e-PCM · MONITOREO DE GENERADORES

Monitoreo continuo
para generadores.

e-PCM se instala en el armario de control del generador, aprende el modelo eléctrico de cada generador en sus condiciones de operación e informa los cambios por categoría de falla. No se monta ningún sensor en el generador ni en su motor primario.

Para unidades hidroeléctricas, grupos electrógenos diésel y de gas, aerogeneradores y generadores de turbina.

  • Mecánica y rodamientos
  • Multiplicadora eólica
  • Estátor
  • Rotor y excentricidad
  • Excitación y alimentación
Grupo electrógeno accionado por motor sobre su bancada en una nave de planta
Grupo electrógeno accionado por motor.
Instalado en el armario de control del generadorUsa los TC existentes y TT por encima de 690 VSe conecta a SCADA y DCS mediante Modbus TCP

CÓMO FUNCIONA

Se lee de la propia corriente
y tensión del generador.

Las fallas del generador y las condiciones mecánicas de su tren de accionamiento modifican la corriente y la tensión en sus bornes. e-PCM mide esas señales en el armario de control y las compara con el modelo que aprendió para ese generador.

01

Instale en el armario de control.

Tensión y corriente trifásicas de los TC del generador y, por encima de 690 V, de sus TT. No se monta nada en el generador, el motor ni la turbina.

02

Aprenda el generador.

e-PCM construye un modelo de la máquina a partir de su propio comportamiento eléctrico en sus condiciones de operación. Comparar unidades similares de una flota aporta contexto.

03

Vigile e informe.

Las desviaciones persistentes se señalan por categoría de falla, con lo que hay que inspeccionar. Los resultados se muestran en la unidad y pasan a los sistemas de la planta. En OmniSight, la IA de Artesis Insight los redacta.

OmniSight y Artesis Insight
La unidad de medición de Artesis montada en un riel DIN dentro de un armario de control
La unidad de medición, montada en el armario de control.

QUÉ GENERADORES

La idoneidad depende de la
familia de máquina.

Los generadores síncronos, de inducción y DFIG presentan firmas distintas en sus bornes. Aquí es donde e-PCM aporta más, y donde no se aplica.

GENERADOR + EXCITACIÓN

Unidades hidroeléctricas

Generadores de polos salientes con conexión directa a la red. Excentricidad, estátor y comportamiento de la excitación. Los hallazgos se contrastan con datos de operación, porque los efectos hidráulicos pueden parecerse a algunos patrones del rotor.

GENERADOR + MOTOR PRIMARIO

Grupos electrógenos diésel y de gas

Servicio continuo y de emergencia. El estado del generador, más los efectos del motor primario que aparecen en la corriente del generador, a partir de una sola medición. Estas máquinas suelen tener poco más monitoreo.

GENERADOR + TREN MOTRIZ

Aerogeneradores (DFIG)

Estado del estátor del generador en los bornes de red. Con una referencia de velocidad del encoder, también se monitorean la multiplicadora y los rodamientos.

LADO DEL GENERADOR

Generadores de turbinas de vapor y de gas

Estado del generador y fallas mecánicas como desequilibrio y desalineación. El par de la turbina es uniforme, por lo que las fallas del motor primario son más difíciles de ubicar.

AEROGENERADORES · DFIG

Generador, multiplicadora y rodamientos.
Se lee desde el armario de control.

En los aerogeneradores DFIG, e-PCM mide en el armario de control de la turbina, sin añadir sensores al generador ni a la multiplicadora. El encoder de la turbina da la referencia de velocidad para el análisis de la multiplicadora y los rodamientos. Seleccione un componente para ver qué informa e-PCM.

Ilustración en corte de una góndola de aerogenerador que muestra el eje principal, el rodamiento principal, la multiplicadora, el acoplamiento, el generador y el encoder
Ilustración. Rojo: cubierto por e-PCM. Con contorno: entrada de referencia de velocidad. Gris: no cubierto.

CUBIERTO

Generador

Estado del estátor con la fase afectada identificada, indicios del rotor, y la potencia de salida y la calidad de energía del generador en los bornes.

INSPECCIONEDevanado del estátor y conexiones de la fase señalada.

CUBIERTO

Multiplicadora

Patrones de engrane en la corriente del generador, ubicados según la velocidad del eje que da el encoder.

INSPECCIONEEngrane y rodamientos de la multiplicadora.

CUBIERTO

Rodamientos

Defectos en desarrollo en los rodamientos principal, de la multiplicadora y del generador, ubicados según la velocidad del eje. Si se conoce la geometría del rodamiento, señala cuál es.

INSPECCIONEEl rodamiento señalado, su lubricación y su montaje.

CUBIERTO

Eje y acoplamiento

Desequilibrio, desalineación y estado del acoplamiento en el tren de accionamiento.

INSPECCIONEAlineación del eje, el acoplamiento y los pernos de montaje.

ENTRADA, NO MONITOREADA

Encoder

El propio encoder de la turbina da a e-PCM la velocidad del eje. Esa velocidad es lo que permite ubicar los patrones de la multiplicadora y los rodamientos.

CONFIGURACIÓNSeñal del encoder cableada a la unidad e-PCM en el armario de control.

NO CUBIERTO

Palas, pitch y yaw

e-PCM no cubre el estado de las palas, el pitch ni el yaw.

EN SU LUGARUse el monitoreo propio de la turbina para palas, pitch y yaw.

QUÉ ENCUENTRA

Categorías de falla,
con lo que hay que inspeccionar.

Los hallazgos se informan por categoría. La comprobación recomendada confirma la causa en la máquina.

MECÁNICA

Desequilibrio, alineación, holgura.

Desequilibrio, desalineación, cimentación y componentes flojos, acoplamiento. La inspección del balanceo, la alineación, los pernos y el pie cojo confirma la causa.

RODAMIENTOS

Rodamientos y multiplicadora.

Defectos de rodamientos en desarrollo, ubicados según la velocidad del eje y, si se conoce, la geometría del rodamiento. En aerogeneradores, una referencia de velocidad del encoder lo extiende a la multiplicadora.

ESTÁTOR

Indicio en el estátor y fase.

Asimetría de corriente evaluada frente a la asimetría de tensión, y patrones relacionados con el estátor en el espectro, con la fase afectada identificada. La inspección confirma la causa concreta.

ROTOR

Rotor y excentricidad.

Indicio de la categoría rotor compatible con excentricidad, corroborado con datos de operación, sobre todo en unidades hidroeléctricas. Patrones de barras del rotor en generadores de inducción y DFIG.

EXCITACIÓN

Excitación y comportamiento de la tensión.

Pérdida de excitación, factor de potencia o potencia reactiva anómalos a carga constante, y oscilación de la tensión y de la potencia reactiva.

POTENCIA

Calidad de energía y salida.

Desequilibrio de tensión y corriente, distorsión armónica, potencia activa y reactiva, factor de potencia y frecuencia.

EN CAMPO

Un generador diésel de 350 kW.
Una alarma que nadie atendió.

A un generador diésel de 350 kW, 380 V y 1500 rpm de una granja en Alemania se le instaló el monitoreo de Artesis junto a su sistema de monitoreo existente. Poco después del periodo de aprendizaje, sus parámetros mecánicos y eléctricos empezaron a subir.

El grupo electrógeno diésel de 350 kW en su sala de máquinas
El grupo electrógeno diésel de 350 kW.

ALARMA → QUÉ PASÓ

Categorías mecánicas en aumento

Los parámetros mecánicos dispararon una alarma y luego escalaron al nivel de examinar. El informe apuntaba a la familia de desequilibrio, excentricidad y acoplamiento.

Parámetros eléctricos

Los parámetros eléctricos cambiaron al mismo tiempo, corroborando una falla en desarrollo.

Monitoreo existente

El sistema de monitoreo existente del generador no dio ningún aviso, por lo que el generador siguió en servicio.

Resultado

El generador falló. La inspección encontró un desequilibrio que había progresado hasta el contacto entre rotor y estátor.

Se muestra como registro de lo que llevaba la firma eléctrica. No se actuó sobre la alarma.

01 MECÁNICATendencia de los parámetros mecánicos del generador diésel, con un fuerte aumento en el punto marcado
Tendencias de los parámetros mecánicos, en aumento en el punto marcado.
02 ELÉCTRICATendencia de los parámetros eléctricos del generador diésel en el mismo periodo
Tendencias de los parámetros eléctricos en el mismo periodo.

MÁS DESDE EL CAMPO

Espectro de corriente del generador de turbina de vapor de 95 MW con el pico elevado al doble de la velocidad de giro marcado

MECÁNICA · GENERADOR DE TURBINA

Generador de turbina de vapor de 95 MW.
Confirmado con gráficos de órbita.

En una central eléctrica que abastece una acería de EE. UU., el espectro de un generador de turbina de vapor de 95 MW mostró un pico elevado al doble de la velocidad de giro, indicio de desequilibrio y desalineación. Los gráficos de órbita de las sondas de proximidad en el cojinete del extremo libre del generador mostraron la misma condición.

Comparación de espectros de seis generadores hidroeléctricos, con dos unidades elevadas a 100 Hz

HIDROELÉCTRICA · COMPARACIÓN DE FLOTA

Seis unidades hidroeléctricas,
comparadas lado a lado.

Se evaluaron conjuntamente seis generadores de dos centrales hidroeléctricas de Türkiye. Cinco estaban en buen estado. Uno mostró patrones de cimentación floja y dos mostraron patrones relacionados con el estátor por debajo del nivel de alarma, marcados para seguimiento de tendencia.

Datos de casos de instalaciones de Artesis. Los hallazgos se muestran por categoría, tal como los informa e-PCM. El ejemplo hidroeléctrico es una evaluación de flota, no un hallazgo confirmado en la máquina.

ANTES DE INSTALAR

Requisitos
y límites.

Qué necesita una instalación y dónde termina el monitoreo de generadores desde los bornes.

QUÉ NECESITA EN PLANTA

  • Tensión y corriente trifásicas en el armario de control del generador: corriente mediante TC, tensión directa hasta 690 V o mediante TT por encima.
  • Alimentación de control para la unidad: 100 a 240 V CA o CC.
  • Datos de placa y familia de máquina: síncrona, de inducción o DFIG.
  • Para el monitoreo de la multiplicadora y los rodamientos eólicos: una referencia de velocidad del encoder.
  • Para OmniSight y la integración con los sistemas de la planta: una conexión de red.
  • Un periodo de aprendizaje en las condiciones de operación normales del generador antes de informar hallazgos.

LO QUE NO HACE

  • Envejecimiento del aislamiento: use pruebas fuera de línea de IR, tan delta o DP.
  • Descarga parcial: use monitoreo de DP en línea o fuera de línea.
  • Cortocircuitos entre láminas del núcleo: use termografía o ensayo de pérdidas en el núcleo.
  • Cortocircuitos incipientes en el devanado de campo: use sondas de flujo o medición de la corriente de campo.
  • El estado de las palas y del yaw no está cubierto.
  • Informa categorías de falla, no una escala de gravedad.

e-PCM Y e-MCM

e-PCM para generadores. e-MCM para motores.

Cada producto tiene su propio análisis, creado para su máquina. Monitoree sus generadores con e-PCM y sus equipos accionados por motor con e-MCM, y vea ambos en OmniSight.

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e-PCM · MONITOREO DE GENERADORES

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de los que depende.

Cuéntenos la familia de máquina, la potencia y el régimen de servicio. Veremos qué puede ver e-PCM en ella y qué necesita una instalación.

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