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Seguimiento de parámetros de generadores eléctricos



En numerosas ocasiones, contar con un equipo de generación eléctrica para uso exclusivo es imprescindible, en la mayoría de los casos se debe a la intermitencia del servicio externo, a la mala calidad de la energía o a la inexistencia del mismo. En cualquiera de los casos, una vez adquirido este equipo se debe hacer un cambio de mentalidad importante.

El por que es muy simple: se ha adquirido un equipo costoso y se desea mantenerlo operativo por la mayor cantidad de tiempo posible.

En cuanto al mantenimiento que requiere, lo hablaremos en futuros post en este blog, porque antes tocaremos un factor del que he sido testigo que no se suele aplicar realmente importante como es el seguimiento de sus parámetros.

Aparentemente, hay quienes piensan que a los generadores sólo se les rellena de combustible (bien sea gasolina o diésel) y pa'lante. Note cómo no hice mención de otros dos líquidos también importantes, no por omisión, sino que también son pasados por alto y hay quienes ni siquiera se preocupan en realizarle chequeo de forma eventual. 

En principio, entendamos que no estaré mencionando generadores domésticos sino de aquellos de órdenes de potencia del tipo comercial o industrial, mayores a los 50 kVA, a los que se le suelen llamar "grupo electrógeno".


¿De cuáles parámetros estamos hablando?


Estos equipos suelen contar con un visor de parámetros tanto eléctricos como mecánicos. Algunos parámetros eléctricos los conocemos de toda la vida se supone que debemos:

  • Voltaje de línea y fase.
  • Corriente de línea.
  • Frecuencia.
  • Potencia por fase y trifásica.
  • Factor de potencia.
  • Factor o porcentaje de carga.
  • Voltaje de batería.
Algunos parámetros mecánicos son:
  • RPM.
  • Presión de aceite.
  • Temperatura del motor.
  • Temperatura de aceite.
  • Presión de la bomba del refrigerante.
  • Temperatura de refrigerante.
  • Presión de la bomba de combustible.
  • Temperatura del combustible.

Varios equipos también incluyen sensores de nivel:

  • Refrigerante.
  • Aceite.
  • Combustible.
Otros parámetros que deben ser medido por más que el equipo lo muestre:
  • Horas de funcionamiento.
  • Cantidad de arranques.
Cada marca y modelo de equipo puede presentar en su control muchos más parámetros y el fabricante dará instrucciones en el manual para qué hacer en cada caso.

¿Para qué hacer mediciones?

El seguimiento de los parámetros de estos equipos hace referencia al Mantenimiento predictivo que debería ocupar. Esto nos habla, básicamente, de tomar acciones a través de las lecturas "normales" del mismo. Porque en la medida que desarrolla su funcionamiento, las condiciones tanto ambientales como operativas pueden (y lo harán) ir cambiando, sobre todo operando por largos periodos de tiempo.

De esta manera, al detectar que algún parámetro se encuentre fuera del rango normal (que el fabricante haya mencionado como anormales) durante un tiempo prolongado, pueden ser corregidos en la inmediatez del día a día laboral.

La tendencia marcará la pauta, no solo para los mantenimientos preventivos básicos, sino también para los más complejos, así como la compra de fluidos, grasas, correas, baterías y otros componentes reemplazables.


¿Cuáles son los parámetros importantes?

Si bien cada uno de los antes mensionados "nos habla" de una problemática diferente, podría diversificarlos en tres categorías, que además definiré:
  • Acción inmediata: se debe corregir antes, durante o después del encendido o apagado de la máquina. Por lo general, son de tipo sensor de nivel:
    • Nivel de refrigerante.
    • Nivel de aceite.
    • Nivel de combustible.
Estos sensores no evitarán el encendido del generador (algunos fabricantes sí lo evitan), y es tarea del operador de revisar que todos sus fluidos estén en las medidas correctas y que se cuente con suficiente combustible para una buena cantidad de horas (al menos más de 6 horas).

Se recomienda llevar una hoja aparte para ellos y así monitorear el consumo de la máquina en la realidad, contra lo que el fabricante anota como "normal".

    • Factor o porcentaje de carga: este es un valor interesante, que puede implicar que el operador tenga que saltar y hacer malabares con las cargas que alimenta el equipo.
Este parámetro podría verse de dos formas, cuánta carga está sosteniendo el generador o cuánta le queda por sostener. Ambas con respecto al 100%.

Hay que recordar que el fabricante siempre recomienda el método de uso de su equipo, aunque por lo general coinciden en mantenerlo con una carga menor al 80% de su capacidad, motivado a mantener un margen de maniobra para aquellas cargas variables y aquellas que se caractericen por tener corrientes de arranque como motores o compresores.

¿Cómo incide este factor de carga en acciones inmediatas durante el funcionamiento del generador? el operador debe evitar que el equipo llegue al 100% y, para lograr esto, deberá desconectar cargas no significativas para aliviarlo, pueden ser de iluminación, de aires acondicionados (no críticos), racionamiento de sectores que no impidan la producción, entre otros.

Que esto suceda de forma constante habla de que ya el equipo está fuera de dimensión y debería ser reemplazado por uno de mayor capacidad (más fácil decirlo que hacerlo).

  • A corto plazo: no afectará su funcionamiento inmediato, pero se debe realizar mantenimientos menores para evitar que la condición empeore.
    • Temperatura del motor.
    • Temperatura de refrigerante.
    • Temperatura de aceite.
    • Temperatura de combustible.

    La temperatura del refrigerante está directamente relacionada con la temperatura del motor y podría decirse que en sí mismo la reflejan en aquellos equipos que no tienen esta medición. 

    Es necesario entender que ambas temperaturas, la de aceite y refrigerante serán diferentes y que el fabricante establecerá un rango de funcionamiento para cada una.

    Los equipos trabajan mejor cuando las condiciones de temperatura son óptimas, incluso las del combustible, el equipo podrá entregar energía de forma más limpia y estable. 

    Entonces, la misión: evitar que lleguen y sobrepasen su máxima temperatura.

    ¿Cómo?

    El aceite suele ser muy bueno aguantando temperatura y no tendrá problemas mayores en sí, porque no es que se vaya a evaporar, pero sí puede perder propiedades, lo cual acortaría su vida útil, cuando la temperatura del mismo aumenta es un indicativo directo de que también la temperatura del refrigerante ha aumentado y, por consiguiente, que el radiador no está haciendo bien su trabajo. Directamente se le deberá realizar una limpieza, preferiblemente con aire comprimido.

    El exceso de temperatura del combustible puede deberse a más que solo factores internos del generador, también puede influir las condiciones ambientales, por el lugar o el material en donde se encuentra almacenado el combustible. Es imperativo recordar que debe estar en un lugar estratégico, de fácil operación y rellenado, pero difícil acceso para terceras personas.

    Hay que tener en cuenta que algunos equipos cuentan con radiadores exclusivos para el enfriamiento del aceite y combustible, a los que se le deberá también hacer mantenimiento.
      • Voltaje de la batería.
    La batería es crucial para el funcionamiento del equipo, tanto en el voltaje de ella como en sus bornes. Siempre debe estar en estado óptimo para el correcto funcionamiento del generador.

    Un voltaje bajo de batería puede causar que el generador no encienda o le cueste encender. Una batería defectuosa puede causar que el equipo no genere la potencia suficiente al sistema.

    Si el equipo no tiene cargador de batería independiente, sino que usa su propio el alternador para cargarla, siempre se debe monitorear el voltaje durante el funcionamiento, dado que si esta no carga puede que el alternador se encuentre defectuoso. Si este se cambia, siempre revisar que su voltaje de salida sea el adecuado y la corriente máxima que entrega sea suficiente, puesto que distintos equipos podrían necesitar diferentes capacidades de alternador, tanto para su funcionamiento como para la recarga de la batería.
    • A mediano plazo: no afectará su funcionamiento inmediato, pero se debe planificar un mantenimiento preventivo más amplio para evitar que la condición empeore.
      • RPM y Frecuencia: ambos hablan de la velocidad del rotor dentro de la máquina, que puede variar dependiendo de la marca. Para 60 HZ por lo general son 1800 RPM.
      • Voltaje de línea y fase: dependerá del equipo y el contexto, pueden ser bifásicos, trifásicos, en 220 V, 440 V, 600 V, incluso en media tensión como 13.800 V.
    Estos parámetros van de la mano y variaciones mayores al 1% y 5%, respectivamente, pueden ser perjudiciales en algunas aplicaciones. Estos siempre debe mantenerse más o menos fijos y una disminución paulatina puede implicar mantenimientos mayores, que incluyen limpieza del devanado del generador, revisión en la configuración del AVR (incluso reemplazarlo), fallas de inyección de combustible, entre otros.

      • Presión de la bomba de combustible.
      • Presión de la bomba de refrigerante.
    Ambos parámetros hacen referencia a dos componentes mecánicos del grupo electrógeno y cuando fallan, casi seguramente lo harán catastróficamente, por lo tanto siempre es bueno mantener registro de la presión de ambos para identificar si en algún momento existe anormalidad.

    Antes del reemplazo, se debería revisar las líneas buscando por alguna obstrucción.
    • A largo plazo: puede afectar el funcionamiento del generador y de las instalaciones eléctricas. Requiere de un trabajo diario que poco a poco debe irse corrigiendo, sobre todo a nivel de carga.
      • Factor de potencia: juega un rol muy importante, ya que un bajo factor de potencia afectará el funcionamiento de la máquina, tanto eléctrica como cinética, ya que habrá un desperdicio de potencia que se verá reflejado en sobre calentamientos en los conductores y en los devanados.
    Ese sobrecalentamiento no suele estar medido, ya que en el lado del generador solo hay mediciones eléctricas, sin embargo, en el motor sí habrá un sobre esfuerzo innecesario, que conllevará a gastos adicionales.

    Este aspecto juega un rol en la calidad de energía que luego estudiaremos. Es importante mantener un factor de potencia cercano a 1, o al menos superior a 0,90; en el sistema, para que el generador pueda hacer entrega de potencia útil.

    La única forma de mejorarlo es en la carga, instalando equipos de compensación, reemplazando grandes motores viejos por unos más nuevos más eficientes, racionando la generación, entre otros. 


    ¿Cada cuánto se debe realizar una medición?

    Este es un aspecto variable y depende de cuán prolongado son las operaciones de la máquina que, una vez encendida, se deben hacer en intervalos fijos, bien sea de 1 o 2 horas. Asímismo, las mediciones luego del encendido y antes del apagado deberían ser fijas.


    Conclusión

    Un buen formato de seguimiento podría verse así:


    Donde las mediciones pueden alcanzar tantas como sea posible. 

    Este tipo de formatos sirven para el control de la operación del equipo, también para justificar los materiales consumidos, su correcto control y funcionamiento, así  como las horas invertidas del (los) operadores involucrados.

    Adicionalmente, a este formato se debe incluir una sección de acaecimientos, donde cualquier eventualidad, problema o novedad pueda ser documentada y revisada o corregida posteriormente.



    Consultas, opiniones, pueden hacerlo en la sección de comentarios. Gracias por su tiempo :)


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