
con el fin de proteger los cables entre el transformador y los armarios de
servicio propio de 480 VAC. Tal interruptor contará con contactos auxiliares
para indicación en el sistema de control.
3.17 PLACA DE DATOS
Se debe suministrar para el Generador Eléctrico y todos los equipos auxiliares una
placa de identificación construida en acero inoxidable o algún otro de material
resistente a la corrosión. El tamaño de las letras y números no deberá ser inferior
a 5,00 mm y serán grabadas en bajo relieve. El texto debe ser en idioma español,
localizada en lugar visible y sujeto de forma permanente; NO se aceptan etiquetas
del tipo adheribles.
3.17.1 Generador Eléctrico
Deberá estar conforme al numeral 10 de la norma IEC 60034-1(2004:4).
La placa de datos del generador debe incluir como mínimo la siguiente
información:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Nombre del fabricante.
País de origen.
Nombre del producto o equipo.
Número de serie.
Año de fabricación.
Código de fabricación.
Clasificación térmica.
Sobretemperatura
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-66
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
i.
j.
k.
l.
m.
n.
o.
p.
q.
r.
s.
t.
u.
v.
w.
x.
y.
z.
Conexión
Potencia nominal (kVA).
Tensión nominal de salida (V).
Corriente nominal de salida (A)
Número de fases.
Velocidad (R.P.M.)
Sobrevelocidad admisible
Frecuencia (Hz)
Factor de potencia nominal.
Sentido de giro (vista desde arriba)
Límites de temperatura en el estator y el rotor, conforme IEC 60034-1
(2004:4).
Tipo de servicio, conforme IEC 60034-1 (2004:4).
Tipo de montaje, conforme IEC 60034-7:2001.
Tipo de sistema de enfriamiento, conforme IEC 60034-6 (1991-11).
Grado de protección (Código IP, conforme IEC 60034-5 (2000) y ANSI/IEC
60529-2004).
Momento de inercia (MR2)
Altitud de operación.
Masa, en kg.
3.17.2 Sistema de Excitación.
Se deben suministrar las placas de características para todos los componentes del
sistema de excitación. La información que debe incluirse como mínimo en la placa
de datos o de características de los componentes del sistema de excitación es la
siguiente:
a.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
Nombre del fabricante.
País de origen
Nombre del producto.
Número de serie.
Año de fabricación.
Número de referencia de documentación técnica.
Corriente de Excitación (A)
Tensión de excitación (V)
3.17.3 Ducto de Barra
Se deben suministrar las placas de características para el ducto de barra. La
información que debe incluirse como mínimo en la placa de datos o de
características de los componentes del ducto de barra es la siguiente:
a. Nombre del fabricante.
b. País de origen.
c. Nombre del producto.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-67
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
d.
e.
f.
g.
h.
i.
j.
k.
l.
m.
n.
o.
p.
Tipo del producto.
Tipo de construcción.
Número de serie.
Año de fabricación.
Número de referencia de documentación técnica.
Número de fases
Voltaje de operación (kV)
Voltaje nominal (kV)
Corriente nominal (A)
Corriente de cresta (kA)
Nivel de aislamiento (kV)
Corriente admisible asignada de corta duración (kA, segundo)
Normas aplicadas
3.18 CALENTADORES DE ESPACIO
Se deberá proveer un número adecuado de calentadores eléctricos para el
Generador, evitando así la condensación en los devanados cuando la unidad
generadora este fuera de operación.
Estos calentadores deberán tener las siguientes características:
a. Voltaje de alimentación: 480 VCA
b. Numero de fases: 3
c. Frecuencia de operación 60 Hz
Deberán contar con la suficiente capacidad para elevar la temperatura interna del
encapsulado en al menos en 5ºC sobre la temperatura ambiente.
Los calentadores deberán ser alambrados hasta el tablero auxiliar del generador.
El contratista deberá suministrar una caja de control que incluya indicadores
luminosos, botoneras y selectores que permitan implementar el control local de los
calentadores de espacio del generador.
La temperatura de encendido y apagado de los calefactores estará de acuerdo
con la recomendación del fabricante del Generador Eléctrico.
La instalación de los calentadores deberá de hacerse de acuerdo con la norma
ANSI C33.11 y evitará condiciones de humedad descritas en la norma ANSI
C33.12, últimas ediciones. El CONTRATISTA suministrará, el control local
requerido para el funcionamiento automático de los calentadores el cual formará
parte integral del gabinete.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-68
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.19 SECCIÓN DE BARRA REMOVIBLE
El objetivo de esta sección de barra es permitir aislar el Generador Eléctrico del
resto del sistema de eléctrico para efectos de mantenimiento.
La ubicación de las barras deberá ser de fácil acceso y estará inmediatamente
después de las terminales de salida del generador y fuera de la carcaza de éste.
El acceso a la sección de barra removible deberá contar con una tapa (cobertor)
diseñada especialmente para esta función.
Para efectos de enclavamiento y señalización, cualquier cobertor de acceso a la
barra removible se deberá suministrar con cuatro contactos auxiliares, dos NA y
dos NC.
3.20 SALIDA DE POTENCIA
3.20.1 Generalidades de la salida de potencia
El CONTRATISTA deberá considerar un ducto barra para la conexión entre las
terminales del generador y la respectiva celda de salida así como para las
terminales del neutro del generador y la celda de aterrizamiento del neutro. El
Contratista debe considerar también, el cable de potencia entre la celda de salida
y el transformador principal. Adicionalmente se deberá considerar el cable de
potencia para cada transformador de servicio propio y todo cable de potencia entre
los equipos suministrados por el Contratista.
Adicionalmente, el Contratista debe considerar en el suministro, los cables de
potencia entre los terminales de alta del Transformador Principal de Potencia y la
Celda de Salida Común de 34,5kV (Metalclad LSC2B-PM, esta celda está
especificada en la sección 3.15-6).
Entre las terminales de alta del Transformador principal y la Celda de salida
Común de 34,5 kV, el Contratista debe suministrar un marco para la conexión de
los cables de potencia, como se muestra en el plano de referencia. Esta transición
debe contar con un arreglo de barras de cobre para conectar las terminales
monofásicas para los cables de potencia que se dirigen hacia la Celda de Salida
Común de 34,5 kV y los que vienen del Transformador de Potencia.
El Contratista deberá suministrar todos los accesorios necesarios para una
adecuada instalación desde los terminales de salida del generador hasta los
terminales de la Celda de Salida Común de 34,5kV., incluyendo los Gabinetes o
Cajas metálicas que contienen las configuraciones de barras para la conexión de
las terminales monofásicas (mufas) en la salida de la Celda de Salida de 13,8 kV,
en los terminales de baja y de alta del transformador de potencia y en la Celda de
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ET02-69
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Salida Común de 34,5 kV. Estos Gabinetes o Cajas deben tener un cobertor para
un fácil acceso a los puntos de conexión.
El oferente deberá indicar en su Oferta el precio lineal del ducto de barra.
El Contratista podrá hacer una propuesta de una nueva configuración que muestre
ubicación de equipos y ruta del ducto de barra y cables de potencia, la cual será
evaluada por el ICE.
La ruta y longitudes del ducto de barra y de las canastas para los cables de
potencia estarán de acuerdo con las indicaciones de espacios y distancias del
plano de ubicación de equipos incluido en este Cartel. Será responsabilidad del
CONTRATISTA verificar estos espacios y distancias en sitio.
La elevación para la conexión a los terminales de baja tensión del transformador
de potencia será ajustada en sitio de acuerdo con la altura del transformador
suministrado y el diseño de la base de concreto que el ICE construirá. Este tema
será coordinado eventualmente.
3.20.2 Diseño ducto de barra
3.20.2.1
Generalidades
Se deberá suministrar un ducto de barra para la conexión entre la línea del
generador y la celda de Salida 13,8 kV y también entre las barras del neutro
del generador y la celda de aterrizamiento del mismo.
El ducto de barra debe ser trifásico tipo NSPB, con cobertor único de lámina
de aluminio, barras de cobre, juntas de expansión, acoples, juego de sellos
para los manguitos aisladores (bushings) de la pared del generador (en caso
de requerirse), la celda de salida y la interconexión eléctrica entre el cobertor
y la tierra de casa de máquinas.
El ducto barra deberá resistir lo esfuerzos dinámicos máximos del corto
circuito más desfavorable que pueda suceder simultáneamente con un
sismo.
El ducto NSPB está compuesto por:
 Cobertor de ducto
1 (uno) juego
 Juntas de expansión y bridas
1 (uno) juego
 Soportes aislados para barra
1 (uno) juego (+10%)
 Soportes galvanizados para ducto
1 (uno) juego (+10%)
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-70
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
 Aisladores de resina epóxica
1 (uno) juego (+10%)
 Accesorios
1 (uno) juego
3.20.2.2
Cobertor
El cobertor del ducto de barra entre el generador y la celda de salida principales
será de lámina de aluminio de 99.5% y de 3mm de espesor.
La superficie será continua; las secciones serán unidas con juntas de expansión y
con bridas perfectamente selladas y atornilladas.
El diseño será tal que elimine cualquier calentamiento en las partes metálicas
fuera del ducto, debido al campo magnético.
En caso necesario el fabricante deberá prever juntas de expansión tanto en las
barras como en el cobertor, fuertemente atornilladas. El ducto se cerrará
herméticamente en sus extremos y partes de acceso.
El diseño será tal que evite la condensación de humedad dentro del ducto en caso
de que se desenergice por un período de tiempo prolongado y bajo las
condiciones de clima más desfavorables.
3.20.2.3
Aisladores y soportes
Los aisladores serán de resina epóxica con distancia de escurrimiento extra
grande y de alta resistencia.
Los soportes para los ductos serán totalmente independientes de la posición de
los soportes aislantes de la barra.
Los soportes se ubicarán a distancias no mayores de tres metros y además
deberán ser galvanizados.
Todo el sistema de 13.8 KV será aislado por lo menos para 15 KV.
3.20.2.4
Datos técnicos
Además de los datos nominales indicados en esta especificación, el ducto barra
de cada unidad deberá ser diseñado considerando las siguientes características
técnicas.
DUCTO BARRA TIPO NSPB
Sobre corriente de corta duración @ 1 seg (kA)
25 rms
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-71
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Temperatura ambiente (°C)
40
Aumento de temperatura en las barras conductoras (EC)
45
Nivel de prueba con onda en un tiempo de 1,2/50 seg (kV)
110
Nivel de prueba con tensión a frecuencia industrial durante un minuto (kV)
45
3.20.3 Cable de potencia
3.20.3.1
Generalidades
El CONTRATISTA deberá suministrar el cable de potencia de media tensión entre
las celdas de salida y el transformador principal. También se deberá suministrar el
cable de potencia de media tensión para el transformador del servicio. Además
deberá suministrar el cable de potencia entre el transformador principal y la celda
de salida común de 34,5 kV (METALCLAD LSC2B-PM)
El cable de potencia suministrado deberá cumplir con las características técnicas
especificadas en las Especificaciones Técnicas Generales.
El número de cables por fase será definido por el Oferente, de acuerdo con la
corriente nominal de salida, las distancias y los demás factores que deben
considerarse en el diseño, como por ejemplo el factor de agrupamiento, el factor
de temperatura, etc.
El número de cables por fase deberá estar definido de tal manera que si uno de
los conductores fallara, los demás sean capaces de llevar la corriente total de esa
fase, sin ningún problema de operación, mientras se instala el nuevo circuito.
Se deberán incluir en el diseño del montaje y en el suministro, todos los
accesorios para la instalación de los cables de potencia, como por ejemplo las
terminales monofásicas, la soportería, materiales para aterrizamientos, etc., tanto
en los tramos horizontales como en los verticales y considerar que el radio de
curvatura del cable a suministrar sea el adecuado para los diferentes cambios de
dirección en la ruta del cable sobre las canastas.
3.21 CABLE DE POTENCIA, CONTROL Y COMUNICACION
El Contratista será el encargado de suministrar todo el cableado de potencia,
control y comunicación, así como el sistema de soportes, canalización y
accesorios necesarios para la interconexión de la Central con el transformador de
potencia principal, ver diagrama unifilar. En General el Contratista deberá
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-72
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
suministrar todo el cableado de potencia, control y comunicación con todos sus
accesorios (terminales, soportería y aterrizamientos) entre todos los equipos
suministrados dentro de Casa de Máquinas y exteriormente hasta la Celda de
Salida Común de 34,5 (METALCLAD LSC2B-PM).
El cableado, soportes y canalización debe cumplir con los requerimientos
solicitados en las Especificaciones Técnicas Generales.
3.22 ATERRIZAMIENTO DE EQUIPOS
Todos los equipos eléctricos, sistemas de bandejas, cajas, partes metálicas de
equipos, estructuras metálicas y los secundarios de los transformadores deberán
ser puestos sólidamente a tierra.
El aterrizamiento deberá estar conforme el Código Eléctrico Nacional (NFPA 70:
2008), la norma IEC 60364 “Instalaciones Eléctricas en Edificios”, los estándares
IEEE Std. 665:1995 “Guide for Generating Station Grounding”, IEEE 80:2000
“Guide for Safety in AC Substation Grounding”, IEEE STD 142:2007
“Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power
Systems” y IEEE STD 1100:2005 “Recommended Practice for Powering and
Grounding Electronic Equipment”, norma IEC 479-1 y normas aplicables.
El Contratista, hará los cálculos y el diseño final del aterrizamiento de los equipos
y estructuras, teniendo como referencia las características de las redes de energía
e instalaciones eléctricas existentes, de acuerdo con las disposiciones de la
normativa nacional.
Cada equipo que deba ser aterrizado, se conectará a la red de tierra por medio de
una unión directa individual y continua, a través de zapatas o terminales de doble
agujero con tornillos y tuercas de bronce fosforado.
En caso de que el equipo se encuentre bajo tierra como por ejemplo un tanque
subterráneo metálico, su conexión, al sistema de tierra se hará con el proceso de
soldadura exotérmica.
Los empalmes de los conductores de tierra no serán más frecuentes que lo que
sea absolutamente necesario y todas sus uniones y empalmes deberán ser
hechas con soldadura exotérmica.
Cuando un conductor de tierra pase por sitio donde este sujeto a la posibilidad de
daño mecánico, deberá ser protegido por medio de un tubo conduit de hierro
galvanizado.
Antes de hacer conexiones a superficies metálicas, deberá removerse la pintura,
las escamas y el esmalte de los puntos de contacto.
La disposición de los cables de tierra deberá presentar en todos los casos, un
aspecto estético y de buen acabado.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-73
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
No se aceptaran cables de cobre que hayan sido golpeados o que hayan perdido
su trenzado.
Todos los receptáculos deben llevar su conductor de puesta a tierra.
La resistencia de puesta a tierra no deberá ser mayor a 1ohm.
El voltaje entre neutro y tierra a la salida de cada toma regulado no debe superar
los 0.9 V con el sistema en operación.
3.23 SISTEMA DE MONITOREO DE VIBRACIONES
Se deberá suministrar un sistema de monitoreo de vibraciones completo,
compuesto por un tablero para la unidad generadora, sensores, cajas de paso,
materiales para la instalación y demás componentes necesarios para la
implementación del sistema.
La alimentación auxiliar será de 125 VDC.
3.23.1 Sensores de vibración
El monitoreo de vibraciones para la unidad generadora, incluirá al menos los
sensores que se indican a continuación.
Sensores a instalar en cada uno de los cojinetes del conjunto Turbina-Generador:
a. 2 (dos) sensores de proximidad para la medición del desplazamiento radial
del eje – dirección x&y (desplazados 90° uno del otro)
b. 2 (dos) sensores de vibración tipo acelerómetro
Sensores a instalar para la medición del desplazamiento axial del eje:
a. 1 (un) sensor de proximidad para la medición del desplazamiento axial del
eje – dirección z
Sensores a instalar en la brida de conexión entre la Turbina y el Generador:
a. 2 (dos) sensores de proximidad para la medición del desplazamiento radial
del eje al lado izquierdo de la brida de conexión tubina/generador –
dirección x&y (desplazados 90° uno del otro)
b. 2 (dos) sensores de proximidad para la medición del desplazamiento radial
del eje al lado derecho de la brida de conexión tubina/generador –
dirección x&y (desplazados 90° uno del otro)
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-74
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.23.2 Sensores de Velocidad
a. 1 (un) sensor de velocidad
3.23.3 Transductores de Vibración
Los transductores de vibración recibirán las señales de los sensores de
vibraciones, las procesarán y contarán con contactos de salida de alarma y
disparo por alta vibración así como salidas de 4-20mA proporcionales a la
vibración para indicación al sistema de control.
Para cada uno de los canales de vibración instalados, los transductores permitirán
el ajuste individual de los niveles de alarma y disparo y contarán con salidas tipo
BNC configurables de 0-10 V para cada canal.
3.23.4 Repuestos
El CONTRATISTA deberá suministrar dos sensores de repuesto de cada uno de
los tipos suministrados y un convertidor de repuesto de cada tipo utilizado.
3.23.5 Software
En caso de que los transductores de monitoreo de vibraciones suministrados sean
configurados por medio de un software, el mismo se deberá incluir dentro del
suministro así como las licencias respectivas que permitan realizar la
configuración de los transductores.
3.23.6 Charla Técnica
El Contratista deberá impartir una charla técnica en sitio para un máximo de 5
personas durante un tiempo mínimo de 8 horas. Deberá cubrir la descripción de
los equipos, funcionamiento, configuración y prueba del sistema de monitoreo.
3.23.7 Documentación
Para la documentación requerida, favor referirse a las especificaciones técnicas
generales de ésta especificación. Deberá incluirse como parte de la
documentación la descripción detallada del sistema así como planos de instalación
de los sensores y equipos.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-75
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.24 EQUIPO DE "DESCARGAS PARCIALES" (PDA)
El CONTRATISTA del generador deberá suministrar para la unidad un sistema para el monitoreo
continuo de descargas parciales en línea con capacidades de detección y análisis en dela
generador. El sistema a suministrar deberá contar con las siguientes características como mínimo:
i.
Unidad de adquisición de datos con capacidad de memoria para un año.
ii.
Capacidad de monitoreo local vía computadora de escritorio.
iii.
Capacidad de generar señales de alarma si el nivel de PDA supera un valor
predeterminado.
iv.
Acopladores en el generador de 80 pico faradios tipo aislador de epóxico-mica,
mínimo dos por fase.
v.
Los acopladores deberán ser clasificados para 16 kV o un voltaje mayor.
vi.
Salidas de 4-20 mA proporcionales a los valores de Qm (valor pico) y NQN (valor
normalizado) para uso del sistema de control mediante el tablero de control de unidad
(TCU).
El CONTRATISTA deberá suministrar e instalar los acopladores, cables y caja de terminales, de tal
manera que el ICE pueda realizar la medición de descargas parciales desde dicha caja mediante
un computador portátil. Si el sistema requiere software especial para su uso o equipo especial para
el monitoreo este debe ser suministrado así como las licencias correspondientes.
Es requerido la entrega de planos esquemáticos eléctricos de este sistema así como la información
técnica correspondiente como hojas técnicas de instrumentos, manuales, diagramas funcionales.
El fabricante del equipo de monitoreo de descargas parciales deberá realizar los siguientes
servicios:

Instalación del equipo y suministro del cableado con los accesorios requeridos.

Medición de valores iniciales de PDA realizados por el personal del fabricante del equipo
durante puesta en marcha.

Curso de entrenamiento de tres días para 6 personas sobre la operación del equipo y la
interpretación de los resultados. El entrenamiento se dividirá en dos secciones; la primera
de un día a impartir en el sitio mostrando la operación del equipo y la segunda de dos días
en oficinas centrales del ICE explicando la teoría básica del sistema y el proceso de
interpretación de resultados. El CONTRATISTA entregará todo el material didáctico
requerido para una adecuada capacitación. El costo del entrenamiento se deberá incluir en
el costo de los equipos.
El CONTRATISTA deberá suministrar un lote de repuestos para el sistema de descargas parciales
el cual debe incluir un 25% de cada tipo de tarjeta, capacitor, lámpara de indicación, transductor,
sensor, fuentes de poder y cualquier otro dispositivo electrónico suministrado con el sistema. Para
dispositivos únicos se suministrará uno de repuesto.
3.25 PLANTA DE EMERGENCIA
El Contratista será responsable del diseño, fabricación, pruebas en fábrica,
suministro y pruebas en sitio de un juego de una Planta de Emergencia y equipo
auxiliar especificado a continuación.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
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ET02-76
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
El ICE preparará la base de concreto donde se ubicará la máquina, los ductos
para cable y el trabajo civil correspondiente de acuerdo con la información
suministrada por el Contratista.
El juego de la Planta de Emergencia está comprendida por:
i.
Generador
1 (uno) juego
ii.
Paneles de Control del Generador
1 (uno) juego
iii.
Sistema DC para control y encendido
1 (uno) juego
iv.
Construcción del grupo Máquina-Generador
1 (uno) juego
v.
Máquina
1 (uno) juego
vi.
Sistema de distribución de combustible
1 (uno) juego
vii.
Sistema de lubricación por aceite
1 (uno) juego
viii. Sistema de escape y entrada de aire
1 (uno) juego
ix.
Instrumentación y Control
1 (uno) juego
x.
Lámparas indicadoras
1 (uno) juego
xi.
Alarmas y Disparos
1 (uno) juego
xii.
Regulador automático de voltaje (AVR)
1 (uno) juego
xiii. Suministro de accesorios
1 (uno) lote
xiv. Un Gabinete acústico (insonorizado)
1 (uno) juego
3.25.1 Requerimientos
El equipo de generación será capaz de proveer la capacidad requerida a un factor
de potencia de 0,8 después de deducir los auxiliares. Los auxiliares incluirán pero
sin limitarse, un ventilador intercambiador de calor, bombas de gasolina, bombas
de agua, equipo de excitación, etc.
La unidad consistirá de un motor-generador y sus accesorios, todo montado sobre
un patín base común para montaje de remolque, incluyendo enfriador, aceite,
filtros, y otros equipos periféricos. El radiador deberá montarse de forma tal que la
parte superior del mismo esté como mínimo 6 pulgadas encima de la parte
superior del motor.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-77
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Todos los componentes serán completamente probados, inspeccionados y se
harán todas las correcciones necesarias antes de que los equipos partan a la
fábrica.
El Contratista estimará la capacidad de la Planta de Emergencia y será como
mínimo la necesaria para alimentar los circuitos que se indican a continuación.
Dicha capacidad deberá ser aumentada en un 20%:




Cargador de Baterías No.1 de 125Vcd
Válvula Mariposa (Guarda)
Válvula Disipadora
Transformador Auxiliar de Emergencia TXE (480/208Vca, 50kVA): para
alimentación de centros de carga de emergencia (tomas, alumbrado, A/C, y
otras cargas propias de Casa de Máquinas).
 Otras cargas que el Contratista considere importantes que deben
alimentarse por medio de la Planta de Emergencia.
El voltaje no debe descender un 20% por debajo del valor nominal en ningún
momento durante la operación. El Contratista no podrá proceder a la adquisición o
fabricación de la Planta de Emergencia hasta la aprobación de la memoria de
cálculo mencionada.
La planta de emergencia será adecuada para operación continua; se entiende que
la potencia es del tipo auxiliar (standby) para una elevación máxima de
temperatura de 130ºC. Para funcionar el tiempo que persista el corte en el
suministro normal de energía. En vista de la presencia de los cargadores de
baterías (cargas no lineales), se recomienda que la planta trabaje con excitación
de imanes permanentes o similar tal que la regulación de voltaje no se vea
afectada por causa de dichas cargas.
La Planta de Emergencia será diseñada de tal manera que el peligro por
accidentes del personal de operación y mantenimiento sea prácticamente nulo.
El Contratista verificará, antes del embarque, que todas las conexiones eléctricas
estén fijas, que los circuitos estén aislados, que las conexiones de tuberías estén
bien hechas y que el equipo incluido esté en concordancia con el diseño.
La Planta de Emergencia será apropiada para una operación continua en
ubicación exterior bajo las condiciones del sitio.
3.25.1.1
Generador
El Generador será trifásico de polos salientes, con 12 o 9 terminales
reconectables, tensión en bornes de 480 voltios, conectado en estrella, 4 hilos,
factor de potencia 0.8, auto ventilado, construcción a prueba de fuga o equipado
con cubierta y con una desviación de onda máxima de 5%. El sistema de
excitación será controlado por un regulador de voltaje de estado sólido el cual
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-78
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
mantiene el voltaje en un rango de ±2% en cualquier valor de carga constante
variando entre 0% y 100% de la carga nominal. Además, proveerá un ajuste en la
operación individual en el rango de voltaje, en la estabilidad y en los voltios por
hertz y también será protegido del medio ambiente.
El generador cumplirá con la norma NEMA MC1-1975, parte 22. El aislamiento
será clase H con calentamiento clase F de acuerdo con NEMA. El aumento en la
temperatura del rotor y del estator para la clase de aislamiento que será
suministrado será medido por el método de resistencia al voltaje especificado; el
aislamiento será para un aumento de 80º a operación continua. El Generador
cumplirá totalmente con la norma NEMA MG1-1.25.
El bobinado del rotor será por capas con epóxico térmico entre cada capas. Las
bobinas de amortiguamiento serán integradas con el soporte de bobina del rotor.
El cojinete del eje del rotor será del tipo apantallado provisto con tuberías de
engrase las cuales se extenderán hasta el exterior de la armadura del generador,
para servicio de mantenimiento fácil. El cojinete será diseñado para una vida útil
de cojinete B-10 mínima de 40 000 horas.
El generador deberá ser diseñado para eliminar la distorsión por ondas del tercer
armónico y minimizar las corrientes dañinas en el neutro. La desviación de la
forma de onda de los armónicos no excederá el 5% del total RMS medido entre
línea y línea a carga nominal.
El generador será suministrado con un montaje final, debe entregarse una caja
ventilada de conexiones tal que los conductores de carga puedan enrutarse por la
parte inferior de dicha caja.
La Planta debe incluir un interruptor en la salida con indicación remota de
abierto/cerrado.
La conexión entre el generador diesel y las celdas de 480 VCA se harán en el
Tablero Principal de Corriente Alterna (TPCA) como muestra el diagrama PHP-118. Las señales remotas de arranque/parada del generador serán conectadas al
TPCA.
El conjunto generador diesel operará siempre aisladamente por lo tanto no se
requerirán controles de sincronización.
Debe suministrarse un disyuntor de sensado de la corriente de línea, con
respuesta de corriente versus tiempo inverso, el cual debe proteger al generador
de daños debidos a su capacidad de adquirir altas corrientes. Este disyuntor no
debe dispararse en menos de diez segundos para permitir la adecuada
selectividad en el disparo de los fusibles o disyuntores más cercanos al punto de
falla. Deberá estar provisto de contactos auxiliares 1NA y 1NC.
Si el generador tiene un cojinete simple y libre de mantenimiento se permite que
sea conectado directamente a la caja del volante del motor con acoples
semiflexibles entre el rotor y el volante.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-79
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.25.1.2
Panel de Control del Generador
El tablero de control del generador será montado sobre la caja de bornes del
generador y será diseñada bajo la norma NEMA-1 por medio de aisladores de
vibración y contendrá un voltímetro, un amperímetro, un indicador de frecuencia,
un interruptor selector de fase combinado amperímetro-voltímetro e
instrumentación de máquina especificada y control de auto encendido, lámparas
de señales de prealarma, bocina de alarma provista con interruptor silenciador.
El panel de encendido de la máquina será provisto de un mínimo de 4 (cuatro)
segundos para intentar el arranque entre tres períodos de descanso de 30
segundos cada uno. La operación iniciará mediante cierre de contactos en el
Interruptor de Transferencia Automática. El tablero de arranque automático
contendrá luces indicadoras de alarma para los controles de seguridad. Una luz
será energizada si la máquina no encendió después del ciclo de arranque indicado
al inicio de este párrafo.. El Tablero de arranque automático y el Selector serán
montados en el tablero de control del generador. Una luz verde indicará cuando el
Selector se encuentra en la posición de “automático”.
La Planta de Emergencia será suministrada con un Tablero Controlador el cual
será montado en el conjunto ya sea a la derecha, a la izquierda o atrás de la caja
del generador, además tendrá aislamiento a la vibración. También debe poder
montarse remotamente en caso necesario. La tarjeta de control del
microprocesador debe estar protegida de la humedad relativa que podría ser hasta
un 100%. Se aceptarán relés únicamente en circuitos de altas corrientes.
El controlador deberá incluir los siguientes dispositivos:
i. Fusibles en el circuito CD contra sobrecarga
ii. Dos controles de arranque y paro alambrados completamente, los
que deben operar sobre el cierre de un contacto remoto.
iii. Sensor de velocidad y un sistema adicional e independiente de
desacople del motor de arranque para evitar acoples al volante en
movimiento.
iv. El sistema de arranque deberá diseñarse para rearrancar en caso de
un arranque en falso, permitiendo que el motor se detenga
completamente y luego reenganchando el arrancador. Ciclos de
arranque de 15 (quince) segundos. 15 (quince) segundos encendido y
15 (quince) segundos apagado.
v. La protección para arranques prolongados deberá diseñarse para
abrir el circuito de arranque después de 75 (setenta y cinco)
segundos si falla el arranque del motor.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-80
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
vi. Circuito de paro del motor cuando se produzca cualquiera de las
siguientes señales: alta temperatura del agua de enfriamiento, bajo
nivel de agua de enfriamiento, bajo nivel de presión de aceite, o
sobrevelocidad.
vii. El contador de tiempo de enfriamiento debe ser fijado en fábrica para
permitir la operación sin carga del conjunto generador durante 15
(quince) minutos después de la transferencia de carga a normal
viii.
Un interruptor selector de tres posiciones (automáticoencendido-apagado). En la posición de prueba el motor debe arrancar
y operará sin tomar en cuenta la posición de los contactos del
arrancador remoto. En la posición automática, el motor debe arrancar
cuando los contactos en el circuito de control remoto cierren y paren
15 (quince) minutos después de que esos contactos hayan sido
abiertos. En la posición de apagado el motor no debe de arrancar aún
cuando se cierren los contactos del control remoto de arranque. Esta
posición debe ser provista para el paro inmediato en caso de una
emergencia. La reposición ante cualquier falla debe ser incorporada
al seleccionar la posición de apagado del interruptor.
ix. Botón de prueba para luces de indicación
x. Bocina de alarma provista con interruptor silenciador según NFPA
110.
xi. Debe proveerse contactos secos alambrados a regleta para cada una
de las señales enumeradas bajo el término "luces indicadoras para
señalización", más contactos secos adicionales para falla común y
prealarma. Estas señales serán alambradas al sistema de control,
específicamente al Tablero Control Común (TCC) de la planta.
3.25.1.3
Sistema DC para control y encendido
Se suministrará un sistema de batería y cargador completamente independientes.
El sistema de la batería será del tipo plomo-ácido, libre de mantenimiento y la
capacidad de la batería será basada en una temperatura ambiente de 30ºC. La
alimentación disponible para el cargador de la batería será de 480 V, 60 Hz, 3
fases.
La batería será nueva, sellada, de libre mantenimiento, soportada en un marco,
deben suministrarse con cables de conexión y terminales y será diseñada para
servicio pesado.
El cargador de la batería estará dentro del tablero, será a prueba de polvo y de
insectos, será para uso interior y se alineará con el tablero de control del
generador.
Se instalarán las baterías en un bastidor de acero.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-81
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
La máquina se equipará con un sistema de arranque eléctrico de 12 o 24 voltios
de capacidad suficiente para hacer el giro en el motor a una velocidad que
permitirá el encendido completo del diesel.
El arranque podrá ser tanto manual como automático (con motor eléctrico CD).
Las baterías de plomo-ácido serán suministradas con la capacidad suficiente para
intentar el arranque mediante el giro del motor para obtener en menos de 40
segundos una velocidad de arranque a la temperatura ambiente especificada. Un
bastidor de la batería, los cables necesarios y las abrazaderas para cables serán
suministrados.
Se suministrará un apropiado alternador con capacidad suficiente recargar las
baterías hasta nueva y rápidamente cumplir con los requisitos de arranques
normales.
Un limitador de corriente para el cargador de la batería se suministrará para que
las baterías sean recargadas automáticamente.
El cargador flotará a 2,17 voltios por celda e iguala a 2,33 voltios por celda.
Incluirá protección de sobrecarga, rectificadores de onda completa de diodos de
silicón, supresor de onda de voltaje, amperímetro y voltímetro DC, fusibles de
entrada y de salida, la entrada será a 120 VCA y tendrá una salida no menor que 5
amperios.
3.25.1.4
Ensamblaje y Montaje del Motogenerador
El generador será montado sobre un marco base fabricado con acero común. El
marco base se apoyará sobre aisladores de vibración.
El contratista suministrará un sistema de soporte anti-sísmico donde requiera el
generador.
Se fabricará el marco de la base con alivio de esfuerzos y con secciones de
láminas de acero soldadas y pintadas.
El generador se ensamblará sometido a un sistema de medición de análisis de
torsión y vibración además de deflecciones y resonancias, el cual será
suministrado por el fabricante. Sobre este análisis, deberá entregarse un informe
escrito al ICE, 4 (cuatro) semanas antes del inicio de las pruebas en fábrica.
La fundaciones para el generador serán diseñadas y construídas por el ICE. El
Contratista proporcionará toda la información del requerimiento de los datos de
aplicación e instalación para el diseño del generador, incluyendo las fundaciones,
dimensiones del marco base, ubicación de aisladores, cagas dinámicas y estáticas
del generador, centro de masa, reportes del diseño, etc.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-82
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
3.25.1.5
Máquina Prima
El Motor será naturalmente aspirada o turbocargada y/o post-enfriado , con dos o
cuatro ciclos. Se alimentará con diesel #2 y provisto con cilindros en "V" o en
línea, enfriado con agua mediante radiadores montados en la unidad.
La velocidad del motor será controlada por un gobernador completamente
electrónico o hidráulico, con el fin de mantener la velocidad dentro del 3% de la
frecuencia nominal desde el vacío hasta con carga completa, incluyendo el estado
sin carga, siendo capaz de tener una regulación de frecuencia en estado estable
de ±0.25%. El gobernador no permitirá modulación de la frecuencia (definida
como el número de veces por segundo que la frecuencia varía desde la frecuencia
media de manera cíclica) para exceder un ciclo por segundo. El motor no
excederá 1800 RPM en operación de carga completa normal.
El motor tendrá una bomba de aceite con lubricación tipo engranaje para
suministrar el aceite bajo presión a los cojinetes principales, a los cojinetes del
muñón del cigüeñal, a los pistones, a los pines del pistón, engranajes de
distribución, a los cojinetes del eje de levas y al mecanismo de la válvula oscilante.
Debe proveerse una extensión de drenaje del aceite.
Serán suministrados filtros de aceite para el flujo completo de lubricación tipo patín
enhebrado, convenientemente localizados para ser atendido. Los filtros serán
equipados con válvula bypass armada con resortes para asegurar la circulación
del aceite si los filtros se atascan.
El motor será provisto con camisas de los cilindros removibles de aleación de
hierro de grano fino.
Solamente podrán fabricarse y suministrarse chaqueta de motor enfriada por
agua, además suministrará el post-enfriador o el inter-enfriador.
El motor será provisto con uno o más limpiadores de aire (depuradores) del tipo
seco, reemplazables.
Será suministrado un motor montado, termostáticamente controlado y con
calentadores de enfriador de máquina ajustable para mantener la temperatura de
enfriamiento en el bloque del motor en un rango de 90 a 120 ºF.
El motor será suministrado con un sistema de enfriamiento con suficiente
capacidad para enfriar el motor cuando la planta está entregando la carga
nominal completa a temperatura ambiente y altitud y con protección de
enfriamiento especificadas.
El motor se equiparará con mandos de seguridad automáticos que detendrán la
operación del motor en un evento de baja presión de aceite de lubricación, alta
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-83
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
temperatura del agua en la chaqueta, sobrevelocidad del motor, sobrearrancado,
con contactos eléctricos para luces de alarma en el tablero de control y en
funciones externas. Además, deben suministrarse señales de pre-alarma para alta
temperatura del agua .
El motor será equipado con aisladores de vibración tipo resorte entre la sub-base
y el tanque de gasolina entre patines. Debe coordinarse el montaje del tanque de
combustible de piso reforzando lo requisitos e instalación con otras normas
aplicables.
3.25.1.6
Sistema de enfriamiento del motor
El sistema de enfriamiento será diseñado para remover el calor excedido en los
sistemas del motor en forma apropiada. El sistema de enfriamiento incluirá, pero
sin limitarse, cargador de aire montado en el motor y enfriadores de aceite de
lubricación, bombas de enfriamiento, tanques de expansión, válvulas de control y
otros componentes requeridos para el sistema de enfriamiento.
Debe darse preferencia a un sistema de enfriamiento para el motor de circuito
combinado usando una bomba motorizada simple con regulación de temperatura
del aceite interior con una temperatura en la salida del sistema de enfriamiento de
95°C o mayor.
Los terminales del sistema de enfriamiento serán (1) ANSI Clase 150 bridas para
diámetros nominales de tuberías de 2 pulgadas y mayores y (2) NPT para
diámetros nominales de tubería de 1-1/2 pulgada y menores.
El contratista proporcionará drenajes de fácil accesibilidad y conexiones de llenado
usando un mínimo de ¾ de pulgada en conexiones de tubería NPT nominales.
Bombas de enfriamiento serán montadas al motor, serán del tipo centrífuga
accionado por engranajes capaz de circular el medio enfriador en las condiciones
recomendadas por el fabricante contra resistencias externas, incluyendo, pero sin
limitarse, tubería, radiadores, válvulas termostáticas y de control y equipo
recuperador del calor.
El contratista proporcionará un tanque de expansión de baja presión el cual
tendrán suficiente capacidad para la expansión del sistema de la planta y los
requerimientos complementarios durante la operación normal.
Será incluida una alarma y disparo de indicación de bajo nivel.
El sistema de enfriamiento del motor será diseñado para resistir la corrosión y
construido para las condiciones del sitio.
El Contratista incluirá medidores y transmisores de temperatura y de presión del
sistema de enfriamiento. Todos los indicadores y sensores serán del tipo de
inmersión y serán instalados en termopozos diseñados apropiadamente.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-84
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
El Contratista proporcionará RTD’s en la entrada y en la salida del agua en la
chaqueta y en los circuitos de enfriamiento del post-enfriador. Los RTD´s se
alambrarán hasta el punto Terminal central con los demás controles del motor.
3.25.1.7
Sistema de distribución de combustible
Se suministrará un sistema de distribución de combustible equipado con un
gobernador isocrónico para regulación de frecuencia estable de ±0.25%.
El sistema de combustible tendrá un tanque de servicio diario el cual será del tipo
de doble pared y tendrá la capacidad de abastecer al motor por 8 (ocho) horas a
carga completa.
El sistema de combustible incluirá todos los accesorios necesarios eléctricos y
mecánicos, filtros, tuberías, indicadores de nivel, etc.
El sistema de inyección de combustible no requerirá ajuste en sitio. Todas las
partes del sistema de inyección serán fácilmente reemplazables. El sistema de
combustible tendrá filtros de combustible con elementos reemplazables.
3.25.1.8
Sistema de lubricación de aceite
La planta de emergencia tendrá un completo sistema de lubricación de aceite.
Este sistema incluirá un depósito, una bomba de aceite operada por el eje,
enfriador de aceite lubricante, filtro, tuberías interconectadas, y otros instrumentos
y elementos de control necesarios. El depósito será accesible para limpieza y
para cambios del aceite.
Debe suministrarse un calentador de aceite para lubricación , termostáticamente
controlado y un calentador ajustable de aceite de motor para mantener la
temperatura del aceite del motor en un rango de 90 a 120 ªF. El calentador será
de funda de acero y un consumo de potencia menor que 20 W, para
compatibilidad con el aceite lubricante. El calentador será dimensionado de
acuerdo con las recomendaciones del fabricante y apropiado para operar a 120
VCA. El calentador incluirá un interruptor de presión de aceite de lubricación para
sacarlo automáticamente de operación durante el arranque del motor.
3.25.1.9
Sistema de escape del motor y de admisión de aire
La planta de emergencia tendrá un sistema completo de escape y de admisión de
aire, incluyendo filtro y silenciador para la admisión de aire, silenciador del escape,
etc. En el interior del gabinete.
La planta tendrá un gabinete acústico (insonorizado) .
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-85
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
El ruido del escape será menor o igual que 85 dB mediado a 3 (tres) metros en el
medio abierto.
3.25.1.10 Instrumentación y Control
La instrumentación siguiente será montada sobre el motor-generador como
requerimiento mínimo:
i.
Temperatura del agua del motor
ii.
Presión del aceite lubricante en el motor
iii.
Temperatura del aceite lubricante en el motor
iv.
Medidor de tiempo de operación del motor (horas)
v.
Indicador de carga de la batería
vi.
Indicadores de falla del motor para presión de aceite, temperatura
del agua, sobrevelocidad del motor y sobre arranque (overcrank).
Salidas de contactos secos para monitoreo externo para:
vii. Estado de operación
viii. Pre-alarma común
ix.
Alarma Falla común
El tablero de control contendrá todos los dispositivos y controles necesarios para
la operación satisfactoria y la protección del generador.
Los dispositivos y controles incluirán, pero sin limitarse, lo siguiente:
i.
Controlador de ajuste de velocidad del gobernador
ii.
Suministro de potencia CD para excitación de campo y regulador
de voltaje automático (AVR)
iii.
Reóstato de ajuste de voltaje para operación manual y automática.
iv.
Transformador de excitación
v.
Voltímetro y Amperímetro CA con selector
vi.
Medidor de frecuencia, vatimetro, medidor de factor de potencia y
contador de horas de operación
vii.
Relé de sobre voltaje (59)
viii.
Relé de sobrecorriente (51), Relé de sobrecorriente a tierra (51G).
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-86
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
ix.
Anunciador y lámparas de indicación
x.
Interruptor de potencia para control, Interruptor A/M de control de
voltaje y frecuencia.
xi.
Interruptor de control de arranque y paro.
xii.
Interruptor de arranque y paro e Interruptor de reposición.
xiii.
Interruptor termomagnético para el circuito principal.
xiv.
Circuito de protección y control
xv.
3 (tres) transformadores de corriente para medición y protección
xvi.
3 (tres) transformadores de potencial para medición y protección
xvii. 1 (uno) juego de transformadores de potencial para el AVR.
xviii. Relé de falla de diodo (58)
xix.
Eslabón de aislamiento de neutro
El panel de instrumentos debe incluir:











Voltímetros de rango dual 90 mm (3½"), ±2% de exactitud.
Amperímetro de rango dual 90 mm (3½"), ±2% de exactitud.
Interruptor selector de fase para el voltímetro y el amperímetro.
Luces para indicar escala alta o baja de medida
Medidor de frecuencia tipo punta para lecturas directas de 90 mm
(3½"), 0,5% de exactitud, escala de 45 a 65 Hz.
Luces para iluminación del panel.
Voltímetro para el cargador de batería.
Termómetro indicador de temperatura del refrigerante.
Manómetro para la presión del aceite.
Medidor del tiempo de operación.
Reóstato de ajuste de voltaje.
3.25.1.11 Lámparas indicadoras
La planta de emergencia será suministrada con las siguientes luces indicadoras
para señalización:





No posición automático (roja intermitente)
Arranque prolongado (roja)
Paro de emergencia (roja)
Alta temperatura del motor (roja)
Sobrevelocidad (roja)
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-87
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador










Baja presión de aceite (roja)
Rejilla de aire (roja)
Malfuncionamiento del cargador de batería (roja)
Bajo voltaje de la batería (roja)
Bajo nivel de combustible (roja)
Prealarma auxiliar (amarilla)
Falla auxiliar (roja)
Sistema listo (verde)
Prealarma de alta temperatura del motor (amarilla)
Prealarma de baja presión de aceite (amarilla
 Las luces indicadoras de señalización será de fácil reemplazo desde
el frente del panel.
 Las pantallas de vidrio de las lámparas tendrán el color definido en la
lista anterior. Forros o pinturas no serán aceptadas.
3.25.1.12 Alarmas y Disparos
Un panel tipo ventana montado en la unidad del anunciador local será usado para
las alarmas (base blanco/rojo con leyenda grabada en negro)
Se proporcionará el anunciador local con un interruptor de pruebas de lámparas,
alarma audible, interruptor de reconocimiento e interruptor de reestablecimiento.
Los contactos de interruptor usados para accionar el sistema de alarma y disparo
será normalmente cerrado durante la operación normal y el solenoide de parada
será energizado para efectuar el disparo.
Se deberá tener indicación del modo de operación seleccionado por medio de
contacto libre de potencial del selector de la planta.
Los contactos ser apropiados para 120 VCA, 60 Hz o 125 VCD. Los contactos
deberán estar clasificados para 1 amperios como mínimo.
Debe entregarse el esquema de alarmas y disparos como mínimo.
3.25.1.13 Regulador Automático de Voltaje (AVR)
El regulador de voltaje del generador será suministrado para controlar el nivel de
voltaje, la ganancia de voltaje y la caída de voltaje. El regulador será de del tipo
amplificador magnético estático. Los controles serán accesibles para los ajustes
de operación normal. El control de nivel de voltaje tendrá un mínimo rango del 5%
del voltaje nominal. El regulador será del tipo voltios/hertzios.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-88
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Debe ser capaz de mantener el rango de variación de voltaje en un 3% de la
tensión nominal a cualquier valor de carga constante que varíe entre 0 y 100% de
la carga nominal. La modulación del estado estable no excederá el 1%. La
desviación del voltaje instantáneo no excederá +10% a -15% del voltaje nominal
cuando el 50% del valor standby continuo es sumado al 50% del valor standby
continuo a factor de potencia nominal. El reestablecimiento de la operación
estable después de la aplicación a carga completa ocurrirá en 1 (un) segundo.
Los dispositivos de ajuste del regulador de voltaje serán ubicados detrás del panel
y con acceso fácil.
La característica de energización se derivará de los motores con característica de
rotor bloqueado Clase G.
El regulador del voltaje será del tipo estado sólido con control SCR. Será montado
dentro de la caja de bornes del generador o en el armario de control. El elemento
de ajuste será capaz de afinar a un 10% del voltaje.
3.25.1.14 Suministro de Accesorios
El Contratista suministrará los siguientes accesorios:
Un calentador para mantener la temperatura del bloque de cada motor en 32ºC,
(la temperatura ambiente promedio es 30ºC). Este calentador debe ser alimentado
con tensión monofásica de 120 voltios c.a. y controlado por termostato.
Un calentador para evitar la acumulación de humedad en los arrollamientos del
generador, alimentado con tensión monofásica de 120 voltios c.a.
Protección de sobrevoltaje que pueda parar la unidad después de un segundo de
presentarse sobrevoltajes de más del 15%.
3.25.1.15 Gabinete acústico (insonorizado).
Debe contar con protección de los grupos móviles y estacionarios contra las
inclemencias, contra el robo y reducción del nivel sonoro. Construido de paneles
de acero electro galvanizados antes de la pintura (interior y exterior) y recubiertos
con un polvo de pintura de poliéster que protege contra el óxido. Alta resistencia a
la corrosión: tornillería cubierto de zinc y bicromático y remaches de acero
inoxidable, bisagras de aleación de aluminio anodizado, estanqueidad por juntas
flexibles entre los elementos de la carrocería.
La Espuma insonorizante debe ser de un espesor que garantice el límite de ruido
permitido.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-89
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Debe tener una rigidez máxima. Debe tener amplias puertas, bloqueables con
llave única, que permitan un fácil acceso al grupo para servicio y mantenimiento.
El nivel de ruido no debe ser mayor a 85 dB(A) medido a 3 metros de la planta,
este nivel debe medirse para la eventual aceptación de la planta.
De
sobrepasarse dicho límite, el Contratista deberá resolver para cumplir con este
requisito.
Debe contar con un cristal que permita ver la caja de mando ubicada dentro de la
cubierta.
Deberá contar con un silenciador tipo crítico montado en el interior.
Deberá incluir un botón de paro de emergencia ubicado en el exterior y fácilmente
accesible.
4.
PRUEBAS EN FÁBRICA
Las siguientes pruebas deberán realizarse de acuerdo con las normas
internacionales IEC, ANSI e IEEE últimas revisiones, siendo potestad del ICE
informar al contratista previamente a la realización de las pruebas, cual norma
será aplicable y el artículo correspondiente.
Las siguientes pruebas deberán realizarse en fábrica según ANSI e IEEE 115 a
menos que se especifique otra en el apartado correspondiente.
El Contratista deberá avisar al ICE 60 días antes de cada prueba; el ICE decidirá
cuales pruebas testificará y cuales no, de todas formas el contratista deberá
enviar los procedimientos y certificados de las pruebas que se harán a cada uno
de los equipos enumerados a continuación:
4.1 GENERADOR
4.1.1
Pruebas Hidrostáticas

4.1.2
Intercambiadores de calor
Pruebas de linealidad

Eje
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
4.1.3
Preensamble de un cojinete de cada tipo

Cojinetes
Pruebas dieléctricas
4.1.4


Bobinas del estator
Bobinas del polo

Celda del Neutro
Pruebas Tan delta (δ)
4.1.5

4.1.6
Bobinas del estator
Pruebas de resistencia aislamiento

Bobinas del estator

Bobinas del polo

Celdas del Neutro
Pruebas de tensión de perforación
4.1.7

Bobinas del estator
Pruebas de resistencia óhmica
4.1.8

Bobinas del polo
 Celdas del Neutro
Pruebas de esfuerzo de tensión
4.1.9

Eje

Collar de empuje o bloque de empuje

Núcleo polo

Llanta o araña

Estructura estator

Cojinetes
4.1.10 Pruebas de impacto

Eje
ET02-90
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
4.1.11 Pruebas de dureza o fatiga

Eje

Cojinetes
4.1.12 Pruebas de composición química

Eje

Núcleo del polo

Llanta o araña

Estructura estator

Intercambiadores de calor

Disco de frenado
4.1.13 Pruebas de control dimensional

Eje

Núcleo polo

Llanta o araña

Bobinas estator

Bobinas polo

Cojinetes

Intercambiadores de calor
4.1.14 Pruebas de ultrasonido

Eje

Cojinetes
4.1.15 Pruebas de partículas magnéticas

Llanta o araña

Estructura estator

Intercambiadores de calor
4.1.16 Pruebas de líquidos penetrantes

Llanta o araña

Estructura estator

Intercambiadores de calor
ET02-91
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
4.1.17 Pruebas de rugosidad

Eje
4.1.18 Acabado de la superficie

Eje

Cojinetes
4.1.19 Pintura

Estructura estator

Intercambiadores de calor

Todas las tapas y cobertores
4.1.20 Prueba de ensamblaje
 A todo equipo que requiera ajuste o maquinado
4.2 CELDAS DE SALIDA
Inspección Visual
4.2.1

Dimensiones.

Disposición de Equipos, componentes y regletas

Rotulación de equipos, componentes y regletas

Revisión de acabado interno y externo

Código de colores de los conductores

Identificación de conductores

Uso de terminales para los conductores

Tarjetas Electrónicas: anotación de número de serie

Puesta a tierra de componentes y puertas

Verificación del tablero de acuerdo a plano de ensamble

Verificación de componentes de acuerdo con la lista de partes

Prueba de espesor de pintura
4.2.2
Prueba de Pintura

Color y estado de la pintura.
ET02-92
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-93
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador

Espesor de Pintura.

Certificado de prueba de adherencia de pintura.
Pruebas Dieléctricas
4.2.3

Circuitos de Potencia de acuerdo con IEEE 421B: 2,5kV / 60 sec.

Circuitos de control 125VDC de acuerdo con IEC 439-1: 1,5kV / 60 sec.

Circuitos de control 24VDC de acuerdo con IEC 439-1: 0,5kV / 60 sec.
4.2.4
Pruebas de resistencia de aislamiento

4.2.5
Medición de la resistencia de aislamiento antes y después de la prueba
dieléctrica.
Pruebas Funcionales
Se deben considerar al menos las siguientes:

Circuitos de alimentación de CD y CA.

Circuitos de control.

Circuitos de Potencia.

Verificación de alarmas

Verificación de disparos

Verificación de operación de enclavamientos (eléctricos y mecánicos) y
lógicas de bloqueo

Verificación de enclavamientos

Verificación de Operación de instrumentos de medición

Verificación de operación de circuitos auxiliares (Sensor de Humo,
Calefacción, iluminación y tomacorrientes)
4.3 SISTEMA DE EXCITACIÓN
Inspección Visual
4.3.1

Dimensiones.

Disposición de Equipos, componentes y regletas

Rotulación de equipos, componentes y regletas

Revisión de acabado interno y externo

Código de colores de los conductores

Identificación de conductores

Uso de terminales para los conductores
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-94
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador

Tarjetas Electrónicas: anotación de número de serie

Puesta a tierra de componentes y puertas

Verificación del tablero de acuerdo a plano de ensamble

Verificación de componentes de acuerdo con la lista de partes

Prueba de espesor de pintura
4.3.2
Prueba de Pintura

Color y estado de la pintura.

Espesor de Pintura.

Certificado de prueba de adherencia de pintura.
Pruebas Dieléctricas
4.3.3

Circuitos de Potencia de acuerdo con IEEE 421B: 2,5kV / 60 sec.

Circuitos de control 125VDC de acuerdo con IEC 439-1: 1,5kV / 60 sec.

Circuitos de control 24VDC de acuerdo con IEC 439-1: 0,5kV / 60 sec.
4.3.4
Pruebas de resistencia de aislamiento

4.3.5
Medición de la resistencia de aislamiento antes y después de la prueba
dieléctrica.
Pruebas Funcionales
Para las pruebas funcionales del sistema de excitación, se deben considerar al
menos las siguientes:

Circuitos de alimentación de CD y CA.

Entradas y Salidas Binarias.

Circuitos de control.

Lógica de control.

Verificación de alarmas

Verificación de disparos

Circuitos de Potencia.

Impulsos de Disparo de los Tiristores.

Indicadores analógicos y transductores.

Verificación de operación de circuitos auxiliares (Sensor de Humo,
Calefacción, iluminación y tomacorrientes)

Protección de Sobrevoltaje del Rotor.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-95
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador

Prueba de Calentamiento (Heat run) de los puentes rectificadores.

Prueba de desempeño dinámico de acuerdo a IEEE421.2-1990 o
equivalente IEC Lógicas de control.

Verificación de las características operacionales
4.4 TRANSFORMADORES DE INSTRUMENTOS
 Pruebas dieléctricas

Medida de descargas parciales

Verificación de polaridad y marcas

Verificación de la clase de precisión a 60 Hz

Porcentaje de error

Voltaje inducido

Desplazamiento angular

Índice de saturación

Aplicación de voltaje

Razón de transformación
4.5 SISTEMA DE MONITOREO DE VIBRACIONES
Inspección Visual
4.5.1

Dimensiones.

Disposición de Equipos, componentes y regletas

Rotulación de equipos, componentes y regletas

Revisión de acabado interno y externo

Código de colores de los conductores

Identificación de conductores

Uso de terminales para los conductores

Tarjetas Electrónicas: anotación de número de serie

Puesta a tierra de componentes y puertas

Verificación del tablero de acuerdo a plano de ensamble

Verificación de componentes de acuerdo con la lista de partes

Prueba de espesor de pintura
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-96
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
4.5.2
Prueba de Pintura

Color y estado de la pintura.

Espesor de Pintura.

Certificado de prueba de adherencia de pintura.
Pruebas Dieléctricas
4.5.3

Circuitos de Potencia de acuerdo con IEEE 421B: 2,5kV / 60 sec.

Circuitos de control 125VDC de acuerdo con IEC 439-1: 1,5kV / 60 sec.

Circuitos de control 24VDC de acuerdo con IEC 439-1: 0,5kV / 60 sec.
4.5.4
Pruebas de resistencia de aislamiento

4.5.5
Medición de la resistencia de aislamiento antes y después de la prueba
dieléctrica.
Pruebas Funcionales
Para las pruebas funcionales del sistema de excitación, se deben considerar al
menos las siguientes:

Circuitos de alimentación de CD y CA.

Entradas y Salidas Binarias.

Circuitos de control.

Lógica de control.

Verificación de alarmas

Verificación de disparos

Verificación de operación de circuitos auxiliares (Sensor de Humo,
Calefacción, iluminación y tomacorrientes)
4.6 TRANSFORMADORES DE SERVICIO PROPIO
Inspección Visual
4.6.1

Dimensiones.

Disposición de Equipos, componentes y regletas

Rotulación de equipos, componentes y regletas

Revisión de acabado interno y externo

Código de colores de los conductores
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-97
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador

Identificación de conductores

Uso de terminales para los conductores

Puesta a tierra de componentes y puertas

Verificación del tablero de acuerdo a plano de ensamble

Verificación de componentes de acuerdo con la lista de partes

Prueba de espesor de pintura
4.6.2
Prueba de Pintura

Color y estado de la pintura.

Espesor de Pintura.

Certificado de prueba de adherencia de pintura.
4.6.3
Pruebas Dieléctricas
4.6.4
Pruebas de resistencia de aislamiento
4.6.5
Otras Pruebas

Voltaje inducido

Pérdidas transformador

Aplicación de voltaje

Razón de transformación

Sensores e indicadores de temperatura y dispositivos de monitoreo de
temperatura

Descargas parciales
4.7 PLANTA DE EMERGENCIA
La Planta de emergencia será sujeta a pruebas de desempeño y controles de
calidad para asegurar la operación deseada. A continuación se indican las
pruebas y controles que deben aplicarse como mínimo:
Observaciones específicas parea verificar la ausencia de golpes, partes húmedas,
fugas de gas combustible, fugas de aires en la entrada, vibración excesiva y ruidos
inusuales.
Aditivo especial de aceite para detección de fugas específicas.
Repruebas después de algún cambio que afecte el flujo de aire a través del motor,
la inyección de combustible en el motor, la combustión del motor o cualquier
reensamblaje que afecte potencialmente la integridad mecánica.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Pruebas periódicas para confirmar los datos originales.
Durante la prueba los siguientes datos serán registrados:
4.7.1
Motor

Potencia corregida

Velocidad a carga completa

Torque a carga completa

Razón de combustible corregida

Consumo de combustible específico corregido

Aumento en la presión del turbo

Restricción de aire de entrada

Velocidad al vacío mínima

Velocidad al vacío máxima

Temperatura de agua en chaqueta

Diferencial de temperatura entrada-salida del agua en la chaqueta

Temperatura del agua post-enfriada en el circuito separador

Ajustes del sistema de combustible

Respuesta (rpm-tiempo) para la carga completa removida.

Medida del tiempo

Presión barométrica

Presión del vapor de agua

Presión del aire de entrada

Densidad del combustible
4.7.2
Generador

Prueba de alto potencial, antes y después de corrida de carga

Rango de ganancia de voltaje con carga

Rango del nivel de voltaje

Ajuste de regulación a factor de potencia 0,8

Rango de caída de voltaje, cuando sea aplicable

Circulación de corriente entre fases
ET02-98
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-99
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador

Equilibrio de voltaje entre fases

Voltaje residual

Análisis de la vibración lineal y torsional del generador

Pruebas individuales de componentes mayores

Equilibrio individual y control del peso de los componentes rotatorios
recíprocos
Todas las pruebas en fábrica serán hechas estrictamente bajo las normas ANSI y
NEMA y serán oficialmente certificadas en forma escrita.
4.8 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN PRUEBAS
BOBINAS DEL ESTATOR
DIELÉCTRICAS
A LAS
Las pruebas dieléctricas aplicadas a las barras se realizaran antes del proceso de
colocación en el núcleo del estator, los criterios de aceptación o rechazo y la
cantidad de barras a ser probadas, se establecen a continuación:
PRUEBA
TEMPERATURA
RANGO(60 HZ)
CRITERIO
CANTIDAD(*)
Tangente δ
Ambiente
4 KV - 8 kV
Δtan δ ≤ 0,1%
100%
Tangente δ
155 ºC
0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 y
1,0 veces el voltaje
nominal (**)
Δtan δ ≤ 0,5%
4 por unidad
Alto voltaje
Ambiente
Tiempo > 60
segundos
> 41,4 kV
100%
Perforación
dieléctrica
Ambiente
-
> 69,0 kV
4 por unidad
Descargas
Parciales
Ambiente
< 4000 pC
100%
Voltage
Endurance
(***)
T > 110°C
De común acuerdo con el
ICE
3 por unidad
V > 30 kV
Tiempo > 400 horas
(*) La elección será hecha por el inspector del ICE
(**) Se aplicará a cada uno de los voltajes
(***) Norma de referencia IEEE 1043-1996
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-100
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Tanto para la prueba de Tangente δ a temperatura ambiente como la de Alto
Voltaje, si alguna barra no cumpliera con el criterio establecido, la misma será
rechazada totalmente, es decir que no podrán ser reparadas o reutilizadas en el
devanado ni en los repuestos. Estas, deberán ser cortadas en una o más partes.
Lo anterior será aplicado a cada una de la totalidad de las barras probadas.
La prueba de Descargas Parciales debe llevarse a cabo inmediatamente después
de la prueba de Alto Voltaje.
La prueba de Perforación Dieléctrica será ejecutada de forma que se logre dicho
propósito, lo que significa que las barras sometidas a esta prueba deben ser
preparadas adecuadamente con tal de evitar las corrientes superficiales (flash
over)a Además, el voltaje de perforación debe ser registrado por medios
electrónicos para su comprobación.
Si en los resultados de las pruebas de Perforación Dieléctrica, Tangente δ a 155°C
y Duración de Vida (Endurance Test), se presenta alguna o algunas de las barras
que no cumple el criterio establecido, se procederá a repetir la prueba duplicando
la muestra, es decir ocho barras. Si durante ésta segunda prueba, alguna barra
no cumpliera el criterio de aceptación, se rechazan todas las barras fabricadas.
Las barras que se utilicen para estas pruebas deberán ser cortadas en dos o más
partes.
PRUEBAS DE ACEPTACIÓN
5.
Las siguientes pruebas deberán realizarse de acuerdo con las normas
internacionales IEC, ANSI e IEEE últimas revisiones, siendo potestad del ICE
informar al contratista previamente a la realización de las pruebas, cual norma
será aplicable y el artículo correspondiente.
5.1 PRUEBAS PRELIMINARES
5.1.1
Generador
Medición de Resistencia del aislamiento


Bobinado estator
Bobinado de campo
Medición de resistencia óhmica


Bobinado estator
Bobinado de campo
Dieléctrico del bobinado estator
Alta tensión (Si el bobinado se finaliza en sitio).
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-101
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Medición tan δ del generador en el estator completo
Balance dinámico de la unidad y alineamiento de los ejes. El balance dinámico
será completo, turbina/generador y se hará hasta condiciones de 105% de la
velocidad nominal.
Secuencia de fases
Medición voltaje eje del generador
Determinación curvas de saturación en corto circuito y abierto.
Corto circuito trifásico repentino (para determinar las reactancias y constantes de
tiempo del generador).
Prueba dieléctrica del eje
Medición de influencia telefónica
Elevación de temperatura
Medición de ruido del turbogrupo
Medición de vibraciones, normas ISO 7919 y la ISO10816 en zona A
Medida de descargas parciales
Prueba de rechazo de carga en condiciones nominales, para determinar el
comportamiento del regulador de voltaje
Determinación de la potencia (curva de capabilidad)
Medición de la forma de onda de voltaje
Prueba del factor de potencia
Prueba de operación para frenos.
Eficiencia
Para las pruebas en sitio de verificación del estado del devanado del estator,
medición de resistencia, resistencia al aislamiento, ensayo de alta tensión,
medición del factor de pérdidas y el ensayo de descargas parciales; el Contratista
deberá suministrar en forma temporal el equipo completo y los materiales
necesarios para llevar a cabo estas pruebas.
5.1.2
Ducto de Barra
Resistencia del aislamiento
Prueba Dieléctrica
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-102
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
5.1.3
Celdas de Salida y Terminales
Resistencia de aislamiento
Prueba Dieléctrica
Verificación cableado, alambrado y enclavamientos
5.1.4
Transformadores de Potencia
Resistencia del aislamiento
Prueba Dieléctrica
Verificación de la colocación de cables y alambrados
Comprobación de temperatura
5.1.5
Cables de Potencia
Resistencia de aislamiento
Prueba dieléctrica
5.1.6
Planta de Emergencia
Potencia máxima (kW)
Máxima potencia de arranque de motores (kVA) para una caída instantánea de
voltaje del 30%.
Intensidad de decibeles. Medición del Ruido.
Incremento de temperatura del generador detectado por termocupla embebida y
por el método de resistencia según NEMA MG1-22.40 y 16.40
Regulación de velocidad del gobernador bajo condiciones transitorias
estado estable.
y
de
Regulación de voltaje y respuesta transitoria del generador.
Consumo de combustible a condiciones de carga de 1/4, 1/2, 3/4, y completa.
Análisis de armónicas, desviación de la forma de onda de voltaje, y factor de
influencia telefónica.
Prueba de corto circuito trifásico.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-103
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Flujo de aire para enfriamiento del generador
Toma de carga en escalones simples.
Gobernamiento en estado transitorio y estable.
Pruebas del dispositivo de paro de seguridad.
Regulación de voltaje
Potencia nominal
Máxima potencia
Encendido automático en condiciones simuladas de falla (corte) en el suministro
normal de potencia para efectuar la prueba de arranque automático remoto,
transferencia de la carga, y paro automático. A lo largo de la prueba deberá
verificarse la temperatura del agua de enfriamiento del motor, la presión de aceite,
el nivel de carga de la batería junto con el voltaje del generador, el amperaje, y la
frecuencia. Un banco externo de carga debe ser conectado al equipo si la carga
del edificio es insuficiente para cargar el generador al valor de los kW nominales
de placa.
Equipo de Excitación
5.1.7
Resistencia del aislamiento
Prueba Dieléctrica
Verificación de circuitos eléctricos y alambrado
Calibración de equipos
Prueba de funcionamiento
Aparte de las pruebas propias del fabricante para la puesta en servicio del sistema
de excitación, se deberán realizar también las pruebas que se indican a
continuación:
5.1.7.1
a.
Pruebas en Vacío:
Operación de Excitación en modo Manual.
Objetivo: Verificar la activación de la excitación en modo Manual y graficar el
Voltaje Generado, el voltaje y la corriente de Campo.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-104
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Procedimiento: Con el generador a velocidad nominal y el regulador de voltaje en
modo MANUAL, activar el encendido de la excitación en modo de regulación de
corriente de campo, graficando los valores de voltaje generado (KV), Corriente de
Campo (If), Voltaje de Campo (Vf)
b.
Rango de Ajuste de la Consigna de Corriente de Campo.
Objetivo: Verificar el rango de ajuste del regulador de corriente de campo (20% a
110% del valor de consigna) y graficar el voltaje generado para obtener la
característica estática.
Procedimiento: Con el generador en vacío y el regulador de voltaje en modo
MANUAL, variar la consigna de voltaje del 20% al 110% del valor nominal o hasta
donde lo permita la protección de sobrevoltaje o el limitador V/Hz, graficando los
valores de voltaje generado (KV), Voltaje de Campo (Vf), Corriente de Campo (If).
c.
Paro normal de la Excitación en Modo Manual.
Objetivo: Verificar la operación de desactivación de la excitación en modo Manual.
Graficar el Voltaje Generado, el voltaje y la corriente de Campo.
Procedimiento: Con el generador a velocidad nominal y el regulador de voltaje en
modo MANUAL, desactivar el encendido de la excitación en modo de regulación
de corriente de campo, graficando para un voltaje generado nominal los valores de
voltaje generado (KV), Corriente de Campo (If) y Voltaje de Campo (Vf), ángulo
de disparo de tiristores.
d.
Paro Emergencia de la Excitación en Modo Manual.
Objetivo: Verificar la operación de desactivación de la excitación en modo Manual.
Para este caso debe graficarse el Voltaje Generado, el voltaje y la corriente de
Campo.
Procedimiento: Desactivar el encendido de la excitación en modo de regulación de
corriente de campo, graficando para un voltaje generado nominal los valores de
voltaje generado (KV), Corriente de Campo (If) y Voltaje de Campo (Vf), ángulo
de disparo de tiristores.
e.
Operación Circuito CROWBAR.
Objetivo: Se verifica y se analiza la operación satisfactoria del Sistema de
Descarga del Campo y Circuitos Asociados. Para este caso deben graficarse el
Voltaje Generado, el voltaje y la corriente del circuito CROWBAR.
Procedimiento: Con el generador a velocidad nominal y el regulador de voltaje en
modo MANUAL, desactivar la excitación en modo de regulación de corriente de
campo, graficando los valores de voltaje generado (KV), Corriente de Campo (If),
Voltaje de Campo (Vf), así como el voltaje y la corriente en el circuito CROWBAR.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-105
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
f.
Operación de Excitación en modo Automático.
Objetivo: Verificar la operación de activación de la excitación en modo
AUTOmático. Para este caso graficar el Voltaje Generado, el voltaje y la corriente
de Campo.
Procedimiento: Con el generador a velocidad nominal y el regulador de voltaje en
modo MANUAL, activar el modo de excitación AUTOMÁTICO, graficando los
valores de voltaje generado (KV), Corriente de Campo (If), Voltaje de Campo (Vf).
g.
Prueba de Respuesta a Escalón en el lazo de control de corriente de campo.
Objetivo: Verificar y corroborar el comportamiento dinámico en vacío del lazo de
regulación de corriente de campo.
Procedimiento: Con el generador en vacío y el regulador de voltaje en modo
MANUAL, hacer un escalón en la consigna de corriente de campo de una
variación del 5%, 10% y 15% del valor nominal, graficando para cada caso el
voltaje generado (KV), Corriente de Campo (If), Voltaje de Campo (Vf).
h.
Operación Transferencia Manual/Automático y Automático/Manual.
Objetivo: Verificar y corroborar el comportamiento dinámico en vacío de la
transferencia Manual a Automático M/A y de Automático a Manual A/M, cuando es
dada por orden del operador.
Procedimiento
: Con el generador en vacío y el regulador de voltaje en modo
AUTOmático, hacer la operación de transferencia M/A y A/M, graficando para cada
caso el voltaje generado (KV), Corriente de Campo (If), Voltaje de Campo (Vf).
i.
Transferencia Automático/Manual por falla en Sensado de Voltaje del
Generador
Objetivo: Verificar y corroborar el comportamiento dinámico en vacío de la
transferencia de Automático a Manual A/M por falla en sensado de voltaje.
Procedimiento: Con el generador en vacío y el regulador de voltaje en modo
AUTOmático, desconectar la señal de sensado de voltaje para verificar que el
regulador pasa de modo automático a manual, graficando el voltaje generado
(KV), Corriente de Campo (If), Voltaje de Campo (Vf).
j.
Rango de Ajuste de la Consigna de Regulación de Voltaje
Objetivo: Verificar y corroborar el rango de operación de la consigna automática de
voltaje para determinar su característica estática.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-106
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Procedimiento: Con el generador en vacío y el regulador de voltaje en modo
AUTOmático, variar la consigna de voltaje del 90% al 110% del valor nominal o
hasta donde lo permita la protección de sobrevoltaje o el limitador V/Hz, graficando
los valores de voltaje generado (KV), Corriente de Campo (If), Voltaje de Campo
(Vf)
k.
Prueba Operación del Limitador de Sobreflujo ( V/Hz )
Objetivo: Verificar la característica de operación del limitador de sobreflujo V/Hz
para determinar su característica estática.
Procedimiento: Con el generador en vacío, el regulador de voltaje en modo
AUTOmático, la consigna 90R y el voltaje generado en valor nominal, variar la
frecuencia del generador de 58 a 61 Hz en pasos de 0,5Hz, graficando en cada
caso los valores de voltaje generado (KV), Voltaje de Campo (Vf) y Corriente de
Campo (If).
l.
Prueba de Comportamiento Dinámico ante Perturbación modo Automático
Objetivo: Verificar y corroborar el comportamiento dinámico en vacío del lazo
primario de regulación de voltaje.
Procedimiento: Con el generador en vacío y el regulador de voltaje en modo
AUTOmático, y el voltaje generado en un 80%, adicionar un pulso de corta
duración escalón en la consigna de voltaje de un 20% del valor nominal,
graficando el voltaje generado (KV) , Voltaje de Campo (Vf) y Corriente de Campo
(If).
m.
Prueba de Comportamiento Dinámico ante Escalón en Consigna 90R
Objetivo: Verificar y corroborar el comportamiento dinámico en vacío del lazo
primario de regulación de voltaje.
Procedimiento: Con el generador en vacío y el regulador de voltaje en modo
AUTOmático, hacer un escalón en la consigna de voltaje de una variación del
5%, 10% y 15% del valor nominal, graficando para cada caso el voltaje
generado (KV), Voltaje de Campo (Vf) y Corriente de Campo (If).
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-107
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
5.1.7.2
a.
Pruebas con Carga:
Prueba de Ajuste Limitador de Mínima excitación.
Objetivo: Verificar los ajustes de mínima excitación del lazo de regulador de
voltaje.
Procedimiento: Con el generador operando con carga y el regulador de voltaje en
modo AUTOmático, simular o llevar la unidad generadora a los valores necesarios
para comprobar los ajustes de los limitadores mínima excitación. Midiendo para
cada caso de voltaje generado (KV), Corriente del generador (Ig), Corriente de
Campo (If), Voltaje de Campo (Vf) y/o potencia reactiva (MVAR) y activa (MW).
b.
Prueba de Ajuste Limitador Sobreexcitación.
Objetivo: Verificar los ajustes de mínima y máxima excitación del lazo del
regulador de voltaje.
Procedimiento: Con el generador operando con carga y el regulador de voltaje en
modo AUTOmático, simular o llevar la unidad generadora a los valores necesarios
para comprobar los ajustes de los limitadores mínima y máxima excitación.
Graficar para cada caso de voltaje generado (KV), Corriente del generador (Ig),
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-108
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Corriente de Campo (If), Voltaje de Campo (Vf) y/o potencia reactiva (MVAR) y
activa (MW).
c.
Objetivo: Verificar y corroborar el comportamiento dinámico con carga del
lazo de regulación de voltaje.
Procedimiento: Con el generador en operación con carga y el regulador de voltaje
en modo AUTOmático, hacer un escalón en la consigna de voltaje de una
variación del 10% del valor nominal. Graficar para cada caso el voltaje generado
(KV), Corriente del generador (Ig), Corriente de Campo (If), Voltaje de Campo (Vf)
y/o potencia reactiva (MVAR) y activa (MW).
d.
Prueba de Respuesta a Escalón de potencia Reactiva.
Objetivo: Verificar el comportamiento dinámico en vacío del lazo de regulación de
voltaje.
Procedimiento: Con el generador en operación con carga y el regulador de voltaje
en modo AUTOmático, hacer un escalón en la consigna de voltaje de una
variación del 5%, 10% y 15% del valor nominal. Graficar para cada caso el
voltaje generado (KV), Corriente de Campo (If), Voltaje de Campo (Vf) y/o potencia
reactiva (MVAR) y activa (MW).
e.
Prueba de Comportamiento Dinámico ante una Perturbación en Consigna
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-109
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Objetivo: Verificar el comportamiento dinámico con carga del lazo de regulación de
voltaje.
Procedimiento: Con el generador en operación con carga y el regulador de voltaje
en modo AUTOmático, y el voltaje generado en un valor nominal, adicionar un
pulso de corta duración escalón en la consigna de voltaje de un 20% del valor
nominal, graficando para cada caso el voltaje generado (KV), Corriente de Campo
(If), Voltaje de Campo (Vf) y/o potencia reactiva (MVAR) y activa (MW).
f.
Prueba de Rechazo de Carga (Rechazo de Reactivos)
Objetivo: Verificar el comportamiento dinámico del lazo de regulación de voltaje
durante rechazo de carga.
Procedimiento: Con el generador en operación con carga y el regulador de voltaje
en modo AUTOmático, realizar rechazos de carga para 25%, 50%, 75% y 100%
de la potencia nominal (abriendo en forma repentina el interruptor del generador) y
graficar para cada caso el voltaje generado (KV), Corriente de Campo (If), Voltaje
de Campo (Vf) y/o potencia reactiva (MVAR) y activa (MW).
6.
PRUEBAS DE DESEMPEÑO Y EFICIENCIA Y POTENCIA
Estas pruebas se realizarán para comprobación de las garantías estipuladas por el CONTRATISTA
y forman parte de la aceptación final.
Serán realizadas por personal y equipo del fabricante, concediéndosele al ICE el derecho de
revisar calibraciones de equipos, método de ejecución, observación durante la prueba y
verificación de la obtención de los resultados.
Prueba de eficiencia conforme se solicita en la normas.
Esta prueba se realizará durante el período de garantía en fecha que el ICE determinará,
avisándole al adjudicatario del generador la fecha en que el equipo estará disponible.
La prueba se realizará utilizando el método calorimétrico discriminatorio (Cooled Method) conforme
IEC 34.2 A última publicación, los instrumentos a utilizar deben cumplir con la Categoría A.
Determinación de la potencia
La prueba se realizará de acuerdo a lo establecido por la norma IEC.
Se usarán los valores de eficiencia determinados de acuerdo a los métodos explicados
anteriormente.
Deberá graficarse entre otras cosas:
o
Velocidad de respuesta
o
Máxima desviación del voltaje de salida
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-110
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
7.
REPUESTOS
El Contratista suministrará como mínimo los repuestos que se enlistan en esta
sección como repuestos obligatorios.
Todos los repuestos serán despachados al sitio de la obra con las debidas
protecciones contra la corrosión para el transporte y almacenamiento. Las cajas,
paquetes o contenedores de los despachos deben ser provistos con los
mecanismos para evitar corrosión, golpes, raspaduras y humedad, entre otros
daños, para el transporte y almacenaje en sitio. Se debe prever que el
almacenamiento podrá ser de hasta dos años, y así se diseñarán las cajas,
paquetes contenedores y embalamientos. Los repuestos serán despachados al
sitio de la obra de forma separada del resto de los equipos y serán plenamente
identificables como repuestos con etiquetas indelebles apropiadamente descritas
en español. La identificación a utilizar debe coincidir con el Sistema de
Identificación de la Planta.
7.1 REPUESTOS OBLIGATORIOS
El Contratista suministrará obligatoriamente las partes de repuesto requeridas
para cada componente que se indica a continuación.
7.1.1
Generador
El Contratista deberá suministrar las siguientes partes de repuesto:
Repuesto
Bobinas del estator (incluye material aislante,
cuñas, láminas aislantes diferentes calibre para
ajustes y otros materiales necesarios para el
reemplazo de las bobina)
Bobina de campo (incluye los materiales
necesarios para el reemplazo de la bobina)
Segmentos de cojinete combinado guía-empuje
Cantidad
10 (diez) juegos
2 (dos) juegos
1 (un) juego de cada
tipo de cojinete
Segmentos de cojinete guía.
2 (dos) juegos
Partes móviles del cojinete de empuje
1 (un) lote
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-111
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Zapata o pastillas de freno y límite de carrera
4 (tres) juegos
Caliper y pistones (incluye todo el sistema para su montaje)
1 (un) lote
Disco de frenado (incluye todo elemento que sea necesario para
1 (un) juego
su reemplazo)
Mangueras para el sistema de inyección forzada
de aceite del cojinete
1 (un) juego
Motor bomba con su estructura para el sistema de
inyección forzada de aceite de cojinete
1 (un) conjunto
Intercambiador de calor de aire completo
1 (un) conjunto de cada tipo
Serpentines para cada cojinete
1 (un) lote
Transformadores de corriente
1 (un) juego trifásico de cada
tipo
Transformadores de potencial
1 (un) juego trifásico de cada
tipo
Resistencia para transformador de potencial en
delta abierta
1 (un) lote
1 (un) lote
Detector de temperatura resistivo (RTD)
Relés auxiliares e interruptores termomagnéticos
con contacto auxiliar
Lámparas de indicación
(considerando modelo, dimensiones
del RTD y del termopozo)
1 (un) lote
25% del total suministrado por cada
tipo o 1 (una) unidad (lo que sea
mayor)
Indicador de presión
1 (un) lote
Indicador de flujo
1 (un) lote
Indicador de nivel de aceite
1 (un) lote
Termómetro tipo dial (incluye sensor y tubo
capilar)
1 (un) lote
Detector de agua en aceite
1 (un) lote
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-112
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
7.1.2
Sistema de Excitación
El Contratista deberá suministrar los siguientes repuestos como mínimo:
Repuestos
Cantidad
Regulador electrónico AVR
1 (una) unidad
Conjunto de Diodos Rectificadores
(rotatorios)
1 (un) juego completo
Resistencia de Descarga del Campo
4 (cuatro) unidades
Contactor de Excitación Inicial
2 (dos) unidades
Relés auxiliares, contactores y bobinas de
reposición
2 (dos) de cada tipo
Interruptores Termomagnéticos con contacto
auxiliar
1 (uno) de cada tipo
Interruptor de Campo completo
1 (un) juego
Fusibles en general
6 (seis) de cada tipo
Tarjetas electrónicas
2 (dos) de cada tipo
Transformadores Auxiliares
1 (uno) de cada tipo
Shunt para medición de corriente
1 (uno) de cada tipo
Convertidores CD/CD, CA/CD y CD/CA
1 (uno) de cada tipo
Terminal de Operador
1 (una) unidad
Transformadores de Corriente en general
1 (un) juego trifásico
completo de cada tipo
Protección de sobrevoltaje de CA
1 (un) juego
Protección de sobrevoltaje de CD
1 (un) juego
Resistencia de Excitación Inicial
4 (cuatro) unidades
Bloques de Diodos
1 (uno) de cada tipo
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-113
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
7.1.3
Motor con Ventilador
1 (uno) de cada tipo
Botoneras, selectores y lámparas de
indicación
2 (dos) de cada tipo
Celdas de Salida
El Contratista deberá suministrar los siguientes repuestos como mínimo:
Repuestos
7.1.4
Cantidad
Pararrayos y Amortiguadores de sobrevoltaje
1 (un) lote
Terminales para cable de potencia (celda de salida 13,8
kV, celda del neutro, celdas de 34,5 kV)
3 (tres) lotes
Dispositivo de monitoreo de temperatura de los
transformadores de servicio propio.
1 (uno) de cada tipo
Interruptor de potencia extraíble de 13,8kV
1 (uno)
Interruptor de potencia extraíble de 34,5kV de mayor
capacidad
1 (uno)
Salida de Potencia
El Contratista deberá suministrar los siguientes repuestos como mínimo:
Repuestos
Terminales para cable de potencia (transformador de
potencia principal lado de baja y de alta)
Cantidad
3 (tres) lotes
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-114
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
7.1.5
Monitoreo de Vibración en Línea
El Contratista deberá suministrar los siguientes repuestos como mínimo:
Repuestos
7.1.6
Cantidad
Sensor de Vibración de desplazamiento radial
1 (uno) de cada tipo
Sensor de Vibración tipo acelerómetro
1 (uno) de cada tipo
Sensor de vibración de desplazamiento axial
1 (uno) de cada tipo
Transductor de vibración
1 (uno) de cada tipo
Fuente de poder para transductor
1 (uno) de cada tipo
Monitoreo de Descargas Parciales
El Contratista deberá suministrar los siguientes repuestos como mínimo:
Repuestos
Tarjetas, capacitores, lámparas, transductores, sensores,
fuentes de poder y cualquier otro dispositivo electrónico
suministrado con el sistema
7.1.7
Cantidad
25%
del
total
suministrado
por
cada tipo o 1 (una)
unidad (lo que sea
mayor)
Planta de Emergencia
El contratista deberá suministrar las siguientes partes de repuesto:
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-115
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Repuesto
Cantidad
Filtros del sistema de lubricación
2 (dos) juegos
Filtros para combustible
2 (dos) juegos
Elementos limpiadores del aire (depuradores)
2 (dos) juegos
Lubricante sintético
Suficiente para el
desempeño de 2
(dos) cambios de
aceite o 10 galones
de lubricante (el de
mayor volumen).
Cojinetes
1 (un) juego
Diodos para excitación
(uno
por
fase)
Transformadores de corriente tipo dona multi-radio, 600:5
thru 50:5, Clase de Precisión C100
1 (un) juego
Filtros para combustible (primario y secundario si aplica)
1 (Uno) para cada
unidad
Filtros para aire
2 (dos) unidades
Relés auxiliares y contactores de cada tipo usado.
2 (dos) unidades
Fusible de cada tipo usado
2 (dos) unidades
Todos los tipos de lámparas de indicación y lentes de color
utilizados
2 (dos) unidades
Relés temporizadores de cada tipo usado
2 (dos) unidades
Transformadores de corriente de cada tipo usado
1 (una) unidad
Transformadores de potencial de cada tipo usado
1 (una) unidad
Botón pulsador Arranque/paro y selector de cada tipo usado
2 (dos) unidades
Regulador de voltaje automático
1 (una) unidad
Terminal para operador
1 (una) unidad
Tarjeta electrónica
1 (una) unidad
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-116
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Fuente de potencia
1 (una) unidad
Convertidor CD/CD
1 (una) unidad
Transductor
1 (una) unidad
Protección de sobre voltaje CA
1 (un) juego
Protección de sobre voltaje CD
1 (un) juego
Contactor de flasheo de campo
1(un) juego
Interruptor termomagnético de campo
1 (un) juego
Bobinas de disparo y cierre
1 (un) juego
Ventilador para el puente de tiristores
1 (un) juego
Indicadores en panel
1 (un) juego
Derivación
1 (un) juego
Dispositivo de monitoreo de temperatura
1 (un) juego
Resistencia
1 (un) juego
Transformador auxiliar
1 (un) juego
Diodo
1 (un) juego
Lámparas de indicación
20% del total usado
Relés auxiliares
20% del total usado
7.2 REPUESTOS RECOMENDADOS
El contratista deberá elaborar una propuesta detallada de repuestos
recomendados para 5 (cinco) años de operación de las unidades. Esta propuesta
será elaborada de acuerdo con los requerimientos de esta Especificación Técnica
y debe presentarse un desglose de precios unitarios y totales. El ICE analizará
cada ítem de la lista y evaluará su adjudicación. Esta lista no será parte del
estudio comparativo de las ofertas.
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-117
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
8.
HERRAMIENTAS ESPECIALES PARA LA INSTALACION Y MATERIALES
CONSUMIBLES
8.1 HERRAMIENTAS ESPECIALES PARA LA INSTALACIÓN
El contratista suministrará las herramientas así como también los dispositivos
auxiliares, accesorios especiales y equipo especial necesarios para la instalación y
desarme de todas las partes de la planta y equipo suministrado.
Herramienta Especial
Cepillos Limpiadores para los enfriadores de aire del
Generador
Cantidad
1 (un) juego
Cepillos Limpiadores para el Enfriador de Aceite de los
Cojinetes del Generador.
1 (un) juego
Dispositivo de Izaje para el Montaje de los polos en el rotor.
1 (un) juego
Llaves especiales para el armado de componentes del
generador (sistema de frenado, cojinetes, paletas
ventiladores, polos, rotor, barra de amortiguamiento, otras
según diseño)
1 (un) juego
Dispositivo de Izaje del rotor.
1 (un) juego
Extractor de cuñas de los polos para manejo en sitio.
1 (un) juego
Dispositivo de soporte para el Rotor sobre el piso.
1 (un) juego
Dispositivo para Girar el Rotor a mano.
1 (un) juego
Calibre para medir entre hierro de rotor y estator.
1 (un) juego
Eslingas en general de todo aquello que se requiera ser
levantado durante el montaje (rotor completo, estator,
soportes de cojinetes, polos de rotor, etc)
1 (un) juego
Llaves Torquímetros para todos aquellos tornillos que
requieran un determinado torque.
1(un) juego
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-118
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Unidad Hidráulica portátil y accesorios para torquear o
tensionar los pernos del acople del eje con el rodete.
Cualquier herramienta especial
desmontaje según diseño
para
el
montaje
y
Una torque hidráulico (llave dinamométrica) de arrastre
cuadrado de doble acción, con espiga de 1 ½” para tuercas
de mayor tamaño. Además todos los tamaños de los cubos
para las tuercas a ser utilizados tanto en el generador como
en la turbina.
Dos c/u torques manuales electrónicos con espiga de ½” y
¾”.
1 (un) conjunto
1 (un) juego
1 (un) juego
1 (un) juego
Cualquier otra herramienta que el Contratista considere
especial e importante y que no se indique en esta lista.
8.2 MATERIAL CONSUMIBLE
Todo material consumible requerido para el ensamblaje e instalación de la planta
será suministrado como se solicita en las Especificaciones Técnicas Generales.
Esta lista de consumibles incluirá, como mínimo, los siguientes materiales:
Material
Cantidad
Electrodos para soldadura AISI 410 o 13-4 (o similar) para TIG
1 (un) lote
Otros electrodos para soldadura para acero inoxidable TIG
1 (un) lote
Bronce para soldadura autógena
1 (un) lote
Electrodos para soldadura SMAW (E-6013, E-7018)
1 (un) lote
Electrodos para soldadura 7018 de I/8"
Electrodos para soldadura de aporte de 1/8" para proceso TIG
1 (un) lote
Electrodos para soldadura E-7018 de 5/32" (4 mm)
Otros materiales para los diferentes procesos de soldadura
1 (un) lote
Discos de corte (para metal 2.2 x 22 x 115 mm y 2.2 x 22 x 177
mm, para inoxidable de 2.2 x 22 x 177 mm, de 3 x 22 x 177 mm y
otros si fueran requeridos).
1 (un) lote
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-119
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Discos para esmerilar (grinding disk) , (metal 6 x 22 x 115 mm y 6 x
22 x 177 mm, para inoxidable de 6 x 22 x 177 mm y otros si fueran
necesarios)
1 (un) lote
Cardas trenzadas (de 4” y 6" para acero inoxidable y otros si fueran
requeridos)
1 (un) lote
Piedras para esmerilar (grinding stones)
1 (un) lote
Pulidoras y accesorios
1 (un) lote
Lijas
1 (un) lote
Materiales para limpieza y solvente
1 (un) lote
Juego calibradores de platina (play gauges)
1 (un) lote
Pintura para retoques
1 (un) lote
Brochas para aplicación de la pintura, felpas para rodillo de pintar,
granalla metálica, marco para rodillo de pintar pequeño y grande
1 (un) lote
Químicos para cortes de tubería
1 (un) lote
Aceites, grasas y otros lubricantes
1 (un) lote
Cintas y sellos (Teflón en cinta, en pasta y/o en hilo, rollos de cinta
transparente, rollos de masking tape de 1" y 2”, Kits para
confeccionar o´ring y otros productos similares requeridos)
1 (un) lote
Fresadoras y taladros
1 (un) lote
Gomas, resinas, y productos similares requeridos
1 (un) lote
Gases industriales como acetileno, oxígeno, etc.
1 (un) lote
Gas nitrógeno para repuesto
1 (un) lote
Gas argón para los trabajos de soldadura TIG
1 (un) lote
Tintes penetrantes y materiales relacionados
1 (un) lote
CENTRAL DE COMPENSACIÓN
PROYECTO HIDROELECTRICO REVENTAZON
ET02-120
ET-02 Especificaciones Técnicas de Generador
Atomizadores con partículas magnéticas
1 (un) lote
Marcadores permanentes
1 (un) lote
Otros materiales consumibles requeridos
1 (un) lote

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