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Maigua, C., Quitiaquez, W., Simbaña, I., Quitiaquez, P., Toapanta, F., & Isaza, C. (2020). Diseño de un Sistema de Monitoreo de Vibraciones Mecánicas en Generadores Hidroeléctricos de Media Potencia. Revista Técnica "Energía", 17(1), PP. 92-102. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v17.n1.2020.397

Resumen

El objetivo de la investigación fue elaborar una metodología dirigida al monitoreo y pronóstico de la condición real en un generador hidroeléctrico de media potencia. El procedimiento propuesto se basó en el monitoreo continuo del comportamiento energético de las señales de vibración, usando acelerómetros con salida proporcional al nivel de vibración de velocidad general. La variable considerada es el valor RMS de la velocidad de vibración referencial a la cantidad de estrés por fatiga. A través de instrumentación virtual fueron procesadas las señales y convertidas en un valor numérico, definiendo los límites superiores e inferiores para cada una de las zonas críticas (A, B, C, D) según los parámetros descritos en la norma STN ISO 10816. Se efectuaron mediciones y registros históricos a lo largo de 3 semanas, durante ese período de evaluación el generador operó a un 80 % de su capacidad, y se visualizó un espectro de onda con tendencia constante dentro de un mismo rango de valores que oscilan entre 0.21 y 1.79 mm/s (para el eje axial) y 0.39 a 2.23 mm/s (para el eje radial),  se concluyó que estos valores no sobrepasan el valor RMS del rango 0.71 y 2.80 mm/s. Definiendo que el estado real de la máquina rotativa en la actualidad está dentro de los límites de criticidad de la zona A (máquina nueva o reacondicionada), debido a que el grupo de generación hace dos años atrás fue sometido a trabajos de mantenimiento, donde se reparó varios elementos del equipo, en los que destaca el cambio de rodetes y la sustitución por una turbina con mayor cantidad de álabes, garantizando al menos una operación normal en esta zona durante los siguientes 6 años.

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[1] R. Yan, R. X. Gao, and X. Chen, “Wavelets for fault diagnosis of rotary machines: A review with applications,” Signal Processing, vol. 96, pp. 1–15, 2014, doi: https://doi.org/10.1016/j.sigpro.2013.04.015.
[2] G. Dinardo, L. Fabbiano, and G. Vacca, “A smart and intuitive machine condition monitoring in the Industry 4.0 scenario,” Measurement, vol. 126, pp. 1–12, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.05.041.
[3] R. Flores and T. Asiain, “Diagnóstico de Fallas en Máquinas Eléctricas Rotatorias Utilizando la Técnica de Espectros de Frecuencia de Bandas Laterales.,” Inf. tecnológica, vol. 22, pp. 73–84, 2011, [Online]. Available: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-07642011000400009&nrm=iso.
[4] J. Zhong et al., “Vision-based system for simultaneous monitoring of shaft rotational speed and axial vibration using non-projection composite fringe pattern,” Mech. Syst. Signal Process., vol. 120, pp. 765–776, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2018.11.006.
[5] V. Dekys, P. Kalman, P. Hanak, P. Novak, and Z. Stankovicova, “Determination of Vibration Sources by Using STFT,” Procedia Eng., vol. 177, pp. 496–501, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.02.251.
[6] T. Kalaczyñski and R. Martinod, “State of mechanical condition applied to industrial machines based on SVD method.,” Ingeniare. Rev. Chil. Ing., vol. 26, no. 0718–3305, pp. 264–272, 2018, [Online]. Available: https://dx.doi.org/10.4067/S0718-33052018000200264.
[7] P. K. Behera and B. S. Sahoo, “Leverage of Multiple Predictive Maintenance Technologies in Root Cause Failure Analysis of Critical Machineries,” Procedia Eng., vol. 144, pp. 351–359, 2016, doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.05.143.
[8] V. A. Llivichuzhca and J. V Gallardo, “Optimización de la Operación de las unidades de la Central Mazar en Función de la Cabeza Neta,” Rev. Técnica "energía", vol. 10, no. 1, pp. 35-42 pp., 2014, doi: 10.37116/revistaenergia.v10.n1.2014.97.
[9] B. S. Prasad and M. P. Babu, “Correlation between vibration amplitude and tool wear in turning: Numerical and experimental analysis,” Eng. Sci. Technol. an Int. J., vol. 20, no. 1, pp. 197–211, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.jestch.2016.06.011.
[10] J. Grosel, W. Pakos, and W. Sawicki, “Experimental Measurements as the Basis for Determination of the Source of Pumps’ Excessive Vibration,” Procedia Eng., vol. 111, pp. 269–276, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.07.088.
[11] P. Baron, M. Kočiško, and J. Dobránsky, “The dynamic parameters correlation assessment of the textile machine high-speed bearings in changed technological conditions,” Measurement, vol. 116, pp. 575–585, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2017.11.052.
[12] S. Zhao and H. Fu, “A novel vibration sensor system for frequency measurement based on Bias Flip technique,” Measurement, vol. 124, pp. 56–63, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2018.03.070.
[13] D. Grzybek and P. Micek, “Piezoelectric beam generator based on MFC as a self-powered vibration sensor,” Sensors Actuators A Phys., vol. 267, pp. 417–423, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.10.053.
[14] E. Estupiñan, C. San Martín, and L. Canales, “Desarrollo de un instrumento virtual para el balanceamiento dinámico de rotores,” Ingeniare. Rev. Chil. Ing., vol. 14, pp. 146–152, 2006, [Online]. Available: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=77214209.
[15] B. Chiguano, J. Ramírez, F. Quilumba, and C. Gallardo, “Estimación de los Parámetros Eléctricos de un Generador Sincrónico basada en Mediciones de Laboratorio usando Métodos de Optimización No Lineal,” Rev. Técnica "energía", vol. 15, no. 1, pp. 30-43 pp, 2018, doi: 10.37116/revistaenergia.v15.n1.2018.321.
[16] R. Torres and C. Batista, “Análisis vibrodinámico de motores eléctricos,” Ing. Mecánica, vol. 13, pp. 9–18, 2010, [Online]. Available: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=225114977002.
[17] M. Fonseca, U. Holanda, J. Cabral, and T. Reyes, “Maintenance management program through the implementation of predictive tools and TPM as a contribution to improving energy efficiency in power plants,” Dyna, vol. 82, pp. 139–149, 2015, [Online]. Available: https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=49643211018.
[18] AENOR, “ISO 10816,” 2017. [Online]. Available: https://www.aenor.com/normas-y-libros/buscador-de-normas/iso/?c=071200.
[19] C. Maigua and C. Rodríguez, “Diseño e implementación de un sistema de monitoreo de vibraciones macánicas en el sistema Scada de los grupos de generación hidroeléctrica en la Central Illuchi II de la Empresa Eléctrica Cotopaxi ELEPCO S.A.,” Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, 2018.

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