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Principales Averías

ÍNDICE:

PEQUEÑAS AVERÍAS.

1. AVERÍAS y ALARMAS ELÉCTRICAS.

2. MECÁNICO/HIDRÁULICAS.

AVERÍAS GRANDES.

3. AVERÍAS ELÉCTRICAS.

4. AVERÍAS MECÁNICAS.

PEQUEÑAS AVERIAS.

Normalmente las averías que se dan en los aerogeneradores suelen ser pequeñas averías que se pueden arreglar en poco tiempo menos de 24 horas, las averías pueden deberse a:

–        Condiciones de operación.

–        Mala reparación de un componente.

–        Fallo de calidad o diseño del componente.

–        Fallo humano.

–     Rearme local por seguridad del aerogenerador, al detectarse vibraciones extrañas, presiones inseguras, exceso de temperaturas o torsión de cables.

–      Rearme remoto ocasionalmente debo a fallos de lectura o funcionamiento temporal.

1. AVERIAS y ALARMAS ELECTRICAS.

Las averías y alarmas eléctricas que más se suelen dar son fallos en los instrumentos de medida como son: el anemómetro, la veleta, los sensores de temperatura, velocidad, vibración, presión. Las posibles causas que los originan son:

•          Por un aviso real de la alarma.

•          Por un mal ajuste del sensor.

•          Por desajuste del sensor por el funcionamiento.

•          Por condiciones adversas (temperatura, climatología, etc.)

Figura 1: Equipo eléctrico quemado.

Figura 2: Fallo del contador de vueltas.

1.1 Equipo  de maniobra.

El aparellaje de maniobra es otro de los componentes eléctricos que puede fallar esta compuestos por contactores, relés, magneto-térmicos, electro válvulas. Las causas que pueden conducir al fallo son:

–        Fallo por fatiga del componente.

–        Mal conexionado de los cables.

–        Consecuencia de otras alarma.

–        Fallo súbito (disparo de línea, tormenta eléctrica).

–        Desgaste de las escobillas.

–        Mala transmisión por suciedad.

–        Derivación por humedad.

–        Mal Reapriete del conexionado.

–        Contactor defectuoso.

–        Exceso de maniobras.

–        Mal conexionado.

En los equipos eléctricos es importante realizar termografías ya que se pueden detectar puntos calientes que podrían derivar en fallos y averías en un futuro.

Figura 3: Termografía.

1.2 Protección de rayos.

Después de una avería por tormenta eléctrica hay que inspeccionar todo el sistema eléctrico y  anti-rayos para buscar posibles averías provocadas por el rayo que se puede a ver derivado y estropeado instrumentos por todo el aerogenerador, por lo que los principales elementos a revisar son:

-         Protector de rayos generador.

-         Protector de rayos.

-         Panel eléctrico.

-         Rodamiento principal.

-         Palas.

 

Figura 4: Pintura que impide el contacto entre metales.

1.3 Motores / ventiladores.

Las averías que sufren motores y ventiladores eléctricos están relacionadas con:

–        Sobre intensidad por funcionamiento.

–        Derivación entre fases.

–        Problemas de rodamientos.

1.4 Electrónica de control y potencia.

Las averías que se dan en controladores, módulos de control y comunicación, UPS, IGBT, tiristores son debidas normalmente a:

-         Fallo encadenado de componentes.

-         Sobretensiones e intensidades de la línea.

-         Baja calidad de los componentes.

-         Tormentas eléctricas.

2. MECANICO/HIDRAULICAS.

Son fallos que se dan en sistemas mecánico-hidráulicos, principalmente por la degradación del aceite.

–  Generadores: sobrecalentamiento por falta de engrase o humedad en los rodamientos, falta de refrigeración en los bobinados.

–  Multiplicadora: retenes dañados, mal conexionado en refrigeración hidráulica y filtros.

–  Sistemas hidráulicos: Fugas y contaminación de aceite.

–  Bombas.

2.1 Hidráulica.

Las principales averías que se dan en el sistema hidráulico son:

-         Bloqueo de componentes.

-         Degradación y rotura.

-         Fugas en el circuito.

Las averías son debidas a:

-    Aceite contaminado, de todas las averías las relacionadas con la contaminación del aceite representan entre un 70-80%.

-         Rotura mecánica del componente.

-         Mala reparación del sistema.

-         Sobrecarga del sistema.

Figura 5: Manguera degradada.

2.1.1 Conexionado y sellado.

Para evitar problemas durante el transporte y el montaje, todos los orificios deben ser sellados de manera segura. Todos los orificios y componentes expuestos deben ser cubiertos inmediatamente después del desmontaje. Los latiguillos deben ser inmediatamente tapados tras su desconexión.

Fuentes de contaminación:

-      Bombas, tienden a machacar las impurezas, haciendo la situación más grave.

-      Tapa superior del tanque, el aceite se puede contaminar si el sellado es incorrecto.

-     Desgaste del sistema, el desgaste de piezas móviles (bombas y válvulas) conlleva la creación de partículas metálicas.

-    Sistemas nuevos, en ocasiones partículas metálicas, pintura, etc, provenientes de la mecanización pueden contaminar todo el sistema.

-     A través del filtro de aire, agua en suspensión puede colarse junto con el aire y pasar a mezclarse con el aceite o condensarse en el tanque.

-      Juntas del cilindro, se desgastan con el paso del tiempo, contaminando el aceite.

Las partículas que podemos encontrar en el aceite dependiendo de su tamaño nos podrán ocasionar uno u otro tipo de daño, a  continuación se detallan los daños según su tamaño.

1) Partículas > 40 µm causan averías cuando se quedan atascadas en válvulas o bloquear líneas de pilotaje o válvulas de corredera (como las proporcionales).              

2) Partículas >25-40 µm causan fallos intermitentes ya que pueden bloquear líneas de pilotaje y correderas de válvulas.

3) Partículas < 25 µm desgastan prematuramente todos los componentes del sistema. No suelen provocar bloqueos.

2.1.2 Oxidación.

Durante la operación normal, el aceite está expuesto a condiciones que pueden descomponerlo por oxidación. Se debe al calentamiento y al batido del aceite en presencia de aire, catalíticos metálicos o agua. Los ácidos orgánicos que son solubles en el aceite e insolubles al agua aparecen tras la oxidación. Esto hace que los componentes del sistema queden expuestos a un riesgo de corrosión todavía mayor, la oxidación puede conllevar la formación de barros que pueden formar depósitos en conducciones y componentes, la oxidación además  produce ácidos carboxílicos, para neutralizarlos se añaden al aceite sustancias básicas que constituyen la “reserva básica” del aceite (TBN), si el TBN baja del 50% del que tiene el aceite nuevo, hay que sustituir. El aceite oxidado tiene un olor rancio y fuerte.

Figura 6: Oxidación.

2.1.3 Presencia de aire en el aceite.

Las burbujas de aceite se dan a menudo si el depósito es pequeño en relación con la demanda de aceite del sistema. Las burbujas no tendrán tiempo de flotar hacia la superficie y dejar el aceite antes de ser succionadas de nuevo por la bomba. También puede entrar aire al sistema a través de bombas deterioradas o conducciones rajadas. A menudo se introduce aire en el sistema al reemplazar algún componente. El aire puede eliminarse mediante un sangrado o purgado. La presencia de aire en grandes cantidades puede dar lugar a la destrucción de las bombas por el efecto de cavitación. Al presurizar las burbujas de aire, éstas explotan, cuando las burbujas explotan, el aceite implosiona rápidamente creando presiones de hasta 400 bares, si la implosión tiene lugar cerca del cuerpo de la bomba se podrán producir daños en la misma.

Una bomba puede quedar totalmente inutilizada tras pocos minutos de funcionamiento con cavitación.

Figura 7: Aire en el aceite.

AVERIAS GRANDES.

Las grandes averías ocurren en pocas ocasiones, pero debido a su gravedad pueden parar el aerogenerador durante mucho tiempo, ya que afectan directamente a componentes principales y sus elementos como son: la multiplicadora, el generador, el  transformador, las palas, los sistema giro.

El coste de las averías es  elevado de reparar ya que provocan perdidas de producción y se suelen necesitar máquinas y herramientas especiales como son grandes grúas, y personal cualificado.

El fallo puede deberse a:

–        Condiciones de funcionamiento.

–        Mal funcionamiento del componente.

–        Fallo de calidad o diseño del componente.

–        Fallo humano.

3. AVERIAS ELECTRICAS.

Las grandes averías que más se suelen dar son principalmente eléctricas y se dan en los siguientes componentes:

–     Generador: Por defecto de aislamiento, mal conexionado en el bornero, falta de aislamiento en el estator.

–     Transformador: Por sobrecalentamiento por falta de refrigeración, falta de aislamiento, mal dimensionado del T. a potencia nominal, mal conexionado.

–      Celda MT: Por fallo en fusibles, fuga de SF6.

Figura 8: Falta de aislamiento.

4. AVERIAS MECANICAS.

  -   En la multiplicadora las principales averías que se pueden dar son las relacionas con la degradación y rotura de las ruedas dentadas y los piñones, con los rodamientos por falta de lubricación principalmente o por que se han introducido objetos extraños que han provocados daños, averías o desgaste, también pueden ser provocadas por fatiga por flexión, por fatiga por contacto, por deformación plástica, por figuración.

Figura 9: Degradación ruedas dentadas.

-    En las palas las principales averías que se dan son las relacionadas con problemas en los rodamientos de las palas, daños en las palas como son grietas y fisuras estructurales e impactos de rayos, además de los siguientes:

1)    Falta de engrase.

2)    Contaminación de la grasa (hidráulico, agua).

3)    Vibraciones.

4)    Mal dimensionado del rodamiento.

5)    Ajuste del ángulo.

6)    Daños estructurales de diseño.

7)    Impacto de aves.

Figura 10: Daños provocados por un rayo.

Generalmente las averías mecánicas suelen producirse por el desgaste de las piezas cuando están mal lubricadas o sometidas a sobre esfuerzos, los desgastes pueden acarrear y ser provocados por las siguientes razones:

- Desgaste por rodadura.

- Micropicaduras/Coloración gris.

1) Viscosidad insuficiente.

2) No uso de lubricante seco, limpio o refrigerado.

- Eliminación de la capa dura en el rectificado.

1) Insuficiente capa primaria.

2) Excesivo proceso de rectificado.

- Marca de presión.

1) Excesivo tiempo con el rotor bloqueado.

2) Falta de previsión con trabajos de larga duración.

- Rotura por causa de otro componente.

- Desconchado.

- Oxido.

1) Falta de lubricación.

2) Turbina bloqueada por largo periodo.

3) Falta de programa de preservación.

- Aceite contaminado.

1) Daños en los rodamientos.

2) Daños en el circuito de refrigeración.

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