GENERADORES PARA CENTRALES HIDROELÉCTRICASGENERADORES PARA CENTRALES HIDROELÉCTRICAS ESPECIFICACIÓN CFE W4200-12 1 de 98 861211 Rev 940819 990419 110228 1 OBJETIVO Establecer las

MEXICO

GENERADORES PARA CENTRALES HIDROELÉCTRICAS

ESPECIFICACIÓN CFE W4200-12

FEBRERO 2011 REVISA Y SUSTITUYE A LA

EDICIÓN DE ABRIL 1999

GENERADORES PARA CENTRALES HIDROELÉCTRICAS ESPECIFICACIÓN

CFE W4200-12

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C O N T E N I D O 1 OBJETIVO ______________________________________________________________________ 1 2 CAMPO DE APLICACIÓN __________________________________________________________ 1 3 NORMAS QUE APLICAN __________________________________________________________ 1 4 DEFINICIONES __________________________________________________________________ 3 4.1 Plan de Inspección y Pruebas ______________________________________________________ 3 4.2 Plan Calendarizado de Actividades__________________________________________________ 3 5 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS _____________________________________________________ 3 5.1 Vn _____________________________________________________________________________ 3 5.2 In______________________________________________________________________________ 3 5.3 SCAAD _________________________________________________________________________ 3 6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES____________________________________ 3 6.1 Alcance del Suministro ___________________________________________________________ 3 6.2 Generador ______________________________________________________________________ 4 6.3 Sistema de Excitación y Regulación de Tensión______________________________________ 16 6.4 Elementos para la Instrumentación y Control ________________________________________ 16 6.5 Cables, Tubería Conduit y Accesorios ______________________________________________ 17 6.6 Equipos Misceláneos ____________________________________________________________ 18 6.7 Preparación de Superficies, Recubrimiento Anticorrosivo y Acabado de Gabinetes ________ 20 6.8 Especificaciones de Material y Equipo del Sistema ___________________________________ 21 6.9 Intercambiabilidad ______________________________________________________________ 26 6.10 Protección Superficial ___________________________________________________________ 26 6.11 Datos de la Turbina______________________________________________________________ 26 6.12 Tipo de Generador ______________________________________________________________ 26 6.13 Número de Fases _______________________________________________________________ 26 6.14 Dirección de Rotación ___________________________________________________________ 26 6.15 Secuencia de Fases _____________________________________________________________ 26


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6.16 Frecuencia Nominal _____________________________________________________________ 27 6.17 Velocidad Nominal y Número de Polos _____________________________________________ 27 6.18 Tensión Nominal ________________________________________________________________ 27 6.19 Clasificación Térmica del Generador _______________________________________________ 27 6.20 Capacidades ___________________________________________________________________ 28 6.21 Reactancias____________________________________________________________________ 29 6.22 Relación de Cortocircuito ________________________________________________________ 29 6.23 Momento de Inercia (J) y Constante de Inercia (H) ____________________________________ 29 6.24 Tensiones Nominales e Intervalo de Tensiones de los Sistemas para la Alimentación de los Equipos Auxiliares del Generador ___________________________________________ 29 6.25 Partes de Respuesto y Herramientas de Montaje _____________________________________ 30 7 CONDICIONES DE OPERACIÓN ___________________________________________________ 31 7.1 Altitud de Operación_____________________________________________________________ 31 7.2 Capacidad de Carga del Terreno___________________________________________________ 31 7.3 Diseño por Sismo _______________________________________________________________ 31 7.4 Temperatura Ambiente___________________________________________________________ 31 7.5 Humedad Relativa_______________________________________________________________ 31 7.6 Agua de Enfriamiento____________________________________________________________ 32 7.7 Variaciones de Tensión y Frecuencia Durante la Operación ____________________________ 32 7.8 Sobrevelocidad _________________________________________________________________ 32 7.9 Requerimientos de Cortocircuito __________________________________________________ 32 7.10 Corriente Desbalanceada Permanente ______________________________________________ 33 7.11 Operación como Planta Pico ______________________________________________________ 33 7.12 Operación en Paralelo ___________________________________________________________ 33 7.13 Operación como Condensador Síncrono____________________________________________ 34 7.14 Operación a Control Remoto ______________________________________________________ 34 8 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE ____________________________________ 34 9 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL ________________________________________ 35


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10 CONTROL DE CALIDAD __________________________________________________________ 35 10.1 Documentación_________________________________________________________________ 35 10.2 Pruebas en Fábrica______________________________________________________________ 36 10.3 Pruebas en Sitio ________________________________________________________________ 41 11 MARCADO _____________________________________________________________________ 48 12 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO ____________________________________________ 50 13 BIBLIOGRAFÍA _________________________________________________________________ 50 14 CARACTERÍSTICAS PARTICULARES_______________________________________________ 52 APÉNDICE A (Normativo) CONVENIO DE COOPERACIÓN ENTRE EL PROVEEDOR DE TURBINAS Y EL PROVEEDOR DE GENERADORES CON RESPECTO A LA RESPONSABILIDAD POR EL COMPORTAMIENTO DINÁMICO DE LOS ELEMENTOS ROTANTES DE LA UNIDAD TURBINA-GENERADOR _______________________________________________ 53 APÉNDICE B (Normativo) SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA EL MONITOREO DE VIBRACIONES ____________________________________________________________ 55 APÉNDICE C (Normativo) SISTEMA DE ANÁLISIS DE DESCARGAS PARCIALES EN LÍNEA CONTINUO __________________________________________________________________ 64 APÉNDICE D (Normativo) RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS __________________________ 72 APÉNDICE E (Normativo) SISTEMA DE ADQUISICIONES DE DATOS PARA EL MONITOREO DE VIBRACIONES Y DESCARGAS PARCIALES____________________________________ 91 APÉNDICE F (Informativo) FRENO ELÉCTRICO _______________________________________________ 94 TABLA 1 Limites de TIF balanceado ________________________________________________________ 5 TABLA 2 Limites de TIF residual___________________________________________________________ 5 TABLA 3 Esfuerzos mecánicos de trabajo ___________________________________________________ 26 TABLA 4 Tensiones nominales para generadores ____________________________________________ 27 TABLA 5 Límites de elevación de temperatura en operación de los sistemas de aislamiento del genrador_ __________________________________________________________________ 28 TABLA 6 Partes de repuesto (generador)____________________________________________________ 30 TABLA 7 Condiciones operativas desbalanceadas para máquinas síncronas______________________ 33 TABLA 8 Capacidad reactiva a FP cero _____________________________________________________ 34 TABLA 9 Equipos mecánicos, pruebas mínimas requeridas para el generador eléctrico_____________ 46


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1 OBJETIVO Establecer las características técnicas de diseño, operación, control de calidad y puesta en servicio que deben cumplir los generadores síncronos de polos salientes y equipos auxiliares con enfriamiento indirecto y acoplados a turbinas hidráulicas. 2 CAMPO DE APLICACIÓN Aplica a todas las áreas de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) que adquieran generadores síncronos de polos salientes y equipos auxiliares con enfriamiento indirecto y acoplados a turbinas hidráulicas. 3 NORMAS QUE APLICAN

NOM-008-SCFI-2002; Sistema General de Unidades de Medida.

NMX-J-075/1-ANCE-1994; Aparatos Eléctricos – Máquinas Rotatorias – Parte 1: Motores de Inducción de Corriente Alterna del Tipo de Rotor en Cortocircuito, en Potencias desde 0,062 a 373 kW – Especificaciones.

NMX-J-109-ANCE-2010; Transformadores de Corriente – Especificciones y

Métodos de Prueba. NMX-J-169-ANCE- 2004; Transformadores y Autotransformadores de Distribución y

Potencia - Métodos de Prueba. NMX-J-351-ANCE-2008; Transformadores de Distribución y Potencia Tipo Seco -

Especificaciones. NMX-J-438-ANCE-2003; Conductores - Cables con Aislamiento de Policloruro de

Vinilo, 75 ºC y 90 ºC Para Alambrado de Tableros – Especificaciones.

NMX-J-501-ANCE-2005; Sistemas de Control de Centrales Generadoras -

Sistemas de Excitación Estáticos Controlados por Tiristores para Generador Síncrono - Especificaciones y Métodos de Prueba.

IEC 60034-1-2010; Rotating Electrical Machines - Part 1: Rating and

Performance. IEC 60034-3-2005; Rotating Electrical Machines - Part 3: Specific

Requirements for Synchronous Generators driven by Steam Turbines or Combustion Gas Turbines.

IEC 60034-6-1991; Rotating Electrical Machines - Part 6: Methods of Cooling

(lC Code.) IEC 60034-15-2009; Rotating Electrical Machines – Part 15: Impulse Voltage

Withstand Levels of Form – Wound Stator Coils for Rotating a.c. Machines.


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IEC 60034-18-1-2010; Rotating Electrical Machines - Part 18-1: Funcional

Evaluation of Insulation Systems-General Guidelines. IEC 60085- 2007; Electrical Insulation – Thermal Evaluation and

Designation. NRF-001-CFE-2007; Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte, Descarga,

Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE.

NRF-002-CFE-2009; Manuales, Procedimientos e Instructivos Técnicos. NRF-021-CFE-2004; Fabricación de Barras y Bobinas para Estatores de

Generadores Eléctricos con Tensiones de 6,0 kV y Mayores.

NRF-026-CFE-2004; Transformadores de Potencial Inductivos para Sistemas

con Tensiones Nominales de 13,8 kV a 400 kV. NRF-079-CFE-2009; Sistema para que Unidades Hidroeléctricas con Turbinas

a Reacción, Operen como Condensador Síncrono. CFE 017PH-12-2006; Equipo para el Sistema de Agua de Enfriamiento para

Centrales Hidroeléctricas. CFE D8500-01-2009; Selección y Aplicación de Recubrimientos Anticorrosivos. CFE D8500-02- 2009; Recubrimientos Anticorrosivos. CFE D8500-22- 2007; Recubrimientos Anticorrosivos y Pinturas para Centrales

Hidroeléctricas. CFE DY700-08 -10-1999 Soldadura y sus Aspectos Generales. CFE DY700-16 -2-2000 Soldadura y sus Aplicaciones. CFE E0000-25-2001; Conductores con Aislamiento y Cubierta Termofijos

Libres de Halógenos para Instalaciones hasta 600 V, 90 °C.

CFE E0000-26-2009; Multiconductores para Control con Aislamiento Termofijo -

Libre de Halógenos para 90 °C. CFE G0000-52-1993; Detectores de Temperatura por Resistencia ( RTD). CFE L0000-15-1992; Código de Colores. CFE W4101-16-2004; Sistema de Excitación Estático para Generadores

Síncronos de Centrales Eléctricas. CFE X0000-30-2008; Chumaceras para el Grupo Turbina Hidráulica -

Generador de Eje Vertical.


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CFE XXA00-19-2008; Sistema de Protección Contra Incendio en Centrales

Hidroeléctricas. NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe tomarse en cuenta la edición en vigor

en la fecha de la convocatoria de la licitación, salvo que la CFE indique otra cosa. 4 DEFINICIONES 4.1 Plan de Inspeccion y Pruebas Es el documento que nos indica cuales inspecciones y pruebas se van a realizar a cada uno de los componentes, de acuerdo a los criterios establecidos en la presente especificación; indicando las especificaciones, normas, códigos, procedimientos, certificados, calificaciones a utilizar para dar cumplimiento a lo indicado en ellas, además de hacer referencia a otros documentos normalizados de acuerdo al país de origen, para lo cual la CFE solicita la equivalencia con las de uso internacional. 4.2 Programa Calendarizado de Actividades Este documento indica las fechas para realizar las actividades de inspección, atestiguamiento o revisión documental, así los puntos de espera para realizarlas, durante el proceso de fabricación de los equipos. 5 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS 5.1 Vn Tensión nominal entre fases. 5.2 In Corriente nominal. 5.3 SCAAD Sistema de control, automatización y adquisición de datos. 6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES

6.1 Alcance del Suministro

Debe incluir el diseño, fabricación, suministro de materiales y accesorios que constituyen a los generadores síncronos de polos salientes y equipos auxiliares con enfriamiento indirecto y acoplados a turbinas hidráulicas; incluyendo los recubrimientos anticorrosivos; pintura; montaje y supervisión del montaje; pruebas, puesta en servicio y supervisión de puesta en servicio, y en general toda la información y documentación requerida por la CFE. A menos que se indique algo diferente en las Características Particulares el alcance del suministro para cada uno de los siguientes incisos debe ser completo.


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6.1.1 Generador y auxiliares

a) Generador.

b) Sistema de excitación y regulación de tensión. c) Elementos para la instrumentación y control. d) Elementos necesarios para operación a control remoto del generador. e) Equipo contra incendio. f) Equipos misceláneos. g) Preparación de superficies, recubrimientos anticorrosivos y acabados de gabinetes.

6.1.2 Otros suministros y servicios

a) Todas las placas de nivelación y camisas embebidas en el concreto.

b) Pernos de anclaje y plantillas o escantillón para la localización de anclas.

c) Equipos para soldar y soldaduras especiales.

d) Pintura y protección anticorrosiva, empaque y preparación para embarque de los equipos.

e) Lote de planos, diagramas, instructivos: reportes de pruebas y avance de fabricación, de embarque e información técnica que se requiera.

f) Pruebas establecidas en esta especificación y elementos necesarios para efectuarlas.

g) Partes de repuesto y herramientas de montaje.

h) Servicios de montaje y puesta en servicio.

i) Pintura anticorrosiva final del equipo.

6.2 Generador

6.2.1 Características técnicas El generador debe construirse con las características técnicas y debe diseñarse para satisfacer las condiciones de operación indicadas en el capítulo 7. 6.2.2 Aislamiento El sistema de aislamiento del generador debe cumplir con lo indicado en la NRF-021-CFE. Los aislamientos de los embobinados completos tanto del estator como del rotor, incluyendo puenteo a otras bobinas, anillos de sujeción, separadores, cuñas, rellenos, cintas y demás materiales, deben ser como se indica en el parrafo 6.19 de esta especificación.


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Las bobinas del estator deben de ser del tipo, que permitan durante el mantenimiento de la unidad la sustitución parcial de las mismas sin que se dañe su aislamiento. Se debe suministrar, para la medición de la temperatura de los devanados del estator, 12 detectores de temperatura del tipo resistencia, convenientemente distribuidos (4 por fase) de platino, 100 Ω a 0 °C de acuerdo a la especificación CFE G0000-52. 6.2.3 Factor de influencia telefónica (TIF) y factor de desviación máxima

a) Factor influencia telefónica.

Los valores de la componente balanceada no deben exceder los indicados en la tabla 1.

TABLA 1 - Límites de TIF balanceado

Capacidad de la maquina (MVA) TIF Balanceado

5≤ MVA < 20 100 20≤MVA < 100 70

100≤MVA 40

Los valores de la componente residual no deben exceder los indicados en la tabla 2.

TABLA 2 - Límites de TIF residual

Capacidad de la maquina (MVA) TIF Residual

5≤ MVA < 20 75 20≤MVA < 100 50

100≤MVA 30

b) Factor de desviación máxima.

El factor de desviación de circuito abierto, fase a fase de la tensión en las terminales del generador, no debe ser mayor a 0,1.

6.2.4 Estator

a) General.

Se debe realizar en fábrica el ensamble del núcleo y los embobinados del estator, indicando para efecto de transporte el número de segmentos del estator completamente devanados que se proporcionan. Adjuntando en la propuesta el programa de montaje respectivo.

b) Cimentación, núcleo y estructura del estator.

La cimentación de concreto debe ser diseñada de acuerdo a las necesidades del equipo, usando concreto f’c=24 494 kPa de resistencia a la compresión a 28 días. El proveedor debe proporcionar la placa de asiento, los pernos roscados de cimentación, tuercas, arandelas y camisas. En el diseño debe preverse el modo de que ajuste adecuadamente la estructura del estator después del fraguado final de las placas de asiento. Los esfuerzos en el concreto deben ser reducidos al mínimo con la propia distribución de las placas de asiento y el diseño debe ser previsto para resistir el esfuerzo bajo todas las condiciones del cortocircuito, sea en el sistema o


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en el estator del generador, o sincronizando fuera de fase, durante el frenado o cualquier otra aplicación relevante.

Debe preverse suficiente espacio en el extremo inferior del estator devanado para permitir la inspección y la limpieza de la unidad en la parte inferior sin quitar el rotor. Para minimizar la deformación del núcleo del estator deben preverse expansiones y contracciones térmicas, esto es, movimiento radial de la estructura del estator sobre la placa de asiento, sin que se afecte el centrado y redondez del estator. El proveedor debe adicionar la colocación de topes interiores ajustables en las placas de asiento con la base del estator que soportan los desplazamientos radiales del mismo, de manera que después de cada ciclo de expansión térmico, regrese a su posición original dentro de los límites de redondez permitida. El proveedor debe de indicar en su manual de montaje y operación los limites maximos permisibles de redondez y centrado. Como complemento, el proveedor del generador debe suministrar las placas para los pedestales de frenos y gatos. Para la medición de temperatura de la laminación del núcleo del estator, se deben suministrar 12 sensores (termopares) de temperatura del tipo resistencia, de platino de 100 Ω a 0 °C, en la parte superior, media y baja del mismo, convenientemente distribuidos en las zonas más calientes.

c) Conexión de las bobinas del estator.

El sistema de sujeción de los cabezales de las bobinas, los separadores, amarres y cuñas, así como las terminales del devanado del estator, deben estar rígidamente soportados y sujetos para prevenir vibraciones o deformaciones en cualquier condición que pueda aparecer durante la operación. Considerando que las unidades están sujetas a arranques y paros frecuentes, se deben suministrar en la propuesta las pruebas que demuestren la calidad de los sistemas de soporte y amarre de las bobinas ofrecidas.

Las bobinas del estator deben ser diseñadas para conexión en estrella; por lo tanto las 6 terminales (3 fases y 3 del neutro) de los devanados se deben sacar en forma accesible para permitir la instalación de los transformadores de corriente que son parte del suministro.

En caso de que el devanado tenga dos ramas en paralelo o más por fase, es necesario que los extremos de cada rama en paralelo salgan del estator hasta zapatas atornillables, las que unidas, forman las terminales de fase y neutro. En caso de que se presenten dilataciones importantes por efecto de la temperatura, se deben suministrar los elementos flexibles adecuados para absorberlas y evitar aflojamiento y fracturas en las zonas de cabezales del devanado. Las conexiones mencionadas con anterioridad no deben presentar puntos calientes.

Con el objeto de evitar desplazamientos del embobinado hacia abajo, se deben colocar

soportes entre la curva del cabezal superior y el laminado, además de los anillos de sujeción superior e inferior.

Para sujetar las bobinas en las ranuras, se debe usar de preferencia el sistema de cuña y

contracuña además de relleno ondulado. El marco del estator debe ser diseñado para que no entre en resonancia bajo las condiciones de operación establecidas en esta especificación.


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6.2.5 Rotor

a) General.

El rotor totalmente armado debe montarse o desmontarse completo, por lo que el proveedor debe indicar la masa y la altura total para izaje en estas condiciones, para prever la capacidad necesaria de la grúa y el nivel de la trabe carril de la misma. Esta condición debe tomarse en cuenta en el programa de montaje propuesto por el proveedor. Cualquier herramienta especial o dispositivo de levantamiento para el montaje o desmontaje, debe ser proporcionado por el proveedor.

b) Polos y bobinas.

Los polos del rotor deben ser laminados, con el fin de mejorar la estabilidad y distorsión de la tensión durante las fallas, los polos deben dotarse de devanados amortiguadores conectados, de alta resistencia, diseñados de tal manera que la relación de la reactancia subtransitoria en cuadratura y directa, sea menor de 1,10.

La reactancia síncrona en eje directo no saturada, no debe exceder del 100 %.

Tanto el rotor como los devanados amortiguadores y los devanados de campo, deben tener suficiente resistencia mecánica y estar bien asegurados contra los efectos de la fuerza centrífuga a la velocidad máxima, durante un lapso no menor de 30 min. Donde es usado el método de cuñas cónicas (Tapered Key) para ensamblado de polos, las cuñas deben proyectarse suficientemente arriba de la superficie de la llanta del rotor para permitir la sujeción del extractor.

6.2.6 Terminales

a) En el lado de fases.

El generador debe tener una sección de conexión que permita la prolongación de la salida de las fases hacia la ventana del foso del generador para la instalación de los transformadores de corriente y la conexión al bus de fase aislada. El licitante debe adjuntar en su propuesta un dibujo en el que se muestre el arreglo de la sección mencionada, incluyendo la forma de conectar las terminales con las barras de potencia, la localización de los transformadores de corriente, el tamaño previsto de los eslabones flexibles removibles que sirven para separar las barras individuales de cualquier fase y para medir la resistencia de aislamiento, así como el lugar para derivar la alimentación de las cuchillas para cortocircuito, en caso de solicitar la unidad con frenos eléctricos. A la vez se debe detallar las previsiones necesarias para que el proveedor de las barras de potencia pueda conectarse a estas terminales. Todas las abrazaderas soporte del extremo de los devanados, buses, entre otros, deben ser biselados para asegurarse que el aislamiento de la bobina no sea dañado durante el ciclo de expansión y contracción por cambio de temperatura.


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b) En el lado del neutro.

El proveedor del generador debe suministrar una sección de conexión que permita la prolongación de la salida del neutro hacia la ventana del foso del generador para la instalación de los transformadores de corriente y la conexión al bus de fase aislada.

6.2.7 Tapas en el lado de fases Se deben suministrar tapas aislantes a la salida del generador en el lado de fases y lado del neutro que cubran las ventanas de salida de los devanados previstas en la cimentación; se deben incluir con las tapas los aisladores pasantes, soportes para los mismos y los accesorios necesarios. 6.2.8 Anillos colectores y escobillas Los anillos colectores y escobillas deben estar cubiertos con una tapa diseñada para evitar que el personal pueda tener contacto accidental con estas partes. Dicha tapa debe estar construida con un material que no sea flamable y que permita la ventilación adecuada para evitar elevaciones de temperatura que disminuyan la vida de los materiales empleados. Los anillos colectores deben ser ranurados helicoidalmente y montados de manera que la inspección de las escobillas y los anillos pueda ser hecha por un lado de las puertas. Mientras la máquina esté rodando, las inspección de las escobillas debe ser práctica y segura. Las escobillas deben estar adecuadamente separadas, soportadas con aislamiento clase F y diseñadas para minimizar la posibilidad de que un operador cause un cortocircuito entre los anillos colectores mientras las cambia y las ajusta. Los anillos colectores deben ser concéntricos con la flecha o con la extensión de la flecha dentro de 0,127 mm. Se deben suministrar filtros para la caja de anillos colectores. Se requiere la determinación de la temperatura del arrollamiento inductor por medición de resistencia. Para este propósito, dos portaescobillas aisladas y escobillas de baja resistencia deben ser proporcionados para la medición de la caída de tensión a través de los anillos colectores durante la operación. El proveedor debe proporcionar e instalar cables conductores con sección transversal de 3,310 mm² de las portaescobillas aisladas a la caja de conexiones del generador. Debe instalarse un sistema de ventilación para evitar la introducción de polvo de carbón dentro del generador. 6.2.9 Transformadores de corriente Todos los transformadores de corriente deben ser del tipo núcleo toroidal. Las características de estos transformadores deben estar de acuerdo con las indicadas en la norma NMX-J-109-ANCE y con las siguientes, a menos que se indique otra cosa en las Características Particulares.

a) En el lado de fases del generador.

Nueve (9) transformadores de corriente, con la relación de transformación indicada en las

Características Particulares, para una clase (exactitud) de 0,2 S y carga de 2,5 VA a 100 VA para medición y clase (exactitud) de 10P20 y carga de 100 VA para protección, con la distribución siguiente:

- tres (3) secundarios (uno por fase) para la medición del generador,


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- tres (3) secundarios (uno por fase) para la protección diferencial del generador,

- tres (3) secundarios (uno por fase) para alimentación del regulador automático de tensión.

Estos transformadores van instalados como se indica en el inciso 6.2.6 a).

b) En el lado neutro del generador.

- nueve (9) transformadores de corriente, con la misma relación de transformación, clase

de exactitud y cargas que los del inciso anterior, con la distribución siguiente,

- tres (3) secundarios (uno por fase) para la protección diferencial del generador, - tres (3) secundarios (uno por fase) para la protección diferencial del grupo generador

transformador, - tres (3) secundarios (uno por fase) para la protección del generador.

Estos transformadores van instalados como se indica en el inciso 6.2.6 b).

6.2.10 Gabinete con transformadores de potencial, apartarrayos y capacitores Se requiere que el generador se suministre con un gabinete en el que estén contenidos los transformadores de potencial, para:

a) El sistema de medición de energía generada y sistema SCAAD (3 piezas).

b) Esquema de protecciones del grupo generador – transformador (3 piezas).

c) Retroalimentación para los reguladores de velocidad y tensión eléctrica (3 piezas).

d) Sincronización (1 pieza). Los transformadores deben cumplir con la norma NMX-J-168-ANCE y la norma de referencia NRF-026-CFE. Con la relación de transformación de acuerdo a la tensión del generador y tensión en el secundario de 120 V. La clase de precisión y carga, deben ser de acuerdo al sistema a alimentar; con una capacidad térmica no menor de 200 VA. En el mismo gabinete se deben alojar los apartarrayos y capacitores necesarios para la protección de sobretensión y sobre frecuencia, para el generador, con características de acuerdo a la tensión de generación. Se deben preveer las barras de alimentación de cobre y los aislamientos necesarios para su instalación, dentro del tablero. 6.2.11 Equipo para sincronización automática Este equipo debe cumplir con lo establecido en el documento Sistemas de Control, Automatización y Adquisición de Datos (SCAAD), para plantas hidroeléctricas.


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6.2.12 Equipo para detectar corrientes circulantes anormales en la flecha y caja de terminales para la medición de la resistencia de aislamiento de las chumaceras

Para evitar las corrientes circulantes en la flecha del grupo turbina-generador, se debe emplear un sistema aislante en la(s) chumacera(s) de dicho grupo. La CFE no acepta que el licitante del generador proporcione aislamientos en las trayectorias de las corrientes circulantes que sean externos a las chumaceras. El fabricante del generador debe suministrar un sistema para detectar corrientes anormales en la flecha del grupo turbina-generador. Este sistema debe estar formado por un transformador de corriente y sus accesorios para montarlo en la flecha, y un relevador para montarse en el tablero de protección de la unidad. Dicho sistema, debe proporcionar señales de alarma y disparo. De ser necesario, el fabricante del generador debe ponerse de acuerdo con el fabricante de la turbina ya que es responsabilidad del fabricante del generador que el transformador de corriente quede localizado en un lugar de la flecha del grupo que sea fácilmente accesible al personal de la planta y no se requiera desmontar ninguna parte del equipo para tener acceso al mismo. El fabricante del generador también debe suministrar, una caja de terminales hasta donde se encuentren alambrados todos los cables provenientes de todas las chumaceras del conjunto turbina-generador. Lo anterior para medir la resistencia de aislamiento de los elementos mencionados. La caja de terminales debe estar localizada en un lugar seguro y accesible para el personal de la planta.

6.2.13 Chumacera guía superior del generador El fabricante del generador debe suministrar una chumacera guía localizada en la flecha en la parte superior del rotor del mismo. Esta chumacera debe de cumplir con la especificación CFE X0000-30. 6.2.14 Chumacera de carga-guía La chumacera carga-guía debe ser suministrada ya sea por el fabricante de la turbina o del generador, debiendose indicar en las Características Particulares. La chumacera carga-guía a suministrar, debe cumplir con lo indicado en la especificación CFE X0000-30. 6.2.15 Flecha principal La flecha del generador debe ser de acero al carbón forjado con tratamiento térmico. Antes de proceder al maquinado, el lingote debe ser sometido a análisis, pruebas y ensayos exhaustivos para asegurar que la forja cumple con las propiedades físicas, químicas y metalúrgicas requeridas. Debe estar provista con bridas de acoplamiento forjadas integralmente en ambos extremos para conexión a la flecha del generador y a la brida del rotor respectivamente. El diseño y la construcción de la brida debe ser conforme a la referencia [2] del capitulo 13 de esta especificación. La flecha del generador y su brida, deben ser capaces de soportar los pares torsionales debidos a condiciones anormales de operación (cortocircuitos, sincronización fuera de fase, rechazo de carga, operación de interruptores, entre otros). La flecha del generador puede ser sólida o hueca dependiendo de las dimensiones de la misma; para definir este punto, el fabricante del generador debe coordinarse con el proveedor de la turbina para tener ambas flechas similares; si la flecha es hueca, debe tener un diámetro no menor de 200 mm para facilitar las inspecciones visuales y de pruebas no destructivas. Se requiere que la flecha sea diseñada para que su primera velocidad crítica no sea inferior a 130 % de la velocidad de embalamiento.


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Para acoplamiento, el patín superior debe ser macho y el inferior hembra, siendo no menor de 15 mm la profundidad de acoplamiento; debe ser calculado en base a la resistencia al cortante de los pernos sin tomar en cuenta la fricción entre las bridas. El proveedor de la turbina suministra los pernos, tuercas y seguros para el acoplamiento entre la flecha de la turbina y la flecha del generador; los barrenos de los pernos deben ser hechas utilizando una plantilla adecuada (proporcionado por el proveedor de la turbina) la cual debe ser enviada al proveedor del generador para barrenar la brida de la flecha del generador. El proveedor del generador se debe poner de acuerdo con el proveedor de la turbina para recibir la plantilla para el maquinado de la brida, y los cálculos que definan el diámetro final y la velocidad crítica del eje de la turbina y del generador. Debe suministrarse un collar forjado en la flecha para apoyar en la chumacera de carga. Este collar puede ser forjado en una sola pieza con la flecha o por separado, siendo en este caso ensamblado en el sitio. Pernos, tuercas y guarnición para el collar si está separado de la flecha deben ser suministrados por el proveedor del generador. Se debe suministrar el dispositivo adecuado para montar y desmontar la flecha y el rotor (un dispositivo para todas las unidades). El diámetro final de la flecha y la velocidad critica deben ser calculados o revisados por el proveedor del generador. La memoria de cálculo debe entregarse a la CFE. 6.2.16 Alineación de la flecha Los proveedores de la turbina y el generador son totalmente responsables de la alineación de la flecha de la turbina y la del generador respectivamente, siendo el proveedor de la turbina el responsable final de la alineación del conjunto y de la máxima excentricidad. El proveedor de la turbina debe alinear su flecha en fábrica rotando el eje entero preferiblemente en posición vertical. Las tolerancias y máxima excentricidad admisibles debe ser conforme a la referencia [2] del capitulo 13 de esta especificación. Los barrenos de los pernos en ambas bridas de acoplamiento del generador y de la turbina, deben ser hechas utilizando la plantilla mencionada en el inciso 6.2.15 con un maquinado adecuado, suficiente para permitir el fresado final en el sitio en cualquier posible posición de acoplamiento de las dos bridas. 6.2.17 Comportamiento dinámico de los elementos rotatorios El proveedor del generador debe efectuar un convenio de cooperación con el proveedor de la turbina con respecto a la responsabilidad por el comportamiento dinámico de los elementos rotantes de la unidad (turbina-generador) considerando la coordinación de ciertos temas relacionados entre ambos proveedores todo lo cual debe figurar en actas de reuniones. El formato del mencionado convenio se presenta en el Apéndice A de esta especificación. El proveedor del generador y el proveedor de la turbina, deben calcular la velocidad crítica de la unidad (turbina-generador) e intercambiar entre sí sus respectivos cálculos, y a su vez, enviarlos a la CFE para su conocimiento.


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6.2.18 Frenado y gatos de levantamiento

a) Frenado mecánico.

Cada generador se debe suministrar con un sistema completo de frenos hidroneumáticos, que se toma de un sistema independiente para cada generador, compuesto de dos motocompresores y un tanque de almacenamiento de aire-aceite para el sistema, para llevar al reposo las partes giratorias de la unidad, sin excitación en el generador. El sistema de frenos debe contemplar las siguientes características.

- evitar que el rotor opere en baja velocidad en un tiempo prolongado,

- el sistema de frenos debe ser ajustado a manera que los frenos continúen operando

hasta por lo menos un minuto después de la parada completa del conjunto generador-turbina. Esto es para permitir que la película de aceite en la chumacera de carga disminuya y de esta manera evitar que el conjunto generador-turbina comience a deslizarse debido a un par de operación por una pérdida de agua (sí lo hubiera) en la turbina,

- los gatos de frenado deben servir también como gatos de levantamiento del rotor del

generador indicados en el inciso b) de éste punto. La CFE solicita al proveedor del generador que proporcione con su propuesta el criterio de diseño y la capacidad del sistema de los frenos hidroneumáticos a suministrar, indicando de manera detallada los conceptos que intervienen en el criterio y en particular el relacionado con el par producido por las fugas de agua en los álabes de la turbina, indicando el valor para el diseño. El proveedor debe de proporcionar la memoria de cálculo definitiva del diseño del sistema mencionado después de la colocación de la orden. El proveedor debe indicar en Apéndice D el por ciento de la velocidad síncrona que recomienda para la aplicación de los frenos hidroneumáticos y el tiempo que se toman para parar la unidad. El proveedor del generador debe suministrar el sistema de frenos apropiados para que la aplicación automática de los mismos sea ordenada por el control hidráulico del grupo, en consecuencia debe ponerse de acuerdo con el fabricante de la turbina en ese sentido. Cada uno de los frenos debe disponer de contactos de posición que impidan el arranque de la unidad con alguno de ellos aplicado. Así mismo, la operación del sistema de frenado debe de permanecer bloqueado hasta que la velocidad del grupo sea tal que permita su aplicación. Se debe incluir en el suministro todas las tuberías, válvulas, conexiones, accesorios, mandos, entre otros, para el sistema de frenado del generador así como el diseño físico del mismo sistema, diseño que debe hacerse de común acuerdo con el proveedor de la turbina. El sistema de frenos debe diseñarse considerando que la unidad está sujeta a constantes arranques y paros diarios. Este sistema debe tener un mínimo desgaste de las zapatas y no deben existir deformaciones en las camisas de los gatos de frenado. Debe instalarse un sistema de extracción en cada balata de manera facil y accesible, en un sólo punto la producción de polvo del sistema de frenado de toda la máquina. Se debe proporcionar en la propuesta la información sobre el tipo de material utilizado para la corona de frenado del rotor así como pruebas que garanticen su calidad.


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El proveedor debe indicar en la oferta el tipo de mantenimiento que requiere su sistema de frenos.

a) Gatos de levantamiento. Con cada generador se debe suministrar un juego de gatos accionados hidráulicamente a base de aceite para levantar el rotor del generador lo suficiente para desmontar o ajustar la chumacera de carga, debiendo por lo tanto todas las partes del generador afectadas permitir dicho movimiento vertical sin necesidad de desmontarlas. Los gatos deben contar con un seguro mecánico a efecto de mantener la posición deseada cuando se alivie la presión de levantamiento. Los gatos de levantamiento pueden ser los mismos que los gatos de frenado mecánico con posiblilidad de adaptarse durante una maniobra de levantamiento para ser operados hidráulicamente; lo cual debe indicarse en Características Particulares por el área usuaria de la CFE. El suministro incluye todas las tuberías de alta y baja presión, válvulas, conexiones, accesorios, mandos, entre otros, para el sistema de gatos hidráulicos del generador, así como el diseño físico de este sistema. También se debe suministrar el tablero de control con los aparatos e instrumentos antes indicados y un tanque colector para las fugas de aceite. Además de lo anterior, se debe suministrar para uso de todas las unidades una motobomba portátil, de alta presión de aceite con su tanque colector, montados en una base común con ruedas, accionada por medio de un motor de corriente alterna, con los elementos de control que permitan efectuar movimientos finos. Todo el equipo necesario para conectar esta motobomba portatil al sistema de gatos de cada unidad debe ser proporcionado, previendo que la localización de la toma de conexión sea en un lugar accesible. El tanque debe ser provisto con drenaje, respiradero, salida y toma de aceites, medidor, mangueras transparentes y mangueras de alta presión. También se deben proporcionar todos los accesorios necesarios para su funcionamiento. El proveedor del generador debe suministrar el sistema de frenos y gatos indicados en los incisos a) y b) de éste punto. 6.2.19 Sistema de enfriamiento El enfriamiento del generador se debe realizar por medio de un sistema cerrado de circulación de aire, en el que el rotor del generador impulse el aire a través del estator, y de los mismos enfriadores. El sistema de intercambio de calor de los enfriadores del generador debe ser aire-agua. El fabricante del generador debe incluir en su suministro, además de los enfriadores, las tuberías, válvulas, ductos, accesorios para la interconexión con el sistema de agua de enfriamiento del grupo turbogenerador, así como los cabezales de alimentación y descarga de agua a los enfriadores. Las conexiones de los cabezales y enfriadores deben ser bridadas. Las tuberías de interconexión, así como los cabezales de alimentación y descarga, deben localizarse en la parte superior de los enfriadores. El arreglo y ubicación de los enfriadores debe ser tal, que permita la fácil limpieza de los tubos, sin sacar el radiador de su lugar. No se aceptan diseños que ubiquen al enfriador abajo de las terminales de fase o del neutro del generador. El espacio mínimo requerido por la CFE, entre enfriador y muro del foso del generador, es de 750 mm. El límite de suministro de este sistema, que corresponde al fabricante del generador, se tiene en las bridas de los cabezales, de alimentación y descarga, que deben localizarse fuera del foso del generador. A partir de ese punto se debe conectar el proveedor del sistema de agua de enfriamiento. Esto se indica en los diagramas de la especificación CFE 017PH-12.


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6.2.19.1 Enfriadores Los enfriadores del generador deben tener las características de diseño adecuadas para que éste funcione correctamente. Para determinar la capacidad de los enfriadores debe considerarse que el generador trabaja, en forma continua, a su máxima capacidad. Para determinar el número total de enfriadores para cada generador, debe considerarse también el siguiente criterio:

a) Si se tienen 10 enfriadores o menos, con uno fuera de servicio, sin disminuir la capacidad nominal de generador.

b) Si se tienen más de 10 enfriadores, podrán quedar fuera de servicio hasta el 10 % del número

de enfriadores, sin disminuir la capacidad nominal del generador.

Se deben proporcionar los incrementos de temperatura que resulten de las condiciones anteriores, así como el tiempo que se recomienda operar el generador a capacidad nominal en cada caso. A continuación se establecen las características que deben reunir los enfriadores.

- los tubos deben ser de cobre-níquel 70/30, las aletas de aluminio, las cámaras de agua

deben fabricarse de material anticorrosivo, de construcción soldada, desmontables en secciones para su limpieza y con juntas de neopreno para garantizar su hermeticidad,

- los tubos aletados deben tener los soportes apropiados, para evitar daños por vibraciones

y las cámaras de los enfriadores deben tener también los refuerzos necesarios, - debe considerarse que las velocidades del agua en las tuberías, no debe exceder de

3 m/s con el fin de evitar caídas bruscas de presión, cavitación, ruido y vibraciones excesivas,

- cada enfriador debe contar con una válvula de venteo para purgar el aire contenido en las

cámaras y de esta forma evitar baja eficiencia en la transferencia de calor.

6.2.19.2 Agua de enfriamiento El agua requerida por los enfriadores del generador debe ser tomada del sistema de agua de enfriamiento propio de cada unidad. Cada generador debe contar con una alimentación propia. Para definir el alcance del suministro e interconexión de estos sistemas, se debe remitir a la especificación CFE 017PH-12, en donde se describen y muestran los arreglos a considerar. El fabricante del generador debe apegarse al documento anterior, y a las Características Particulares de esta especificación, para obtener los datos de diseño de los equipos de enfriamiento que forman parte del suministro de generador. El fabricante del generador debe suministrar las tuberías y todos los accesorios adecuados para la interconexión entre enfriadores y cabezales, que permita la desconexión rápida y fácil de cada enfriador sin que esto afecte la operación de los otros enfriadores, y contar con el espacio suficiente para que al levantarlos con el gancho de la grúa, no se corra el riesgo de golpear la tubería. El material de la tubería suministrada debe ser acero inoxidable.


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El material del cuerpo de las válvulas debe ser de acero al carbón y los interiores de acero inoxidable. Toda la tornillería suministrada debe ser de acero inoxidable. Deben incluir válvulas de desvío (by-pass) y drenaje, para permitir el desague del enfriador, cuando se interrumpa la operación de éste, así como del suministro de agua. El licitante debe proporcionar en su propuesta, los valores de gasto y presiones máxima y mínima a los que pueden operar los enfriadores, así como las pérdidas de presión por enfriador, y del sistema completo. Los enfriadores deben probarse hidrostáticamente a una presión de 1,5 veces la presión de trabajo durante 1 h como mínimo. 6.2.19.3 Instrumentación Se debe suministrar e instalar la instrumentación necesaria, según se detalla en el inciso 6.4.1 de esta especificación. 6.2.19.4 Circulación del aire El flujo del aire a través de la máquina se logra por la acción de un doble ventilador en la parte superior e inferior del rotor; en la trayectoria del flujo de aire debe garantizarse el correcto enfriamiento de los devanados del estator (incluyendo cabezales, superior e inferior) y rotor. Los enfriadores deben ser instalados alrededor del estator del generador exponiendo la mayor superficie posible al paso del aire que va a enfriarse y, de tal forma, que el montaje y desmontaje se realicen con facilidad sin interferencia con los apoyos de la tapa u otras obstrucciones cuando se requiera efectuar maniobras de mantenimiento y reparación. Para lograr la circulación del aire se deben instalar tolvas deflectoras de aire, cuyo material debe ser no flamable bajo cualquier condición de operación del generador. Se debe proporcionar las características del material propuesto, así como el tipo, normas, y pruebas de comportamiento en generadores, para determinar si es o no flamable. La CFE puede aceptar tolvas metálicas de material no magnético siempre que el diseño del generador lo permita, esto es, que no se generen puntos calientes en las mismas, en los cabezales o en cualquier otro lugar del generador. Es así como se integra el circuito cerrado de aire de enfriamiento, encapsulado por paredes o alojamiento del generador y la cubierta superior e inferior del mismo. El licitante debe proporcionar con la propuesta un arreglo preliminar del sistema de enfriamiento en el que se muestren enfriadores, válvulas, sistemas de circulación de aire y demás accesorios, junto con los datos técnicos que se solicitan en el información técnica requerida. 6.2.20 Drenajes en el foso del generador Deben instalarse drenajes en el foso del generador de manera tal que pueda desalojarse el agua del sistema contra incendio. El licitante debe suministrar con su propuesta, toda la información técnica relacionada con el uso del agua para el propósito mencionado, indicando claramente las consecuencias o daños posibles sobre núcleos y devanados del estator y rotor, cilindros, gatos de frenado, chumaceras o cualquier aspecto importante relacionado con el uso del agua.


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6.2.21 Sistema de adquisición de datos para el monitoreo de vibración mecánica El proveedor del generador debe cotizar un sistema de adquisición de datos para el monitoreo de vibración mecánica para cada una de las unidades, la CFE se reserva el derecho de solicitarlo o no. El sistema, debe cumplir con los requerimientos indicados en el Apéndice B de esta especificación. Los valores máximos de vibración en la flecha deben estar de acuerdo a la referencia [27] del capítulo 13 de esta especificación. 6.2.22 Sistema analizador de descargas parciales El licitante debe cotizar por separado del precio de los generadores un sistema analizador de descargas parciales, para los generadores que propone, según se indica en las Características Particulares y en el Apéndice C. 6.3 Sistema de Excitación y Regulación de Tensión Se debe suministrar para cada generador un sistema de excitación y regulación de tensión, el cual debe cumplir con lo indicado en la especificación CFE W4101-16, así como con las Características Particulares de la presente especificación. 6.4 Elementos para la Instrumentación y Control 6.4.1 Aparatos Debe suministrarse para el generador pero no necesariamente limitado, lo siguiente:

a) Calentadores eléctricos para evitar la condensación de humedad en los devanados de la máquina (alambrados hasta la caja de conexiones), incluyendo el contactor y selector de apagado, manual y automático, adaptado y ubicado adecuadamente para reducir la condensación en los devanados cuando el generador trabaje en vacío. La capacidad total instalada debe ser la adecuada, quedando sujeta a revisión de la CFE, alimentados en la estación de servicio con tres fases 480 V c.a., 60 Hz. El proveedor debe proporcionar e instalar todos los tramos de ductos y conductos del foso del generador a la caja de conexiones del generador.

El proveedor debe proporcionar un gabinete conteniendo un transformador de 480 V/120 V, con fusibles en el lado de baja tensión, un interruptor de control, un selector de apagado manual y automático, y un control termostático de los calentadores. En un dibujo preliminar se debe mostrar la localización física de los calefactores.

b) Un manómetro para indicar la presión de aire para los frenos de la unidad. Dicho manómetro

indicador así como la válvula reductora de presión de aire deben ser localizadas en el tablero de control local de la turbina. Debe proporcionarse información en la propuesta sobre las dimensiones del manómetro la forma en que se suministra el aire al manómetro y demás detalles necesarios para la medición de la presión del aire de los frenos. Tales dispositivos se deben enviar al proveedor de la turbina.

c) Un dispositivo mecánico para la operación manual de los frenos de la unidad con las posiciones

marcadas “Fuera” y “Puesto”. d) En la propuesta se debe presentar una descripción en detalle de las características de tal

dispositivo.


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e) Medidor de gasto de agua (flujometro) de enfriamiento de inducción electromagnética con contacto c.d. para alarma, montado en la descarga general del agua de los enfriadores del aire del generador alambrados hasta la caja de conexiones del mismo, con señales de salida para el SCAAD.

f) Con el objeto de que el indicador de este dispositivo no tenga oscilaciones debido a

perturbaciones en el flujo del agua, a partir del punto en que se localice este medidor deben disponerse tramos rectos (antes y después del mismo) de 3 m como mínimo.

g) Una sonda termométrica (termopar) en la descarga general del agua de los enfriadores de aire

del generador, la cual se debe instalar en dicha tubería, para alimentar a un contacto de corriente directa y dar una alarma cuando la temperatura de dicha agua de salida sea excesiva, alambrado hasta la caja de conexiones del generador.

h) Un sistema de detección de temperatura (termopares) constituido por detectores de

temperatura de platino de 100 Ω a 0 °C, para aire frío y aire caliente en los enfriadores del generador con las siguientes características.

i) Que pueda ser utilizado para propósitos de medición del aire frío y aire caliente de cada uno de

los enfriadores del generador. j) El sistema debe prever su conexión al SCAAD para lo cual, las señales deben alambrarse hasta

la caja de conexiones del generador. k) Todos los medidores locales de temperatura, flujo, presión y nivel, deben proporcionar salidas

analógicas o digitales para medición y monitoreo remoto según se indica en el parrafo 7.14. 6.4.2 Cajas de conexiones El proveedor del generador debe proporcionar cajas de conexiones convenientemente localizada en la cual estén alojadas tablillas terminales con las señales analógicas y digitales de todos los aparatos y equipos suministrados con el generador excepto lo correspondiente a las señales del sistema de excitación y regulación de tensión. Se pretende con lo anterior agrupar los cables que entren o salgan del generador a un solo lugar de conexión. La caja de conexión para el gabinete tipo 2 debe cumplir con lo indicado en la referencia [1] del capitulo 13 de esta especificación. El suministro de la caja de conexiones debe incluir el cableado y la tubería conduit a los aparatos antes indicados. Las tablillas de conexiones deben estar diseñadas para soportar las vibraciones que se presentan en la instalación. Las tablillas de conexiones y los conductores de esta caja deben estar debidamente identificados. Debe haber amplitud suficiente para hacer libremente las conexiones. Se deben proporcionar un 20 % de tablillas de reserva. Una vez hecho el pedido, debe indicarse la nomenclatura de las tablillas terminales para su fácil identificación. 6.5 Cables, Tubería Conduit y Accesorios El proveedor debe suministrar todos los cables de control entre el equipo que proporciona, para completar la operación y el sistema de control del generador indicada en los planos de alambrado.


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Todos los cables de instrumentación y control suministrados deben ser conforme a la especificación CFE E0000-26. Los cables empleados para la alimentación de los equipos de fuerza, deben cumplir como mínimo con la especificación CFE E0000-25. Los conductores empleados para alambrado de tableros deben tener una sección transversal mínima de 2,082 mm². Los conductores empleados para interconexión entre los diferentes equipos y tableros, deben tener una sección transversal mínima de 3,310 mm². Los conductores de los detectores de temperatura deben ser blindados de extremo a extremo y resistentes al aceite, al calor, a la humedad y contra daños mecánicos. Los cables no deben estar cortados o raspados en el forro aislante o en la cubierta protectora de los conductores. No se deben hacer empalmes en los conductores, excepto en el bloque terminal del equipo. Todos los cables deben ser marcados en una extremidad, con un anillo de plástico, poniendo un número en cada cable antes de terminar la instalación de éstos. Los anillos marcadores deben ser proporcionados por el proveedor. Los que indican las rutas de los cables deben ser presentados por el proveedor, antes de la instalación. Los cables de control que se encuentran dentro del foso del generador deben tener trayectorias tan cortas como sea posible, llevadas en ductos o “conduits” hasta la caja de conexiones del generador. La trayectoria y las terminales deben ser adecuadamente indicadas en los planos para revisión de la CFE. . El proveedor debe proporcionar todos los tubos conduit de pared gruesa, de metal galvanizado para conductores eléctricos, así mismo los accesorios, tornillos, tuercas, anclas y soportes de la tubería embebida o externa requerida para la instalación del sistema de los cables de control proporcionados. Donde se requiera, se debe suministrar tubo conduit flexible. Todos los codos deben ser graduales y suaves para permitir el arrastre de cables aislados. Las extremidades de los tubos conduit deben ser fijados en forma tal para no estropear los forros de los cables o las cubiertas protectoras. 6.6 Equipos Misceláneos 6.6.1 Motores auxiliares La tensiones nominales de todos los motores auxiliares suministrados con el generador debe ser:

a) Para los motores de c.a. 460 V, 3 fases y conforme a lo indicado en la norma NMX-J-075/1-ANCE.

b) Para los motores de c.d.

Deben cumplir con las características técnicas de acuerdo a lo indicado en la referencia [26] del capítulo 13 de la presente especificación, con la observación que dichos motores deben operar correctamente en el rango de tensiones indicado para el sistema de 250 V c.d. del parrafo 6.24 b) de esta especificación.


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Los motores deben ser del tipo totalmente cerrado, no ventilado, con aislamiento clase B como mínimo, 1,15 de factor de servicio con una elevación máxima de temperatura de 80 °C diseñados para arranque con carga y con cojinetes de 10 000 h. Los motores deben estar diseñados para operar con un rango de variación de la tensión (y de frecuencia para los motores de c.a.) conforme se indica en el parrafo 6.24 a) de esta especificación.

6.6.2 Sistema contra incendio a base de CO2 y agua Se debe suministrar un sistema completo contra incendio para el generador a base de CO2. Se debe incluir una tubería con válvula y un extractor que permita evacuar fácilmente el CO2 del foso del generador después de cada operación del mismo. El equipo debe cumplir con la especificación CFE XXA00-19. El proveedor debe proporcionar como respaldo un sistema contra incendio manual a base de agua, de acuerdo con la especificación CFE XXA00-19. El fabricante debe suministrar con su propuesta, toda la información técnica relacionada con el uso del agua para el propósito mencionado, indicando claramente las consecuencias o daños posibles sobre núcleo y devanados del estator y rotor, cilindros, gatos de frenado, chumaceras o cualquier aspecto importante relacionado con el uso del agua. Las conexiones para señalización y alarma del sistema deben quedar alambradas a tablillas para su envío a control remoto. La ubicación de estas tablillas debe ser la caja de conexiones del generador indicada en el inciso 5.4.2. 6.6.3 Transformador de puesta a tierra del neutro del generador y resistencia La conexión a tierra, formada en el exterior debe ser a través de un transformador monofásico con carga resistiva conectada en el secundario. Para este objeto, el proveedor del generador debe suministrar un gabinete a la salida del mismo que incluya lo siguiente:

a) Tapas que cubran la ventana de salida de las barras previstas en la cimentación, incluyendo en dichas tapas los aisladores pasamuros, soportes para los mismos y los eslabones removibles flexibles.

b) Barras y accesorios para formar el neutro del generador.

c) Transformador de distribución. Para conectar el neutro del generador a tierra se requiere un

transformador de distribución, tipo seco, el cual debe cumplir con las características de construcción y pruebas establecidas en la norma NMX-J-351-ANCE, y las características indicadas a continuación:

- servicio tipo: Interior,

- clase de enfriamiento: AA, - frecuencia: 60 Hz, - número de fases: Una, - tensión nominal primaria: Tensión nominal de generación,


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- tensión nominal secundaria: 240 V c.a, - capacidad continua en kVA: Se indica en Características Particulares, - capacidad de un minuto en kVA: Se indica en Características Particulares, - clase de aislamiento: H, - nivel básico de aislamiento al impulso del devanado de alta tensión: Igual al del devanado

del generador.

d) Resistencia. La resistencia debe ser de acero inoxidable de las siguientes características:

- material: Acero inoxidable,

- valor en Ω: Se indica en Características Particulares, - corriente nominal en A: Se indica en Características Particulares, - capacidad de un minuto: Se indica en Características Particulares, - tensión nominal: 240 V c.a, - aislamiento: 600 V c.a.

6.6.4 Accesorios en gabinetes Los gabinetes que se proporcionan deben contener como mínimo los accesorios siguientes:

a) Resistencias calefactoras y termostatos para evitar la condensación de humedad en su interior.

b) Alumbrado interior. c) Equipo alambrado a tablillas terminales. d) Conectadores para puesta a tierra de los gabinetes, situados uno en cada extremo de los

mismos para recibir cables de cobre de sección transversal 67,43 mm² a 107, 20 mm². 6.7 Preparación de Superficies, Recubrimiento Anticorrosivo y Acabado de Gabinetes

a) Tanto las estructuras como los gabinetes deben limpiarse en toda la superficie con chorro de arena o granalla de grado comercial o en su defecto tratar la superficie químicamente y bonderizarla con fosfato de zinc cumpliendo con la especificación CFE D8500-01.

b) Antes del acabado final del equipo se debe aplicar en seco el primario CFE P3 o CFE P10,

véase especificación CFE D8500-02, considerando que los tableros van a instalarse en una zona tropical lluviosa o zona seca, según se indique en las Características Particulares. La característica ambiental que debe considerarse es la marina (véase la especificación CFE D8500-01).


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c) El acabado final del equipo debe tener el número de capas y el espesor indicado en la

especificación CFE D8500-01, correspondiente al primario seleccionado en el inciso anterior. El color del acabado de estructuras y gabinetes debe 14 verde pistache conforme a lo indicado en la especificación CFE L0000-15.

d) Todos los gabinetes que se suministren deben armonizar entre sí.

6.8 Especificaciones de Material y Equipo del Sistema 6.8.1 Materiales Los materiales utilizados en el equipo, excepto los especificados en forma particular, deben ser seleccionados por un escrutinio entre los materiales de buena calidad generalmente usados por el equipo de la misma clase. Las características, grado y número estándar de los materiales deben ser sometidos a aprobación en los dibujos correspondientes. 6.8.1.1 Fundiciones Las piezas de fundiciones no deben presentar defectos que impidan el correcto funcionamiento y deben limpiarse antes de ser utilizadas. Las superficies que no sean maquinadas y que vayan a quedar expuestas después de la instalación final, deben estar en tal condición que no sea necesario realizar operaciones de pulido de la superficie en el lugar de la obra, antes de aplicar la pintura. No se aceptan defectos en la fundición (porosidades, inclusiones, agrietamientos, entre otros) y en caso de detectarse, se debe presentar un procedimiento de reparación que garantice la vida útil del equipo. La estructura de las piezas fundidas debe ser homogénea y no debe contener inclusiones no metálicas en exceso. Una concentración excesiva de impurezas o una separación de los elementos de las aleaciones en puntos críticos de una pieza fundida es suficiente razón para motivar su rechazo.

a) Soldaduras de reparación.

Los defectos menores o imperfecciones que no afecten definitivamente la resistencia o utilización de las piezas fundidas, pueden repararse mediante soldadura de acuerdo con la práctica aceptada por la AWS para la reparación de dichas piezas sin necesidad de aprobación de parte de la CFE. Se deben considerar defectos menores cuando la profundidad de la cavidad debidamente preparada para ser soldada, no sobrepase el 25 % del espesor efectivo de la pared pero en ningún caso debe ser mayor de 25 mm, cuando el área a ser soldada sea menor de 160 cm². Sin embargo, una acumulación de defectos menores que a juicio de la CFE causen serias dudas acerca de la calidad general de la fundición deben considerarse como defecto importante. Antes de proceder a la reparación de cualquier defecto importante, debe hacerse entrega a la CFE de un informe escrito detallando el defecto en forma completa adjuntando croquis, fotografías e informes de ensayos metalúrgicos, donde sean aplicables, así como también, debe describirse el método de reparación que se propone emplear. La CFE se reserva el derecho de aprobar o rechazar, si la remoción del metal requerida para corregir cualquier defecto, reduce la sección transversal de la pieza fundida en más del 50 % o hasta el extremo


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que las tensiones calculadas en el metal restante excedan la tensión permisible en más del 50 % la pieza fundida debe ser rechazada. Las piezas fundidas que sean reparadas mediante soldadura por defectos mayores en cualquier etapa de su fabricación después del primer tratamiento térmico o por cualquier defecto que por si mismo afectase ya sea la tensión de la sección transversal normal o la estabilidad dimensional de las partes reparadas, después del primer tratamiento térmico, deben ser sometidas a un segundo tratamiento térmico para liberar tensiones residuales.

b) Dimensiones.

Los espesores y otras dimensiones de las piezas fundidas deben coincidir sustancialmente con las dimensiones indicadas en los planos y no deben ser reducidas mediante prácticas de fábrica o de fundición hasta el extremo de que se disminuya en más de 10 % la resistencia de las piezas fundidas, calculada con las dimensiones reales o de que se excedan las tensiones permitidas por las normas aplicables. Las piezas fundidas, alabeadas o que presenten otro tipo de discontinuidad, no deben ser utilizadas sin previa presentación de un informe completo para su estudio y revisión, ni sus dimensiones deben ser aumentadas hasta el punto que interfieran con las operaciones de fabricación o con la propia correspondencia con otras partes. El proveedor debe asegurar el control de calidad de los materiales incluyendo en sus reportes pruebas sobre especímenes, los cuales deben prepararse de la misma fundición de la pieza correspondiente.

c) Inspección.

Las fundiciones de partes principales deben inspeccionarse en la fundición cuando se esté realizando la limpieza o remoción de defectos. Las partes también deben ser inspeccionadas después de haberse terminado con las reparaciones y después del tratamiento térmico que aplique. Todas las soldaduras de partes principales deben ser sometidas en un 100 % a examen radiográfico. Donde el espesor nominal de las juntas soldadas, que estén sujetas a tensiones importantes exceda de los 16 mm, la soldadura debe ser sometida en un 100 % a un examen radiográfico según las referencias [11] y [12] del capítulo 13 de esta especificación, donde no se pueda radiografiar por la geometría de la pieza, se debe utilizar la técnica de ultrasonido. La CFE se reserva el derecho de solicitar al proveedor la realización de ensayos no destructivos a fin de determinar. - el alcance máximo de los defectos,

- que la zona de soldar está debidamente preparada, - que las reparaciones sean satisfactorias,

Los gastos que demande la realización de estos ensayos son por cuenta del proveedor. Los materiales para cada clase de fundición deben estar de acuerdo con:

- fundiciones de hierro de acuerdo a lo indicado en la referencia [17] del capítulo 13 de esta

especificación, clase 40 o mejor,


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- fundiciones de acero al carbón de acuerdo a lo indicado en la referencia [15] del capítulo

13 de esta especificación, grado 65-35 o mejor,

- fundiciones de acero inoxidable de acuerdo a indicado en la referencia [21] del capítulo 13 de esta especificación, grado y composición deben ser propuestas.

6.8.1.2 Forjado Los forjados deben ser de acuerdo a lo indicado en la referencia [20] del capítulo 13 de esta especificación. La CFE solicita al proveedor la realización de ensayos no destructivos a fin de verificar la calidad del forjado. Los forjados deben estar libres de todos los defectos que afecten su resistencia y durabilidad, incluyendo fisuras, grietas, imperfecciones, rebabas, escamas, porosidad excesiva, inclusiones y segregaciones no metálicas. Todas las piezas de los generadores deben estar perfectamente maquinadas y listas para ser ensambladas en el sitio, en caso contrario, el proveedor debe indicar con toda claridad en su propuesta cuales piezas son necesarias de maquinar en el sitio y cuanto tiempo se requiere. Todos los forjados deben ser claramente estampados con el número en caliente en lugar que pueda ser visto rápidamente cuando el forjado es ensamblado en una unidad completa. Los forjados no deben ser reparados, rellenados o soldados sin autorización escrita del inspector designado por la CFE. 6.8.1.3 Placas de acero Placas de acero soldadas para rotores, estructuras del estator o cualquiera otra parte soldada debe ser de acuerdo a lo indicado en la referencia [16] del capítulo 13 de esta especificación. 6.8.1.4 Perfiles de acero El acero de calidad estructural para construcciones soldadas debe estar de acuerdo con lo indicado en la referencia [16] del capítulo 13 de esta especificación. 6.8.1.5 Acero inoxidable El acero inoxidable utilizado debe estar de acuerdo con a lo indicado en la referencia [21] del capítulo 13 de esta especificación. El grado, número de especificación y composición química debe ser propuesto para revisión de la CFE. En caso de revestimientos, la aleación y el espesor de los mismos debe ser revisado por la CFE. 6.8.1.6 Bronce El bronce debe ser de acuerdo con lo indicado en la referencia [24] del capítulo 13 de esta especificación. 6.8.2 Tuberías El proveedor debe suministrar todas las tuberías y válvulas para los sistemas de aceite, aire y agua, los soportes de tubería necesarios para la instalación, los pernos de anclaje para la fijación de tales soportes y empaquetaduras y pernos para las conexiones en la cantidad requerida. El proveedor debe proporcionar un 10 % adicional a la cantidad requerida.


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En general toda la tubería a presión, incluyendo la del aceite, agua y líneas de aire, deben ser tubos de cobre sin costura donde el diámetro es de 50,8 mm o menos y la presión de trabajo sea de 658,8 kPa; cuando el diámetro de la tubería sea mayor de 50,8 mm o la presión de trabajo sea mayor de 658,8 kPa debe utilizarse tubería de acero sin costura. Toda la tubería mayor de 50,8 mm de diámetro debe tener brida de unión. La tubería de acero sin costura debe ser de acuerdo con lo indicado en la referencia [18] del capítulo 13 de esta especificación. La tubería de cobre sin costura debe estar de acuerdo con lo indicado en la referencia [23] del capítulo 13 de esta especificación. Los accesorios para la tubería deben ser de acero. Los accesorios para la tubería de cobre sin costura deben ser de bronce, conteniendo por lo menos un 85 % de cobre, todos los accesorios de bronce para la tubería de cobre deben ser del tipo camisa y soldados con la soldadura adecuada. Todas las bridas deben ser de cara saliente conveniente para la presión de trabajo utilizada, con una clasificación de acuerdo a lo indicado en la referencia [5] del capítulo 13 de esta especificación. Las válvulas para la tubería de cobre y para la tubería de bronce deben tener uniones de camisa de bronce, soldadas con la soldadura adecuada. Las válvulas que se usen en las líneas de aceite deben ser de vástago ascendente, cuerpo de acero, con asiento de bronce. No se aceptan cuerpos de hierro fundido. Todas las válvulas para el servicio de aceite deben ser diseñadas considerando la presión de trabajo a usar en el sistema. Todas las válvulas para líneas de agua deben ser de 1 033 kPa y bridas con cara saliente, de acuerdo a lo indicado en la referencia [5] del capítulo 13 de esta especificación. Todos los pasadores, pernos, tornillos, tuercas, arandelas, juntas, empaques, soportes, entre otros, necesarios y requeridos para el ensamblado en el campo de los sistemas de tuberías para el generador deben ser diseñados, suministrados, embarcados, instalados, probados por el proveedor. Todas las juntas deben ser hechas de un material aprobado. Todo el sistema de tubería debe ser prefabricado en la medida que es practicable dejando solamente las conexiones con uniones y/o bridas como puedan ser necesarias para el ensamblado o un posible desmontaje deben usarse grandes radios de curvas en lugar de accesorios para tubería. Toda la tubería debe ser limpiada, concienzudamente cubierta y empacada apropiadamente antes de embarcarla. La tubería de acero debe ser interna y externamente tratada con un aceite antióxido. Después de ensamblarse y antes de ser puesta en servicio, todo el sistema de gatos debe ser limpiado internamente. El sistema de gatos de aceite, debe ser aprobado hidrostáticamente a una presión de 2 351 kPa. Las mangas para tubería empotradas en concreto en caso de necesitarse deben ser suministradas e instaladas por el proveedor, el cual debe proponer una lista de las mangas para tubería requeridas. La lista debe contener toda la información incluyendo la localización de la manga de cada tubería, su longitud y tamaño. 6.8.3 Soldadura Donde sea especificada soldadura para la conformación del cuerpo del generador eléctrico, debe emplearse el proceso de soldadura que garantice la vida útil del equipo, conforme a lo indicado en las especificaciones de CFE DY700-08, CFE DY700-16 o código internacional aplicable.


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Las placas roladas para ser unidas por soldadura deben ser cortadas perfectamente al tamaño, utilizando una máquina roladora a la curvatura apropiada la cual debe ser continua desde los bordes. El rolado a lo largo de los bordes con corrección por golpes no es permitida. Las dimensiones y perfil de los biceles para ser unidos deben ser tales que permitan una fusión y penetración completa; los biceles de las placas deben ser formados apropiadamente para facilitar la correcta aplicación de la soldadura. Los procedimientos de soldadura y reparaciones así como los soldadores deben estar calificados previamente a la revisión y aprobación de la CFE. El proveedor debe proporcionar toda la soldadura necesaria para la instalación del equipo (estator, rotor, entre otros) en el sitio. Debe utilizarse un medidor adecuado que muestre la corriente y la tensión eléctrica de la máquina de soldar. 6.8.4 Requerimientos de Diseño

a) General.

Todos los dibujos deben contener: material, tolerancias, indicaciones de planaridad, perpendicularidad y sus acotaciones.

b) Mano de obra y diseño.

Todos los materiales y la mano de obra deben ser los mejores dentro de un concenso para trabajo del mismo tipo. El diseño debe ser tal que las respuestas de la instalación y el mantenimiento en general puedan ser hechos con el mínimo de tiempo y costo.

Cualquier cambio o reparación no debe ser realizado sin la autorización escrita del supervisor designado por la CFE.

c) Esfuerzos mecánicos de trabajo.

Los esfuerzos en los materiales bajo las condiciones máximas de operación normal, no deben exceder los valores indicados en la tabla 3, a menos que se indiquen otros valores en esta especificación. Los esfuerzos de corte máximo no deben exceder de 20 574 kPa para hierro fundido ni de 60 % de los esfuerzos permisibles a la tensión para otros materiales, excepto la tensión máxima tangencial por torsión para el eje principal que no debe exceder de 34 291 kPa. En caso de sobrecargas transitorias, se deben admitir tensiones que no sobrepasen del 50 % del límite de fluencia. La tensión máxima de las partes rotativas, debido a la velocidad máxima de embalamiento no debe exceder de los 2/3 del límite de fluencia del material.


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TABLA 3 – Esfuerzos mecánicos de trabajo

Esfuerzos máximos admisibles Material

Tensión Compresión

Hierro fundido Un décimo de la resistencia de la ruptura 68 877 kPa

Acero fundido Un quinto de la resistencia de la ruptura

Un quinto de la resistencia a la ruptura o un tercio de límite de cedencia, el que sea menor

Placa de acero para componentes principales

Un cuarto de la resistencia a la ruptura

Un cuarto a la resistencia a la ruptura

Para los demás materiales utilizados en la construcción de los aparatos

La máxima unidad de esfuerzo a la tensión o compresión debido a las más severas condiciones de operación no debe exceder de un tercio del esfuerzo en el punto de cedencia, ni un quinto del último esfuerzo del material

6.9 Intercambialidad Todas las partes posibles del generador deben ser hechas para ser intercambiables de tal manera de facilitar la sustitución o reemplazo por las refacciones de una manera fácil y rápida en caso de desgaste o falla. 6.10 Protección Superficial Todos los equipos y sus partes deben estar protegidos con pintura o tratamiento anticorrosivos como lo indica la CFE a través de sus especificaciones CFE D8500-01, CFE D8500-02 y CFE D8500-03 y CFE L0000-15. Toda la pintura y los retoques de pintura después del ensamblado en el sitio, son por cuenta del proveedor, para lo cual el proveedor debe proporcionar pintura del mismo tipo que uso originalmente. 6.11 Datos de la Turbina Los datos de la turbina a los que se acopla el generador, se anotan en las Características Particulares. 6.12 Tipo de Generador Debe ser de eje vertical, síncrono de polos salientes y enfriamiento indirecto, de acuerdo a lo indicado en la referencia [8] del capítulo 13 de esta especificación. 6.13 Número de Fases El generador debe ser trifásico. 6.14 Dirección de Rotación En el sentido de giro de las manecillas del reloj, vista la unidad desde arriba, salvo que la CFE indique otra cosa. 6.15 Secuencia de Fases Las terminales del generador deben ser marcadas con los números dígitos 1, 2 y 3 los cuales indican el orden en el cual, la tensión de las terminales alcanza su valor positivo máximo (secuencia de fases) con la rotación de la flecha indicada en el inciso anterior.


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Las terminales de las fases, deben ser acomodadas en el orden horizontal 3, 2, 1 leyendo de izquierda a derecha, vista la unidad de frente y desde el exterior del foso del generador. 6.16 Frecuencia Nominal La frecuencia nominal del generador debe ser de 60 Hz. 6.17 Velocidad Nominal y Número de Polos La velocidad nominal de rotación, y el número de polos correspondiente, se indican en las Características Particulares. 6.18 Tensión Nominal La tensión nominal del generador se debe seleccionar de los valores indicados en la tabla 4, a menos que se indique otro valor en las Características Particulares.

TABLA 4 - Tensiones nominales para generadores

Tipo de instalación ubicación casa de

máquinas

Localización transforma-

dores de unidad

Capacidad nominal

MVA

Tensión nominal

kV

En galería próxima a casa de máquinas

<160 > 160

13,8 > 16

Subterránea En la plataforma exterior

<160 > 160

> 16 > 16

En la plataforma anexa a la casa de máquinas

< 160 > 160

13,8 > 16

Exterior En la plataforma lejana a la casa de máquinas

< 160 > 160

> 13,8 > 16

6.19 Clasificación Térmica del Generador La clasificación térmica del sistema de aislamiento del generador debe ser F en todos sus componentes. Debe estar de acuerdo con la norma IEC 60085 y con lo indicado en la norma IEC 60034-1. Los límites de elevación de temperatura de las diferentes partes del generador en operación deben ser de acuerdo a la tabla 5 y los métodos de medición correspondientes deben estar basados en la norma IEC 60034-1.


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TABLA 5 - Límites de elevación de temperatura en operación de los sistemas de aislamiento del generador

Parte del generador

Método de

medición

Elevación de

temperaturaa capacidad

nominal °C

Elevación de

temperatura a capacidad

máxima °C

Embobinado del estator Resistencia detectora de temperatura (RTD) 80 90

Embobinado del rotor Resistencia 80 100

Núcleo magnético del contacto con embobinado

Termómetro - - Nota

Anillos colectores Termómetro 85 85

Nota: La elevación de la temperatura de cualquier parte no debe ser perjudicial al aislamiento de esta parte o a cualquier otra parte adyacente al mismo. La elevación de temperatura y las temperaturas máximas indicadas en la tabla 5 se miden considerando una temperatura máxima del aire a la salida de los enfriadores de 40 °C utilizando los métodos indicados en la misma tabla. Las pruebas de sobrecalentamiento en los embobinados del estator, son los del punto más caliente (en el cobre).El fabricante debe indicar en su propuesta el procedimiento para determinar las temperaturas mencionadas a partir de los valores de medición con las resistencias detectoras de temperatura (RTD) embebidas. Las elevaciones de temperatura empleando los métodos de medición de la tabla 5, que se deben garantizar para los embobinados del rotor y estator son:

a) 80 °C valor máximo, para condiciones nominales de operación. b) Para la capacidad máxima a velocidad, tensión, factor de potencia y frecuencia nominales de

operación. 6.20 Capacidades 6.20.1 Capacidad nominal La capacidad nominal del generador debe considerarse sobre una base de operación continua. La capacidad nominal debe estar expresada en los kVA disponibles en las terminales del generador a la frecuencia, tensión y factor de potencia especificadas. Las características del generador deben ser definidas con respecto a estos valores nominales y conforme a lo indicado en la referencia [8] del capítulo 13 de esta especificación. Las elevaciones de temperatura para los embobinados del rotor y estator deben ser las indicadas en el parrafo 6.19 a) de esta especificación. La capacidad nominal, se indica en las Características Particulares.


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6.20.2 Capacidad máxima La capacidad máxima del generador debe estar de acuerdo con la potencia máxima entregada por la turbina. Las elevaciones de temperatura del sistema de aislamiento deben ser inferiores a los indicados en el parrafo 6.19 b). 6.21 Reactancias Los valores de reactancia a corriente nominal del generador en eje directo; síncrona (Xd), transitoria (X´d) y subtransitoria (X´´d), se indican en las Características Particulares. 6.22 Relación de Cortocircuito La relación de cortocircuito se indica en las Características Particulares. 6.23 Momento de Inercia (J) y Constante de Inercia (H) El momento de inercia debe ser totalmente incorporado al rotor; por ningún motivo se acepta que sea complementado con un volante adicional. La constante de inercia, debe corresponder al valor del momento de inercia del generador. Los valores mínimo y máximo correspondientes al intervalo de valores para la constante de inercia que debe tener el generador, se indican en las Características Particulares. También se proporciona, con carácter indicativo el valor del momento de inercia de la turbina, que junto con el generador proporciona el momento de inercia del grupo. El proveedor debe prever posibles cambios en el valor de la constante de inercia indicado, describiendo en forma detallada las modificaciones que se originarían en las dimensiones del generador, parámetros de excitación y otras características. 6.24 Tensiones Nominales e Intervalo de Tensiones de los Sistemas para la Alimentación de los Equipos Auxiliares del Generador

a) Sistema de corriente alterna.

El fabricante debe considerar un sistema con una tensión nominal de 480 V c.a., 60 Hz, para la alimentación de los equipos de fuerza. Los equipos proporcionados, deben operar correctamente y sin deterioro en la vida normal de los mismos, entre los límites máximo y mínimo indicados para las tensiones de utilización correspondientes al rango B de la tabla 1 en la referencia [10] del capítulo 13 de esta especificación, esto es:

- tensión máxima: 508 V c.a,

- tensión mínima cuando se tienen cargas de alumbrado: 424 V c.a, - tensión mínima cuando no se tienen cargas de alumbrado: 416 V c.a.

Los valores anteriores corresponden a un sistema trifásico de 3 hilos. La variación de la frecuencia debe ser de + 5 %.


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b) Sistema de corriente directa.

El fabricante debe considerar un sistema con una tensión nominal de 250 V c.d. para la alimentación de los equipos de control. Los equipos proporcionados deben operar correctamente y sin deterioro en la vida normal de los mismos entre los límites de tensión máximo y mínimo indicados a continuación:

- tensión máxima: 280 V c.d,

- tensión mínima: 200 V c.d.

El proveedor debe indicar en la propuesta, las tensiones nominales de los equipos y aparatos eléctricos de su suministro.

6.25 Partes de Repuesto y Herramientas de Montaje 6.25.1 Partes de repuesto requeridas por la CFE El licitante debe suministrar las partes de repuesto indicadas en la tabla 6.

TABLA 6 - Partes de repuesto (generador)

Cantidad según número de unidades Partes de repuesto

1 ó 2 3 ó 4 Juego de bobinas que comprenda aproximadamente 1/3 del devanado del estator 1 2

Un polo por cada tipo de polo 1 2 Juego de dos transformadores de corriente, uno para protección y otro para medición 1 1

Moto-bomba de izaje para la chumacera de carga 1 1 Juego de porta carbones 1 2 Juego de anillos colectores 1 2 Juego de carbones para los anillos colectores 4 8 Juego de zapatas para los frenos 1 2 Lote de cinco piezas de gatos 1 2 Juego de empaques para el sistema de aire de los frenos 1 2 Enfriador de aire 4 8 Enfriador de aceite 1 2 Juego de comprenda termómetros indicadores de cada tipo utilizado 1 2

Juego de resistencias detectoras de temperatura para el estator de una unidad 1 2

Juego completo de cuñas de rellenos para el estator de una unidad 1 2

Lote de conectores formado por un tercio del total correspondiente a una unidad con un sistema de aislamiento (capuchón o cinta)

1 2

Lote formado por 2 % láminas del núcleo de un estator 1 2


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6.25.2 Herramientas y equipo especial que debe proporcionar el proveedor El proveedor debe incluir como parte del precio de los generadores las herramientas y equipos especiales que se requieran para el montaje y desmontaje de los mismos, entendiéndose que dichas herramientas son todas aquéllas de uso no estándar, de uso exclusivo para el equipo que se suministra y las cuales no pueden usarse en otros equipos. Se debe entregar con la propuesta una lista de las herramientas y equipos especiales que se suministran incluyendo los accesorios necesarios para cargar el estator o el rotor completos, indicando la cantidad. 7 CONDICIONES DE OPERACIÓN 7.1 Altitud de Operación El generador debe estar diseñado para operar hasta una altitud de 1 000 m. En caso de que en las Características Particulares se indique una altitud mayor de operación, deben hacerse las correcciones indicadas en la norma IEC 60034-1. 7.2 Capacidad de Carga del Terreno Este valor se indica en las Características Particulares. 7.3 Diseño por Sismo El generador debe diseñarse para soportar la aceleración horizontal máxima indicada en las Características Particulares. 7.4 Temperatura Ambiente El proveedor debe considerar que todo el equipo que suministra debe estar diseñado para operar correctamente con la temperatura ambiente máxima, más la elevación provocada por la diferencial de temperaturas entre el exterior y el interior de la casa de máquinas en la zona particular de cada equipo, ocasionada por la disipación de calor de los diferentes equipos cuando el sistema de ventilación se encuentra fuera de servicio El generador debe estar diseñado para operar a una temperatura ambiente máxima de 40 °C. En el caso de que la temperatura de operación, esto es, la temperatura máxima ambiente más la diferencial antes mencionada, resulten mayor, deben hacerse las correcciones indicadas en la norma IEC 60034-1. La temperatura ambiente máxima (sin considerar la diferencial antes mencionada), se proporciona en las Características Particulares. La temperatura ambiente mínima con la cual el generador debe estar diseñado para operar, se indica en las Características Particulares. 7.5 Humedad Relativa El generador debe estar diseñado para operar con la humedad relativa indicada en las Características Particulares.


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7.6 Agua de Enfriamiento 7.6.1 Temperatura El generador debe estar diseñado para operar con una temperatura del agua de enfriamiento a la entrada de los intercambiadores de calor (radiadores) de 25 °C. En caso de que en las Características Particulares se indique una temperatura mayor, deben hacerse las correcciones indicadas en la norma IEC 60034-1. La temperatura mínima del agua de enfriamiento con la cual el generador debe estar diseñado para operar se indica en las Características Particulares. 7.6.2 Presiones Las presiones del agua de enfriamiento en la toma de la conducción correspondientes a las diferentes condiciones de operación se indican en las Características Particulares. 7.6.3 Análisis químico El área usuaria de CFE debe proporcionar en las Características Particulares los datos correspondientes al análisis químico del agua de la peor muestra estacional, para que se tome en consideración en el diseño del generador. 7.7 Variaciones de Tensión y Frecuencia Durante la Operación El Generador debe ser capaz de operar en forma continua con una relación de Volts/Hertz de 1,1 p.u. es decir, a ± 5 % en tensión (95 % y 105 % de la tensión nominal) y ± 2 % de su frecuencia nominal, de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60034-3. 7.8 Sobrevelocidad El generador debe ser diseñado y construido para que soporte sin sufrir daños mecánicos la sobre velocidad máxima (velocidad crítica) del grupo turbina-generador por un lapso de 2 min, de acuerdo a lo indicado en las normas IEC 60034-1 e IEC 60034-3. La CFE debe proporcionar la velocidad nominal y la velocidad de desboque de la turbina en la cual se debe instalar el generador. El proveedor debe diseñar en base a estos datos la sobrevelocidad que debe soportar el generador. Los parámetros antes mencionados se indican en las Características Particulares. 7.9 Requerimientos de Cortocircuito El generador debe ser capaz de soportar, sin daño, un cortocircuito trifásico por 30 s de acuerdo a la referencia [8] del capítulo 13, en sus terminales cuando está operando a capacidad y factor de potencia nominales y un 5 % de sobre tensión con excitación fija. El generador también debe ser capaz de soportar, sin daño, cualquier otro cortocircuito en sus terminales por 30 s de duración o menos con las corrientes de fase del generador bajo condiciones de falla, tal que la corriente de secuencia de fase negativa “I2” en por unidad expresada en términos de la corriente nominal del estator y la duración “t” de la falla en segundos, estén limitados a valores que den un producto integrado “l22 t” menor o igual a 40 s y considerando también que la corriente de fase máxima esté limitada por medios externos a valores que no excedan la máxima corriente de fase obtenida de la falla trifásica. Con el regulador de tensión en servicio, y cualquier otro tipo de falla diferente a la trifásica, la duración “t” permitida del cortocircuito se determina considerando que el regulador está diseñado para suministrar la tensión de techo continuamente durante el cortocircuito, y está dada por la siguiente ecuación.


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30x 2

excitatriz la de techo del Tensióncolector anillo de nominal Tensión t ⎥⎦

⎤⎢⎣⎡= s

t = segundos Donde la tensión nominal del anillo colector, es la tensión a través del anillo colector en las condiciones nominales de carga. 7.10 Corriente Desbalanceada Permanente A menos de que se especifique otra cosa en Características Particulares, un generador trifásico síncrono debe ser capaz de operar continuamente en un sistema desbalanceado de manera tal, que ninguna de las corrientes de fase exceda a la corriente nominal, la relación de la componente de corriente de secuencia negativa (I2) a la corriente nominal (In) no exceda de los valores de la tabla 7 y bajo condiciones de falla sea capaz de operar con el producto de (I2/In)2 y el tiempo (t) no excediendo los valores de la tabla 7, de acuerdo a la norma IEC 60034-1.

TABLA 7 – Condiciones operativas desbalanceadas para máquinas síncronas

Punto Tipo de máquina Máximo valor de I2/In

para operación continua

Máximo (I2/In)2 x t en segundos para operación en

condiciones de falla Máquinas de polos salientes

1

Devanados indirectamente enfriados

- generadores

- condensadores síncronos

0,08

0,1

20

20

2

Estator directamente enfriado (enfriamiento interno)

- generadores - condensadores

síncronos

0,05

0,08

15

15

7.11 Operación como Planta Pico El diseño del generador debe prever que la central hidroeléctrica es una planta pico, por lo que las unidades estarán sujetas a varios paros y arranques diarios. Así mismo, se debe considerar en el diseño del generador que la potencia puede variar rápidamente de cero al valor máximo, sin que se ponga en riesgo el comportamiento de la unidad. 7.12 Operación en Paralelo Los generadores deben operar en paralelo con otras fuentes de energía eléctrica y admitir rechazos de carga del 100 %.


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7.13 Operación como Condensador Síncrono En caso de requerirse la operación del generador como condensador síncrono de acuerdo a la norma de referencia NRF-079-CFE, se indica en las Características Particulares la cantidad y número de las unidades que se requieren que cumplan con esta condición de operación. Para esta situación, se deben tener las capacidades siguientes indicadas en la tabla 8, considerando una elevación de temperatura de 80 °C en los embobinados del rotor y estator conforme a los métodos de medición indicados en la tabla 4, a menos que se indiquen otras necesidades en las Características Particulares.

TABLA 8 - Capacidad reactiva a FP cero

La capacidad reactiva con el generador bajo excitado a una corriente de campo igual a cero, debe ser el 50 % de la capacidad reactiva del generador sobreexcitado, como mínimo. Las capacidades reactivas indicadas, son a tensión y frecuencia nominales. 7.14 Operación a Control Remoto Estas unidades van a ser operadas desde la casa de máquinas y a control remoto desde otro lugar lejano a la central, por lo que el proveedor debe incluir en su propuesta todos los elementos usuales para esta operación entendiéndose que el equipo de control remoto necesario en la central (relevadores auxiliares, transductores, entre otros), es parte del suministro del fabricante del generador. Para lo anterior, dentro del suministro se debe contemplar que los sistemas y equipos tengan la instrumentación y dispositivos necesarios para tener las señales para su operación a control remoto. Todas estas señales deben estar alambradas a tablillas localizadas en la caja de conexiones del generador. Las señales que se proporcionen en las tablillas antes mencionadas deben ser uniformes, esto es, las señales analógicas deben estar en un mismo intervalo y lo mismo para las digitales. Para las señales analógicas, se solicita un intervalo de 4 mA a 20 mA. Para las señales digitales, se solicitan contactos secos. El proveedor debe indicar en su propuesta la cantidad de puntos que suministra para las funciones de medición, alarma y estadísticas de los sistemas indicados en los incisos 6.2.21 y 6.4.1, para que sean convenientemente considerados en el sistema de control, automatización y adquisición de datos (SCAAD) de la central. 8 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE Durante la fase de ingeniería de detalle del sistema y/o equipo establecido en esta especificación, el proveedor debe identificar los aspectos significativos e impactos ambientales asociados al sistema y/o equipo de que se trate. Estos aspectos e impactos que se presentan durante el montaje, operación y mantenimiento, deben ser atendidos mediante el cumplimiento de la normativa regulatoria aplicable.

Excitación % De la capacidad nominal

Intensidad adelantada (bajo excitado) 100

Intensidad atrasada (sobre excitado)

60 (valor mínimo)


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Cualquier actividad de montaje, instalación, puesta en servicio, operación, supervisión, mantenimiento o inspección relacionada con el generador eléctrico, debe contar con el criterio de protección ambiental establecido por la Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) a través de sus leyes y reglamentos conducentes a controlar y reducir la generación de contaminantes al aire, agua o suelo, así como de la protección a la salud del personal de la central y habitantes del entorno a la misma. En caso de incumplimiento de las leyes ambientales por parte del proveedor durante la instalación del generador eléctrico, los trabajos de limpieza o restauración deben ser ejecutados de manera inmediata por su cuenta. 9 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Durante la fase de ingeniería de detalle del sistema y/o equipo establecido en esta especificación, el proveedor debe identificar las características críticas o de riesgo en los aspectos de seguridad, que se presentan durante su montaje, operación y mantenimiento; debiendo cumplir con las normas oficiales mexicanas (NOM-STPS) y en su caso cumplir con las normas internacionales o extranjeras equivalentes que estén relacionadas con la seguridad. Cualquier actividad de montaje, instalación, puesta en servicio, operación, supervisión, mantenimiento o inspección relacionada con el generador eléctrico, debe apegarse al reglamento de seguridad e higiene de CFE, capítulo 700 generación hidroeléctrica. Los generadores eléctricos deben permitir la instalación de sistemas de detección y alarma de incendio a través de detectores de humo y alarmas audibles locales, así mismo deben perimitir la instalación de sistemas de extinción de incendio a base de bioxido de carbono y/o diluvio a base de agua conforme con las especificaciones CFE H1000-39 y CFE XXA00-19. 10 CONTROL DE CALIDAD 10.1 Documentación El proveedor debe presentar la siguiente documentación:

a) Con la oferta.

El proveedor debe entregar el plan de inspección y pruebas del generador y componentes principales, programa calendarizado de fabricación para revisión y aprobación de CFE. Con objeto de que la CFE pueda conocer la calidad del sistema de aislamiento que el fabricante ofrece con su generador, y poder hacer una mejor evaluación del mismo, se deben entregar en la oferta, la evaluación funcional del aislamiento, cumpliendo con la norma IEC 60034-18-1 Ed. 2.0 ó referencia [33] del capítulo 13. Estas pruebas deben avalar una vida útil del sistema de aislamiento de 30 años o más y contener:

- soporte al envejecimiento térmico,

- resistencia a la tensión ( Endurance test),

- soporte a las fuerzas termomecánicas,

- soporte a las fuerzas electromecánicas.


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Esta información debe ser manejada confidencialmente por la CFE, y el fabricante la debe proporcionar sin costo.

b) Después de la colocación de la orden.

- plan de inspección y pruebas del generador y componentes principales, programa

calendarizado de fabricación , aprobados por CFE,

- planos aprobados por parte del área usuaria de la CFE (del arreglo general de los componentes principales del generador).

10.2 Pruebas en Fábrica 10.2.1 Eléctricas Las pruebas mínimas que requiere la CFE que el proveedor lleve a cabo en el equipo que suministra, son las que se citan a continuación, debiendo el proveedor proporcionar antes de iniciar la fabricación, una relación de las pruebas adicionales que forman parte de su control de calidad durante el proceso de fabricación. El personal del LAPEM o su representante debe verificar que el proveedor del suministro cumpla con todos y cada uno de los requerimientos solicitados en esta especificación, así como a lo referido en el presente. Todo el equipo y sus componentes deben cumplir con los requerimientos siguientes: 10.2.1.1 Bobinas tipo diamante

a) Pruebas prototipo. Son las que se indican en la norma NRF-021-CFE.

b) Pruebas de rutina. Son las que se indican en la norma NRF-021-CFE.

c) Criterios de aceptación y rechazo (Prototipo y rutina). Son los que se indican en la norma NRF-021-CFE. 10.2.2 Barras 10.2.2.1 Pruebas prototipo Son las que se indican a continuación: Para pedidos que amparen un devanado completo la CFE debe seleccionar al azar del lote dos barras; una superior y otra inferior sobre las cuales se debe realizar las pruebas prototipo. Para pedidos que amparen dos o más devanados completos, la CFE debe seleccionar dos barras como lo descrito en el párrafo anterior y una adicional por cada devanado restante. Para pedidos menores de un devando completo, la CFE debe seleccionar solamente una barra. Las pruebas que se indican a continuación deben realizarse en una misma muestra (a excepción de la indicado en el subinciso 10.2.2.1, los cuales deben ser entregados con la oferta).


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10.2.2.1.1 Ciclos de temperatura

a) Procedimiento.

Estando la barra energizada a la tensión nominal entre fases y colocada en un dispositivo de prueba de la misma longitud que la ranura en que se va a alojar ésta, haciendo contacto a todo lo largo del costado de la bobina, con los cabezales al aire, se debe incrementar la temperatura por medio de corriente hasta alcanzar los valores de 90 ºC, 130 ºC y 155 ºC, el tiempo necesario para obtener la estabilización térmica.

A temperaturas de 90 ºC, 130 ºC y 155 ºC y ambiente (antes y después de los ciclos de temperatura ), con tensiones de (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 y 1,4) Vn, realizar mediciones de:

- tan δ,

- capacitancia, - cálculo de ∆ tan δ.

b) Propósito.

Verificar los cambios físicos en el aislamiento.

c) Criterio de aceptación.

- tan δ ≤ 3 %, a Tamb y Vn, posterior a los ciclos de 90 ºC, 130 ºC y 150 ºC, - tan δ ≤ 5 %, registrada a 90 ºC y 130 ºC, a Vn, - tan δ ≤ 9 %, registrada a 155 ºC, a Vn, - ∆ tan δ ≤ 0,2 %, calculado de los registros para 90 ºC, 130 ºC y 155 ºC.

10.2.2.1.2 Prueba de aguante a la tensión (Endurance test)

a) Procedimiento.

Debe cumplir con lo establecido en la referencia [34] del capítulo 13, de acuerdo con los siguientes parámetros:

- temperatura de las barras: 90 ºC (lectura de los termocoples en la superficie de la barra),

- tensión aplicada: 2,5 Vn (entre fases),

- tiempo de duración de la prueba: 250 h.

Al termino de las 250 h de prueba, se debe dejar enfriar la barra hasta alcanzar la temperatura ambiente y efectuar pruebas de diagnóstico de:

- tan δ, - capacitancia,


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- descargas parciales.

A tensiones del (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 y 1,4) Vn.

b) Propósito. Someter las barras a un esfuerzo de envejecimiento eléctrico a la temperatura de operación.

c) Criterio de aceptación. No debe haber ruptura del aislamiento. 10.2.2.1.3 Ruptura dieléctrica del aislamiento principal a) Procedimiento.

Esta prueba es realizada después de las prueba antes mencionada y la barra colocada en un dispositivo de prueba igual al descrito en los incisos anteriores, se aplica una tensión de corriente alterna, hasta un valor de (3Vn + 1 kV), durante 1 min y posteriormente se incrementa gradualmente en pasos de 5 kV, 60 Hz cada min hasta la ruptura.

b) Propósito.

Verificar que el aislamiento, soporta las sobretensiones transitorias, a las que puede estar sometido en servicio.

c) Criterio de aceptación.

Tensión de ruptura no menor de : 2 ( 2 Vn + 1 kV ), de acuerdo a la norma IEC 60034-15.

En caso de falla de la primera muestra (2 barras), se selecciona por la CFE una segunda muestra. Si el resultado no es satisfactorio se rechaza el lote completo.

10.2.3 Pruebas de rutina Son las que se indican a continuación: Estas pruebas deben ser realizadas al 100 % de las barras que forman el lote, a excepción de las pruebas a cabezales, las cuales se realizan por muestreo. 10.2.3.1 Dimensional Debe realizarse de acuerdo a planos aprobados, y estar dentro de las tolerancias máximas permitidas. 10.2.3.2 Aislamiento entre subconductores Debe realizarse a 220 V c.a., durante un tiempo mínimo de 10 s, sin ruptura.


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10.2.3.3 Sobrepresión en barras con enfriamiento directo Las barras deben ser sometidas a una prueba de sobrepresión a 1,5 veces su presión nominal por un lapso de 8 h, sin que exista un abatimiento de presión mayor de 2 %, debiendo cada barra suministrar el flujo de diseño. 10.2.3.4 Prueba de alta tensión con corriente alterna a 60 Hz a) Procedimiento. Se coloca la barra de la semibobina en un dispositivo de prueba de la misma longitud que la ranura en que se va alojar, haciendo contacto a todo lo largo del costado de la bobina y con los cabezales al aire a la temperatura ambiente. Las barras completas deben resistir durante un minuto la tensión de prueba igual a 3,0 veces la tensión nominal entre fases (Vn). b) Criterio de aceptación. Sin ruptura dieléctrica. 10.2.3.5 Medición de tan δ, capacitancia , descargas parciales y calculo de la ∆ tan δ Se debe probar la sección recta del 100 % de las barras y por muestreo en la sección del cabezal a1) Procedimiento (sección recta).

Cada sección recta de la barra debe ser colocada en un dispositivo de montaje igual al establecido en el subinciso ( 10.2.3.4) para su prueba. Se mide la tan δ , capacitancia y descargas parciales a las tensiones del (0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 y 1,4) Vn. Posteriormente se calcula la ∆ tan δ. La medición de las descargas parciales debe ser obtenida directamente en pC en aire y a la presión atmosférica, con un detector de descargas parciales fuera de línea, conforme a lo establecido en la referencia [35] del capítulo 13 , tabla 3 caso 2.

a2) Procedimiento (sección cabezal).

La prueba de tan δ en la sección del cabezal debe realizarse en el 1 % de barras, de una muestra seleccionada al azar por lo la CFE. La medición de las descargas parciales debe ser obtenida directamente en pC en aire y a la presión atmosférica, con un detector de descargas parciales fuera de línea, conforme a lo establecido en la referencia [35] del capítulo 13, tabla 3 caso 1 para el registro de sección recta y cabezales.

b) Criterio de aceptación. - el valor absoluto de tan δ medido a temperatura ambiente no debe exceder los límites mencionados a continuación: . en la sección recta < 10 x 10-3 (1 %), a una tensión Vn, . en la sección de cabezales (extremos de la barra) < 100 x 10-3 (10 %), a una tensión Vn.


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- la variación gobal ∆ tan δ entre las tensiones de 0,2 Vn y 0,6 Vn a temperatura ambiente no debe exceder los límites siguientes: . en la sección recta < 3 x 10-3 (0,3 %). . la variación global de la tan δ entre las tensiones de 0,8 Vn y 1,4 Vn

y a temperatura ambiente no debe exceder los límites siguientes: . en la sección recta < 10 x10-3 (0,5 %). - valores para descargas parciales: medición de qmax en pC a 0,6 Vn : . qmax < 2 000 pC, (Sección recta y cabezal), . qmax < 500 pC, (Sección recta). 10.2.3.6 Prueba a pintura / cinta conductora utilizada en la sección recta de la barra El proveedor debe entregar certificados de pruebas: físicas, resistividad, viscocidad, adherencia y abrasión. a) Criterio de aceptación y rechazo. La resistencia de la pintura conductora (grafito), de la sección recta, debe ser entre 2 000 Ω y 7 500 Ω. 10.2.4 Rotor Especificación que aplica

a) Polos. - pruebas de rígidez dieléctrica del aislamiento, con tensión de corriente alterna, 60 Hz. . del aislamiento entre espiras de bobinas, Del proveedor, . medición de resistencia óhmica, Del proveedor,

b) Anillos colectores y escobillas. - pruebas dieléctricas y de resistencia de aislamiento. Del proveedor. 10.2.5 Estator Especificación que aplica - pruebas al acero eléctrico, - verificación del corte y acabado de laminación, Del proveedor, - verificación del empaque de laminación del núcleo en el núcleo del estator, Del proveedor, - curva de magnetización B-H. Del proveedor, - prueba de temperatura del núcleo armado, a la capacidad magnética nominal (prueba de toroide


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para la detección de puntos calientes).

a) Procedimiento.

Debe realizarse a un flujo magnético de 1,0 T, realizando termografías, mediante un generador de imágenes térmicas, antes y después de la estabilización de la temperatura.

b) Criterio de aceptación.

∆t ≤ 4 ºC. 10.2.5.1 Estator embobinado Pruebas dieléctricas durante la inserción de barras en el estator, sin barras de unión, con tensión de corriente alterna, 60 Hz.

a) Procedimiento.

Medición de la resistencia de aislamiento de cada fase, con una tensión ≥ 2 500 V c.d., obteniendo registros cada minuto, en un intervalo de 0 min a 10 min, calculando el indice de absorción y el indice de polarización. Si la resistencia de aislamiento obtenida a 1 min es ≥ 1 GΩ, y el indice de polarización 10 / 1 es ≥ 3, se procede a realizar la prueba de alta tensión , con corriente directa, por fase, conectando las fases restantes y los RTD´s, a la carcaza aterrizada, a un valor mínimo de : ( 2 Vn + 1 kV ) * 1,7 durante 1 min. De no existir ruptura dieléctrica, se realiza la prueba de alta tensión, con corriente alterna, por fase, utilizando el mismo circuito, a un valor de : ( 2 Vn + 1 kV ) durante 1 min.

b) Criterio de aceptación.

Sin ruptura en el aislamiento. - soportes, amarres y separadores de cabezales de bobinas Del proveedor, - caja de terminales Del proveedor. 10.2.6 Mecánicas Las pruebas en fábrica deben corresponder en la tabla 9. 10.3 Pruebas en Sitio Todas las pruebas hechas en el sitio deben ser desarrolladas bajo la estricta responsabilidad del proveedor en coordinación con la CFE, siendo ésta la que determine a su criterio la aceptación de las mismas.


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El proveedor debe acordar con la CFE el método para realizar estas pruebas y entregar un procedimiento detallado mediante el cual deben ser llevadas a cabo. El proveedor debe también preparar y entregar los requerimientos de cada prueba. El programa de pruebas es elaborado por el coordinador de puesta en servicio designado. A continuación se describen las pruebas mínimas a realizar incluyendo las establecidad en la tabla 9, la totalidad de las mismas deben quedar definidas dentro del programa de puesta en servicio. El proveedor debe tomar precauciones de seguridad especiales incluyendo los suministros de barreras y señales de peligro para protección en contra de daños a personas o propiedades durante la realización de las pruebas. Todos los instrumentos de prueba y el equipo, incluyendo al alambrado eléctrico temporal deben ser proporcionados por el proveedor. Los instrumentos deben ser calibrados adecuadamente por el proveedor y se deben certificar copias de calibración y los resultados de prueba deben ser entregados a la CFE. Donde las pruebas no sean las especificadas por la CFE, o donde sean proporcionadas otras alternativas para las mismas, deben estar sujetas a la revisión y aprobación de la CFE. Cualquier defecto que se desarrolle o sea encontrado en el equipo durante las pruebas, debe ser corregido enseguida por el proveedor por su propia cuenta, y las pruebas deben continuar y/o repetirse hasta que se demuestre que todo el equipo cumple con lo establecido en esta especificación. 10.3.1 Pruebas previas a la operación del generador Estas pruebas deben efectuarse de acuerdo a lo indicado en la referencia [8] del capítulo 13 de esta especificación.

a) Medición de la resistencia óhmica de cada fase del devanado del estator.

b) Medición de la resistencia de aislamiento del estator y del rotor. El índice de polarización debe ser mayor de 3,0 para el estator.

c) Determinación de la caída de potencial y polaridad en cada una de las bobinas de campo,

pasando una corriente de 20 A c.a.

d) Medición de la resistencia óhmica del devanado del rotor.

e) Pruebas dieléctricas del estator. - medición de capacitancia y factor de disipación ( delta tan δ ) por fase o paralelo a 0,2;

0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 y 1,4 de la tensión nominal entre fases y determinación del incremento de tanδ (tip-up) entre 0,2 y 0,8 Vn.

- aplicar una tensión alterna cuyo valor efectivo es 1 000 V + 2 veces la tensión nominal del generador.

En el caso de que se tenga una capacitancia muy grande en la maquina, esto es mayor de 1,5 µF por fase puede realizarse la prueba por ramal en lugar de por fase, siempre y cuando el diseño de la maquina sea con ramales o seciones separados.

f) Medición de descargas parciales a tensión nominal de fase a tierra, tensión de inicio y extinción

de descargas; la medición de descargas parciales de fase a tierra se deben medir primero


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preforzando la fase al valor de 1,5 Vn/√3 por un periodo de 15 min y después disminuir hasta la tensión de prueba.

La medición de descargas parciales debe ser en unidades de carga eléctrica pC y de acuerdo a la norma IEC 60034-26 .

g) Prueba a potencial aplicado a las bobinas del rotor, después de haberse realizado la prueba de

sobrevelocidad indicada en el inciso 10.3.2 de la especificación vigente, los niveles de tensión aplicables para esta prueba deben ser de acuerdo a la norma IEC 60034-1.

h) Medición de la resistencia de aislamiento de las chumaceras. aisladas a una tensión de 500 Vc.d.

10.3.2 Pruebas con el generador en operación Estas pruebas deben efectuarse de acuerdo a lo indicado en la referencia [8] del capítulo 13, excepto la prueba de sobrevelocidad, la cual debe realizarse conforme a las normas IEC 60034-1 e IEC 60034-3. Pruebas de rutina a realizarse en todos los generadores:

a) Secuencia de fases.

b) Pruebas de comportamiento dinámico del turbogrupo. - medición de amplitud de vibraciones en los estados transitorios de arranque y paro, - medición de amplitud de vibraciones en vacío, excitación, sincronización, incremento de carga de 0 % a 100 %, - de amplitud de vibraciones en sobrevelocidad y rechazos de carga. NOTA: Se deben entregar los registros correspondientes, con el propósito de tener antecedentes que sirvan de base para el mantenimiento, y a su vez integrar la firma espectral de la máquina.

c) Determinación de las curvas.

d) Dorriente en la flecha.

e) Balance de tensión.

f) Sobrevelocidad. En uno de los generadores previamente seleccionado por la CFE, se deben realizar las pruebas siguientes: - prueba de sobrevelocidad (máxima velocidad de diseño) El generador debe soportar sin sufrir daño mecánico una sobrevelocidad de 1,2 veces la máxima velocidad nominal del grupo turbina, - generador por un lapso de 2 min, de acuerdo o lo que indicado en las normas IEC 60034-1 e IEC 60034-3.


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La prueba de sobrevelocidad debe ser considerada como satisfactoria si no hay aparentemente una deformación anormal permanente y que no se detecte ninguna otra debilidad que evite que el generador opere normalmente y que los devanados del rotor después de la prueba de sobrevelocidad cumplan con las pruebas dieléctricas requeridas en la norma IEC 60034-1.

g) Determinación de la forma de onda y factor de desviación. h) Análisis de armónicas y factores de interferencia telefónica, balanceado y residual. i) Prueba de cortocircuito trifásico súbito, para determinación de parámetros eléctricos (el valor se

negociará con la CFE y no debe ser menor del 50 % de Vn).

El fabricante del generador debe proporcionar el circuito de prueba, los equipos a utilizarse como: interruptor de prueba, barras de cortocircuito, “shunts” no inductivos, la instrumentación necesaria para la adquisición de datos y elaborar el reporte con los datos de reactancias en eje directo y cuadratura.

j) Curva de saturación en circuito abierto, incluyendo el entrehierro. k) Curva de cortocircuito. l) Determinación de las reactancias síncrona, transitoria y subtransitoria en eje directo y en

cuadratura a tensión y corriente nominales, secuencia negativa y cero; determinación de la reactancia de Pottier.

m) Relación de cortocircuito. n) Determinación de las constantes de tiempo transitoria y subtransitoria en eje directo en

cortocircuito y abierto, así como la constante de armadura de circuitocorto. o) Determinación de las pérdidas en el cobre, hierro, parásitas de rozamiento y ventilación. p) Pruebas de temperatura al 100 % y 115 % (o máxima) de la capacidad nominal. q) Determinación del momento y constante de inercia del generador. r) Capacidad del generador a excitación reducida. s) Para el caso de condensador síncrono, capacidades reactivas máximas a FP cero y

elevaciones de temperatura. t) Prueba de eficiencia de acuerdo a lo establecido para las máquinas con enfriadores de agua en

las cuales el aire de ventilación circula en un sistema cerrado.

Los resultados obtenidos se deben aplicar a la imposición de las penalizaciones correspondientes. El proveedor debe incluir en su propuesta en forma de alquiler, el costo del uso, incluyendo transporte de ida y vuelta de todos los equipos y materiales necesarios para realizar la prueba de eficiencia en la obra, así como el personal especializado (indicar en su propuesta), necesario para la prueba anterior.


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En su momento (dos meses antes de realizar la prueba), el proveedor debe enviar una lista detallada de todos los equipos que va a usar incluyendo dibujos, certificados de calibración, descripción detallada de las mismas para recabar la autorización de la CFE. El proveedor debe considerar en sus diseños, todas las previsiones necesarias para la conexión de los aparatos de medida que son necesarios para la realización de esta prueba.

u) Determinación de las pérdidas en la chumacera de carga.

Estas pérdidas deben ser repartidas conforme a las relaciones: Para el generador:

GtGrGr+

Para la turbina:

GtGrGt+

Donde: Gr = masa del generador. Gt = masa de la turbina + empuje hidráulico.


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TABLA 9 - Equipos mecánicos, pruebas mínimas requeridas para el generador eléctrico

Descripcion C

arca

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Rot

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Flec

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Analísis químico X X X X Pruebas propiedades mecánicas X X X X

Inspección dimensional X X X X X Ultrasonido X X X Propiedades magnéticas M

ater

iale

s

Particulas magnéticas o líquidos penetrantes X

Inspección visual X X X X Inspección por zonas (muestreo) X X

Inspección al 100 % X X Tratamiento térmico X Ultrasonido X X Líquidos penetrantes X X X

Sold

adur

a

Particulas magneticas X Inspección visual X X X X Inspección dimensional X X X X Recubrimientos, medición de espesores y adherencia

X X

Pruebas hidrostáticas Maquinado exterior X X Tratamiento térmico X Boroscopía X

Equi

po

Balanceo estático X X Inspección visual X X X X Recubrimientos y medición de espesores X X

Ultrasonido X Líquidos penetrantes X Particulas magnéticas X

En s

itio

Dimensonal X X X X

Continúa…


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…continuación TABLA 9 - Equipos mecánicos pruebas minimas requeridas para el

generador eléctrico

Descripción

Polo

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cero

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Bob

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Sist

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bric

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Analísis químico X X X X X X X X X X Pruebas propiedades mecánicas

X X X X X X X

Inspección dimensional X X X X X X X X

Propiedades magnéticas X

Conductividad X X Ultrasonido X X X X X X

Mat

eria

les

Particulas magnéticas o líquidos penetrantes

X

Inspección visual X X X X X X X X X X Inspección por zonas (muestreo)

Inspección al 100 % X X X X X X

Tratamiento térmico X

Ultrasonido X X X X X X Líquidos penetrantes X X X X X X X X X X

Sold

adur

a

Particulas magnéticas X X X

Inspección visual X X X X X X X X X X X X Inspección dimensional X X X X X X X X X X X X

Recubrimientos, medición de espesores y adherencia

X X X X X

Pruebas hidrostáticas X X X X

Equi

po

Maquinado exterior X X X X X X

Continúa…


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…continuación TABLA 9 - Equipos mecánicos pruebas minimas requeridas para el

generador eléctrico

Tratamiento térmico

Boroscopía Balanceo estático

Operacionales X X X X Inspección visual X X X X X X X X X X X X X Recubrimientos y medición de espesores

X X X

Ultrasonido X X Líquidos penetrantes X X

Particulas magnéticas X X

En

Siti

o

Dimensonal X X X X X X X X X X X X Ensayos en las tecnicas siguientes: Método Interpretación y criterios de aceptación Líquidos penetrantes Referencia [28], ART. 6 Referencia [13] capítulo 13, AP 8 Particulas magnéticas Referencia [28], ART. 7 Referencia [13] capítulo 13, AP 6 Ultrasonido Referencia [28], ART. 5 Referencia [13] capítulo 13, AP. 12 Radiografias Referencia [28], ART. 2 Referencia [13] capítulo 13 AP. UW 51, UW 52. CLASE 1 Y 2. 11 MARCADO Las placas con indicaciones e instrucciones y las señales de precaución en cualquiera que sea el equipo y accesorios, deben estar en idioma español. Las placas ligadas a los gabinetes de control, tableros de control, cubículos y cajas de control deben estar hechas de resina acrílica, de color negro y con letras blancas. La placa del generador debe contener la siguiente información:

a) Potencia en MVA.

b) Tipo de generador.

c) Número de fases.

d) Conexión de las bobinas del estator.

e) Número de fabricación.

f) Año de fabricación.

g) Potencia aparente.

h) Tensión nominal.

i) Corriente nominal.


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j) Corriente del estator.

k) Factor de potencia.

l) Dirección de rotación.

m) Secuencia de fases.

n) Velocidad nominal.

o) Número de polos.

p) Sobre velocidad.

q) Velocidad de desboque.

r) Frecuencia.

s) Clase de aislamiento.

t) Servicio.

u) Sistema de excitación (tensión y corriente).

v) Momento de inercia (J).

w) Constante de inercia (H).

x) Peso del rotor.

y) Peso del estator.

z) Grado de protección.

aa) Temperatura del sistema de enfriamiento del primario.

ab) Temperatura del sistema de enfriamiento del estator.

ac) Elevación de temperatura del devanado del estator.

ad) Elevación de temperatura del devanado del rotor.

ae) Clase de aislamiento del devanado del estator.

af) Clase de aislamiento del devanado rotor.

ag) Voltaje del rotor.

ah) Corriente del rotor.


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12 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO El equipo debe ser empacado y embarcado de acuerdo a lo indicado en la norma NRF-001-CFE. 13 BIBLIOGRAFIA

[1] ANSI/NEMA 250-1991 Enclosures for Electrical Equipment (1000 Volts Maximum).

[2] ANSI/IEEE 810-1987 Standard for Hydraulic Turbine and Generator Integrally Forged Shaft Couplings and Shaft Run out Tolerances.

[3] ANSI/IEEE 83-1991 Guide: Test Procedures for Synchronous Machines.

[4] ANSI B18.2.1-1981 Square and Hex Bolts and Screws Inch Series; Supplement B18.2.1 (R 1992).

[5] ANSI/ASME B31.1-1992 Power Piping B31.1A-1992.

[6] ANSI B49.1-1985 Shaft Couplings Integrally Forged Flange Type for Hydraulic Units.

[7] ANSI C50.10-1990 Rotating Electrical Machinery - Synchronous Machines.

[8] ANSI C50.12-2005 Salient - Pole Synchronous Generators and Generator/Motors for Hydraulic Turbine Applications, Requirements for (R. 1989).

[9] ANSI C57.12.01-1979 General Requirements for Dry Type Distribution and Power Transformers.

[10] ANSI C84.1-1989 Electric Power Systems and Equipment Voltage –Ratings (60 Hertz).

[11] ASME SEC I-1992 BPVC SECTlON l Rules for Construction of Power Boilers; Addenda - 1992, Addenda 1993.

[12] ASME SEC II-A-1992 BPVC SECTlON lI Materials Part A - Ferrous Material Specificactions; Addenda - 1992, Addenda 1993.

[13] ASME SEC Vlll D1-1992 BPVC SECTlON Vlll Rules For Construction of Pressure Vessels DIVISION 1; Addenda – 1992.

[14] ASME SEC IX-1992 BPVC SECTION IX Qualification Standard for Welding and Brazing Procedures, Welders, Brazes, and Welding and Brazing Operators; Addenda – 1992.

[15] ASTM A27/A27M-1991 Standard Specification for Steel Castings, Carbon, for General Application.

[16] ASTM A36/A36M-1991 Standard Specification for Structural Steel.


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[17] ASTM A48-1992

Standard Specification for Gray Iron Castings.

[18] ASTM A53 REV B 1990 Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped Zinc-Coated Welded and Seamless (Replaces ASTM A120).

[19] ASTM A531/A531M-1991 Standard Practice for Ultrasonic Examination of Turbine Generator Steel Retaining Rings.

[20] ASTM A668-1991 Standard Specification for Steel Forgings, Carbon and Alloy for General Industrial Use (AASHTO No. M 102).

[21] ASTM A743/A743M REV A-1992 Standard Specification for Castings, Iron-Chromium, Iron-Chromium-Nickel, Corrosion Resistant, for General Applications.

[22] ASTM B23-1983 Standard Specification for White Metal Bearing Alloys (Known Commercially as “Babbitt Metal”) (R 1988).

[23] ASTM B68M REV A-1992 Standard Specification for Seamless Copper Tube, Bright Annealed (Metric).

[24] ASTM B584-1993 Standard Specification for Copper Alloy Sand Castings for General Applications.

[25] HIS – 1982 Hydraulic lnstitute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps.

[26] NEMA MG 1 –1987 Motors and Generators; Revision 2 - May and November 1989, May, September and November 1990, January and March 1991.

[27] VDI 2059 PART 5-1982 Shaft Vibrations of Hydraulic Machine Sets Measurement and Evaluation.

[28] ASME SEC V-1992 Nondestructive Examination.

[29] ASME III-1992 Pressure Vessels, Divisions 1 and 2.

[30] ANSI C37.20.2-1999 Metal – Clad and Station – Type Cubicle Switchgear.

[31] ASTM D495-99(2004) Standard Test Method for High-Voltage, Low-Current, Dry Arc Resistance of Solid Electrical Insulation.

[32] IEEE 115-1983 Guide: Test Procedures for Synchronous Machines.

[33] IEEE 434-2006 Guide for Functional Evaluation of Insulation Systems for AC Electric Machines Rated 2300 V and Above.

[34] IEEE SA-10431996 Recommended Practice for Voltage-Endurance Testing of Form-Wound Bars and Coils.

[35] IEEE 1434-2000 Guide to the Measurement of Partial Discharges in Rotating Machinery.


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14 CARACTERÍSTICAS PARTICULARES Las Características Particulares que la CFE proporciona, al solicitar la cotización de los generadores para centrales hidroeléctricas, se incluyen como formato CPE-223, anexo a esta especificación.


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APÉNDICE A (Normativo)

CONVENIO DE COOPERACIÓN ENTRE EL PROVEEDOR DE TURBINAS Y EL PROVEEDOR DE GENERADORES CON RESPECTO A LA RESPONSABILIDAD POR EL COMPORTAMIENTO DINÁMICO DE LOS ELEMENTOS ROTANTES DE LA UNIDAD TURBINA-GENERADOR. Por este convenio celebrado____________________________________________________________________ Por cuanto a responsabilidad por el comportamiento dinámico de elementos rotantes, la CFE ha solicitado que,______________________________________________como proveedor de turbinas hidráulicas para el proyecto____________________________________________________________________________________ en los términos del contrato No._________________________________________________________________ de ________________________________________________________________________________________ como presunto proveedor de generadores eléctricos para dicho proyecto, en los términos del pedido No.________________celebre entre ambas un convenio respecto a la responsabilidad por el comportamiento dinámico de los elementos rotantes de las turbinas y de los generadores a suministrarse, y con respecto a la coordinación de ciertos temas de interfase entre ambos proveedores mencionados, todo lo cual figura en las actas de reuniones adjuntas al presente Apéndice. En consecuencia, entonces, y en beneficio de la CFE las referidas compañías estipula: a) _______________________________________________se obliga a efectuar un análisis del

comportamiento de los elementos rotantes de la turbina y del generador, para lo cual_______________________________________________________________________________________________________________suministrará dentro de los dos meses a contar de la orden de compra de la adjudicación, toda la información esencial, para efectuar dicho análisis.

b) El resultado de los análisis, en la medida en que incida en los equipos

que_____________________________________________________debe suministrar será puesto a disposición de____________________________________________________dentro de los dos meses siguientes a la recepción de la información de_______________________pero antes de cuatro meses a partir de la fecha de adjudicación y se compromete a tomar dichos resultados en cuenta en el diseño y fabricación de su generador particularmente en cuanto a los cojinetes del generador y a los soportes de cojinete.

c) ________________________________________________________ acuerdan que en el caso de

dificultades en el comportamiento dinámico de los elementos rotantes, durante los periodos de entrada en operación y de garantía establecidos en sus respectivos contratos, deben cooperar entre sí en investigar de inmediato el problema y en determinar su causa. Además ambas partes deben presentar rápidamente, en lo posible, su recomendación conjunta para la solución del problema, y si la CFE así lo solicita, debe proceder a corregirlo en concordancia con los requisitos de sus respectivas cláusulas de garantía.

_____________________________________________________acuerda así mismo que el costo de dichas correcciones debe ser soportado por ambos sobre una base que reconozcan sus respectivos grados de responsabilidad por las causas del problema.

d) En caso de desacuerdo entre_______________________________________________________________ __________________________________en cuanto a solución; las posiciones de las partes, deben ser

hechas presentes a la CFE y las partes deben proceder de inmediato a corregir el problema de conformidad con directivas de la CFE con plena reserva de su derecho a recurrir al arbitraje en la forma indicada más adelante. Las partes acuerdan que en ningún caso la existencia de juicios o trámites arbitrales demorará en forma alguna los trabajos correctivos.


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e) Toda la información intercambiada por________________________________________________________ ___________________________________________________en relación con el análisis del

comportamiento dinámico de los elementos rotantes y la implementación de medidas correctoras, debe ser considerada como confidencial y protegida por las partes del mismo modo en que ellas protegen su propia información patentada.

Dicha información debe ser utilizada para los efectos de este proyecto exclusivamente y se revelará

solamente según sea necesario para implementar este acuerdo de cooperación. La restricción que antecede no se debe aplicar a la información que ya se conozca o que se haya legítimamente adquirido a terceros.

A.1 COORDINACIÓN DE PROVEEDORES a) Acuerdan que ___________________________________es responsable de la coordinación de las

obligaciones que se detallan a continuación, con lo que respecta a el comportamiento dinámico de los elementos rotantes.

- Coordinación técnica de interfase turbina/generador en la etapa de diseño.

- Preparación de un proyecto de programa de trabajos incluyendo interfase

turbina/generador durante el período de instalación y entrada en operación de los equipos.

- Preparación de un programa de reuniones técnicas para compatibilizar los diseños de las

turbinas y de los generadores. b) _____________________________________________________________acuerdan que la primera reunión

tendrá lugar en la Ciudad de México y en caso de ser necesario la segunda reunión en ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________la primera de las cuales debe tener lugar dentro de los 30 días de la adjudicación a ellas de los contratos por los equipos arriba descritos. Queda entendido que la CFE y/o el ingeniero pueden estar representados en dichas reuniones y las partes les darán un preaviso adecuado de las mismas.

A.2 GENERALIDADES a) __________________________________________________________conviene que las copias de todas

las comunicaciones entre ellas relativas a lo que antecede, deben ser puestas a disposición de la CFE y del ingeniero. Dichas comunicaciones entre______________________________serán efectuadas en el idioma inglés.

b) Aquellos desacuerdos entre ___________________________________________que no pueden ser presentados por cualquiera de las partes a arbitraje conforme a las Normas de Arbitraje de las Naciones Unidas bajo los auspicios de la Cámara Internacional de Comercio de París y dicho arbitraje debe ser realizado en un lugar acordado mutuamente por las partes. c) Este convenio debe ser interpretado conforme a las leyes de la República Mexicana. Este convenio de cooperación está expresado en idioma inglés y en español, no obstante, la versión inglesa será la oficial.


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APÉNDICE B (Normativo)

SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA EL MONITOREO DE VIBRACIONES

B.1 SISTEMA MÍNIMO DE MONITOREO Los parámetros mínimos a monitorear para la protección del turbogenerador, son:

a) Vibración radial relativa del eje del rotor.

- chumacera guía generador,

- chumacera de carga, - chumacera guía turbina, - tubo de aspiración.

b) Claro entre el rotor y estator (air gap).

c) Estator. NOTA: Se debe suministrar el tablero correspondiente, el cual debe alojar cada uno de los monitores que se requieran para analizar los parámetros que se indican, además de la señalización correspondiente a alarmas y disparos. Este debe estar alojado en el gabinete de control de la turbina para el libre acceso del operador. B.2 SISTEMA DE MONITOREO Y DIAGNÓSTICO El sistema supervisorio para monitoreo en línea de vibraciones y variables de proceso de turbogeneradores de centrales hidroeléctricas, debe ser un sistema con capacidad para adquirir, procesar, desplegar y almacenar señales de vibración y proceso; debe generar reportes informativos acerca del estado de las variables vigiladas. Debe contar con las herramientas necesarias para la aplicación de técnicas de mantenimiento predictivo de máquinas rotatorias, basado en el análisis de vibraciones y su correlación con variables de proceso. También debe permitir la transferencia y consulta de la información almacenada, desde la sala de control externa por medio de el SCAAD a las oficinas regionales o en la central misma, mediante líneas telefónicas o redes locales. El sistema debe estar constituido por: Sensores de entrehierro, estos deben monitorear dinámicamente el entrehierro del estator/rotor, bajo todas las condiciones de operación, desde grupo parado hasta máquina en sobrevelocidad. Los sensores deben ser del tipo capacitivo, en virtud de que ellos proporcionan una confiable operación y son inmunes al campo magnético, polvo, aceite y partículas de carbón. Los sensores deben ser instalados solamente en el estator. No se aceptan sensores instalados en el rotor ya que estos pueden desprenderse durante la operación de la máquina y poner en riesgo la seguridad de la misma; para asegurar un preciso monitoreo, deben ser instalados un mínimo de ocho (8) sensores; dependiendo del diseño del proveedor; para generadores con una altura del núcleo del estator mayor que 1,8 m, un segundo plano de 4 u 8 sensores deben ser suministrados. Estos sensores deben poseer los siguientes requerimientos mínimos: Inmunidad al campo magnético hasta 1,5 T. Inmunidad al polvo y película de aceite.


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Mínima resolución de ± 1 % a pleno rango de escala. Linealidad mejor que 1,5 %. Frecuencia de respuesta de 0 Hz a 1 000 Hz. Rango de temperatura mínima de operación de 0 °C a 125 °C. Intercambiabilidad ± 1 %. Operar a 455 Hz ± 1 kHz. Posibilidad de tomar hasta 6 000 muestras por segundo. Sensores de vibración relativa del eje, estos deben ser sensores de proximidad de no contacto, los cuales deben monitorear el movimiento relativo del eje generador/turbina con respecto a los cojinetes. Sensores de proximidad, deben ser sensores del tipo capacitivo, ya que son insensibles al ruido eléctrico, campo magnético y a las imperfecciones mecánicas de la superficie del eje, deben ser suministrados dos (2) sensores de proximidad para monitorear la vibración radial del eje en cada cojinete guía y al menos un (1) sensor de proximidad para monitorear la vibración axial en el cojinete de empuje. Los sensores de proximidad deben cumplir con los requerimientos mínimos siguientes: Rango de medida de 0,5 mm a 2,5 mm. Repetibilidad mejor que ± 0,5 a mitad del rango. Desviación por temperatura ± 1 % a mitad del rango, sobre el máximo rango de temperatura. Temperatura de operación de 0 °C – 60 °C. Sensores de vibración absoluta de cojinetes, núcleo estatórico y caja de turbina. Acelerómetros de baja frecuencia deben ser suministrados para monitorear la vibración absoluta de los cojinetes, del núcleo del estator y de la caja de turbina. Dos (2) acelerómetros deben ser instalados para monitorear la vibración radial absoluta (ejes X, Y), en cada cojinete guía. Cuatro (4) velocímetros/acelerómetros deben ser instalados sobre planchas no conductivas sobre el núcleo del estator. Un (1) acelerómetro debe ser instalado sobre el cojinete de empuje para monitorear la vibración vertical (eje Z). Un (1) acelerómetro debe ser instalado sobre la caja de turbina para monitorear la vibración vertical (eje Z). Los acelerómetros deben tener los requerimientos mínimos siguientes: Rango de aceleración 10 g pico. Máxima amplitud no-lineal de 1 %. Frecuencia de respuesta de 0,2 Hz a 3 700 Hz (a –3 dB). Mínimo rango de temperatura de operación de 0 °C a 60 °C. Rodete de turbina/sensor de la luz de los alabes. La luz entre el rodete de la turbina y la pared debe ser monitoreada continuamente y correlacionada con los otros parámetros medidos. Los sensores deben ser montados en el área de la garganta del anillo mirando la luz del rodete. Cuatro (4) sensores de corriente de Eddy a prueba de agua, deben ser suministrados para esta aplicación. Los sensores deben tener los requerimientos mínimos siguientes:


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Rango de frecuencia de 0 Hz a 1 000 Hz. Rango de medida de 8 mm. Presión de hermeticidad hasta 5 bar. Transductores de presión de la tubería de descarga y caja espiral. Se deben suministrar cadenas completas de medidas de presión de la tubería de descarga y caja espiral de la turbina con gabinetes de protección cerrados para pared, bloque de terminales, fuente de alimentación, reloj digital, manómetro transductor con rango de medida, 4 mA -20 mA de salida y un sistema de purga con una válvula a motor con tres vías. Esto deberá ser interconectado al sistema de monitoreo. Transductores de MW, Mvar, corriente de campo y corriente del estator. Dentro del sistema de monitoreo, se deben suministrar equipos de interfase para MW, Mvar, corriente de campo y niveles de corriente en el estator Esta interfase debe proporcionar información acerca de la condición de operación en el momento que los datos se están tomando. Sistema de monitoreo de temperatura de cojinetes guía y de empuje. Dentro del sistema de monitoreo se debe suministrar el equipamiento de interfase de los RTD o de los termocoples uno para la temperatura del aceite del cojinete y otro para la temperatura del “babbit” serán acondicionadas para cada cojinete. Esta interfase proporciona información acerca de la condición de la máquina en el momento que los datos se están tomando. Sensor de vibración de barras estatóricas. Estos sensores son requeridos para suministrar medidas dinámicas de vibración de la barra del estator dentro de la ranura mientras la máquina está en operación. Serán empleados sensores del tipo capacitivo puesto que ellos son inmunes al campo magnético del generador. Los sensores son permanentemente instalados en la ranura del núcleo del estator frente a las barras del estator/bobina y será desplazada una o parte de una cuña. Se requiere un mínimo de un sensor por circuito y por fase de la máquina. Los sensores deben tener los siguientes requerimientos mínimos: Precisión ± 9,04 mil (± 1 μm). Respuesta de frecuencia de 0 Hz a 1 000 Hz. Rango de temperatura de operación de 0 °C a 12 °C. Sensores de vibración en los terminales de la bobina estatórica. Los excesivos niveles de vibración en los extremos de las barras estatóricas del generador, deben ser monitoreados usando acelerómetros en fibra óptica, debido a que esta tecnología es inmune al alto campo magnético. Se requiere un mínimo de un acelerómetro por circuito y por fase . El acelerómetro debe cumplir con las especificaciones mínimas siguientes: Rango de medición de 0 g a 40 g (1mm pico a pico a 100 Hz). Inmunidad al campo magnético hasta de 1 T (RMS) a 50 Hz. Inmunidad al campo eléctrico hasta 1 kV/mm a 50 Hz. Rango de temperatura de operación de 20 °C a 90 °C. Sensor de flujo magnético. El flujo magnético entre el rotor y estator del generador debe ser continuamente monitoreado y correlacionado con el entrehierro. Un (1) sensor de flujo magnético debe ser suministrado por cada generador y debe ser instalado en la parte superior del núcleo del estator. El sensor no debe afectar adversamente en la operación del generador. El sensor debe cumplir con las especificaciones mínimas siguientes:


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Operar en un medio ambiente hasta 1,5 T. Ser inmune a depósitos de partículas, a la vibración y a las variaciones de temperatura. Mínimo rango de temperatura de operación de 0 °C –125 °C. Así mismo debe cumplir con los siguientes requerimientos: Aceptar entradas de los sensores de entrehierro, vibración y otros. Proporcionar mediciones sincronizadas del entrehierro y todos los parámetros conectados en toda condición de operación desde máquina parada hasta máquina en embalamiento. Permitir el monitoreo continuo de alarma capaz de ser definido por el usuario en dos niveles por entrada. Aceptar fuentes de señales analógicas tales como termocoples, RTD, manómetros, fuentes de frecuencia, LVDT, sensores de temperatura en estado sólido y otras fuentes de señales en tensión o en corriente. Provisto de una fuente de alimentación en corriente directa con una tensión nominal de 250 V c.d. Debe suministrarse un equipo PLC para análisis de señales, el cual debe estar conectado a las tres unidades. (Ver sistema de monitoreo y diagnóstico) y que consiste de un computador a prueba de interferencias magnéticas, con impresora de color, de tipo laser y graficador, puerto de comunicación RS-485 redundante, así como los modem correspondientes para enviar información al SCAAD. Debe entregar su salida según se indica en el parrafo 7.14. B.3 CONFIGURACIÓN La configuración de los sistemas de monitoreo en línea, deben permitir la adquisición de datos, hacer análisis y diagnóstico, obtención de reportes y almacenamiento de información en medios masivos, de los turbogeneradores de la central debiendo exhibir lo siguiente:

a) Espectro de frecuencia de señales de vibración y ruido.

b) Formas de onda de señales dinámicas como vibración, ruido, entre otros.

c) Espectros múltiples para comparación contra un espectro de referencia.

d) Diferencia o relación entre espectros.

e) Comparación de variables y formas de onda contra valores de referencia.

f) Evolución y tendencia de valores globales simples y múltiples.

g) Evolución y tendencia de componentes de espectros simples y múltiples.

h) Tendencias de bandas de frecuencia.

i) Tendencias de valores filtrados amplitud y fase.


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j) Diagrama de barras de valores globales, bandas de frecuencia, y parámetros contra puntos de medición.

k) Presentación de gráficas de órbita.

l) Presentación de gráficas de pronóstico.

m) Presentación de gráficas de polar.

n) Presentación de gráficas de tiempo.

o) Presentación de gráficas de cascada.

p) Presentación de gráficas de r/min vs tiempo.

q) Presentación de gráficas de fase.

r) Presentación de gráficas de línea centro de flecha.

La configuración debe estar basada en una unidad de adquisición localizada en la central y debe permitir la conexión de una estación de análisis y diagnóstico en red local o mediante modem telefónico, desde oficinas regionales de análisis dinámico. B.4 FUNCIONES REQUERIDAS DE LA ESTACIÓN DE ADQUISICIÓN Las funciones que debe realizar el sistema supervisorio se describen a continuación: B.4.1 Adquisición de Datos en Condiciones Estables Adquirir, medir y desplegar el valor global de las siguientes variables.

a) Vibración en aceleración, velocidad o desplazamiento.

b) Amplitud y fase filtrada a 1 x r/min o NX seleccionable por el usuario.

c) Posición axial de rotor.

d) Claro de entrehierro (gap de aire).

La medición del claro del entrehierro permite vigilar y detectar cambios en la posición del centro magnético, también permite diferenciar entre posición del rotor con carga y sin ella, así como la detección de deformaciones del rotor; problemas que causan daños de alto costo cuando no son detectados oportunamente. Para la medición del claro del entrehierro se sugiere emplear sensores capacitivos de proximidad, instalados en ocho puntos alrededor del estator, separados 90° entre sí.

e) Velocidad de rotación. f) Temperatura de devanados, aceite lubricante, metal de chumaceras, aire de ventilación y agua

de enfriadores.


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g) Presión de entrada en turbina.

h) Flujo. i) Ruido. j) Variables de tensión c.a. y c.d. en general. k) Carga. l) Reactivos, tensión y corriente de excitación. m) Adquirir y almacenar formas de onda a intervalos de tiempo especificados por el usuario. n) Adquirir y almacenar espectros de frecuencia de tiempo especificados por el usuario.

También se debe determinar y almacenar los siguientes parámetros de análisis por punto de medición de vibración, comparándolos continuamente contra valores límite:

- energía en una banda de frecuencia,

- energía síncrona en una banda de frecuencia,

- energía no síncrona en una banda de frecuencia,

- amplitud de vibración síncrona a 1 x r/min,

- ángulo de fase a 1 x r/min,

- energía total,

- velocidad de la máquina en r/min,

- media, varianza y desviación. Para cada variable, el sistema debe permitir la adquisición y almacenamiento de valores y parámetros de referencia, para fines comparativos, con posibilidad de actuación de esta referencia.

- el despliegue al operador debe mostrar lo siguiente:

. la configuración del sistema,

. condición de niveles globales por máquina, indicando alarma y disparo,

. condición de alarmas por bandas de frecuencia por sensor,

. debe tener la posibilidad de habilitar o inhibir la señal de disparo desde el SCAAD. B.4.2 Funciones Requeridas en Condiciones de Alarma Para condiciones de alarma de alguna señal, el sistema debe realizar las siguientes funciones.

a) Manejar por lo menos tres tipos de alarmas, que son:


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- bajo o alto nivel de señal, para detectar fallas del sensor, - condición de alerta, - condición de alarma (no operar).

b) El sistema debe determinar los valores globales de cada señal y compararlos con los niveles de

alarma establecidos, desplegando mensajes preventivos visuales o acústicos. c) El sistema debe calcular los valores de amplitud de por lo menos 12 bandas de frecuencia,

comparándolos contra los valores establecidos de alarma, desplegando mensajes preventivos visuales o acústicos. Las bandas de frecuencia, parámetros y niveles de alarma deben ser configurables por el usuario.

d) Bajo condiciones de alguna de las alarmas, el sistema debe almacenar en la base de datos, los

64 valores globales previos a la activación de la alarma, correspondientes a los sensores en ese estado.

e) Si algún canal en alarma está asociado con adquisición de espectro o forma de onda, se debe

almacenar en la base de datos el espectro y/o la forma de onda que causó la alarma. f) Almacenamiento en la base de datos de espectros que causan alarma en alguna banda de

frecuencia. g) Almacenamiento en la base de datos de la forma de onda que causa la alarma.

B.5 ESTACIÓN DE ANÁLISIS Y DIAGNÓSTICO Para contar con un historial del comportamiento y evolución de las variables vigiladas, se requiere que el sistema cuente con funciones de análisis que permitan detectar a tiempo la presencia de fenómenos que originan las fallas y paros forzados; para lograr lo anterior, se requiere contar con una unidad de análisis y diagnóstico, la cual podrá ser instalada en la central misma, o en la oficina regional de análisis dinámico, conectada en red local o vía telefónica. B.5.1 Funciones Requeridas de la Unidad de Análisis y Diagnóstico Las funciones de la unidad de análisis que se describen a continuación, permitirán diagnosticar oportunamente las condiciones de los equipos vigilados. El despliegue de gráficas en pantalla, impresora y graficador de:

a) Espectros de frecuencia de señales de vibración y ruido.

b) Formas de onda de señales dinámicas como vibración, ruido, entre otros.

c) Espectros múltiples para comparación contra un espectro de referencia. d) Diferencia o relación entre espectros.

e) Comparación de variables y formas de onda contra valores de referencia.

f) Evolución y tendencia de valores globales simples y múltiples.


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g) Evolución y tendencia de componentes de espectros simples y múltiples.

h) Correlación entre variables seleccionadas por el usuario. B.6 REPORTES El sistema debe ser capaz de generar los siguientes reportes:

a) Reporte de máquinas en alarma.

- status de alarma y severidad por sensor,

- secuencia de alarmas, - tipo de límite que produjo la primera alarma, - tiempo de alarma desde la primera indicación, - valor máximo desde la primera alarma.

b) Resumen de valores globales.

- los valores mas recientes por sensor, - fecha y hora de la última adquisición.

c) Análisis de sensores en alarma.

- valor global actual de caracterización de espectros y formas de onda.

d) Status de alarmas, con indicación de nivel de severidad, hora de inicio de la alarma y lista de

sensores en alarma.

e) Resumen de análisis de parámetros por sensor.

f) Señales de referencia. B.7 ALMACENAMIENTO DE DATOS Para el almacenamiento de datos se requieren las siguientes funciones:

a) Compactación de datos para almacenamiento, sobre intervalos de tiempo definidos por el usuario.

b) Transferencia de archivos de datos medios removibles de almacenamiento masivo, como disco

de gran capacidad y cintas magnéticas.


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B.8 SENSORES REQUERIDOS B.8.1 Unidad de Adquisición Las características técnicas generales que debe tener el sistema son:

a) Canales de entrada: 32.

b) Canales de entrada de sensor de fase: 8.

c) Acoplamiento: c.a./c.d. seleccionable por el usuario.

d) Etapas de amplificación: 8 como mínimo seleccionable en pasos 1, 2, 5 y múltiplos.

e) Intervalo de entrada: ± 1 mV a ± 22 V c.d.

f) Entradas de señal: simple o diferencial.

g) Entrada para tacómetro: pulsos TTL de 0 V - 5 V y “keyphasor”.

h) Conversiones de señal: rmc a c.d. e integración.

i) Alimentación para sensores piezoeléctricos: 16 V.

j) Intervalo dinámico: 72 dB.

k) Resolución en conversión analógico-digital: 12 bits.

l) En todos los despliegues gráficos se debe contar con cursores dinámicos simples, de armónicas, de bandas laterales y función de amplificación (zoom).

m) Alimentación: 127 V c.a., 60 Hz, además de un sistema de emergencia por falta de energía

eléctrica para garantizar su operación de manera continua. B.8.2 Análisis Espectral Para el análisis espectral, el sistema de monitoreo debe tener las siguientes características:

a) Intervalo de frecuencia: 0 kHz - 40 kHz, con pasos seleccionables de: 1, 2, 4, 8, y múltiplos de 10, 100,1 000 y 10 000.

b) Resolución: 100, 200, 400, 800 y 1 600 líneas, seleccionables.

c) Promedios: de 1 a 99 seleccionables.


CFE W4200-12

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APÉNDICE C (Normativo)

SISTEMA DE ANÁLISIS DE DESCARGAS PARCIALES EN LÍNEA CONTINUO

C.1 Alcance. C.2 Acopladores Capacitivos. C.3 Cables de Señal. C.4 Caja de Terminales. C.5 Unidad de Adquisición de Datos de Descargas Parciales. C.6 Unidad de Adquisición de Datos Analógicos. C.7 Software. C.8 Computadora Central y Red. C.9 Servicios de Ingeniería y Puesta en Servicio. C.10 Material de Montaje e Instalación. C.11 Diagramas. C.12 Entrenamiento. C.13 Interpretación de los Resultados de Prueba de Análisis de Descargas Parciales.

GENERADORES PARA CENTRALES HIDROELÉCTRICAS ESPECIFICACIÓN CFE W4200-12

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C.1 ALCANCE

a) El contratista debe suministrar e instalar en campo un sistema de análisis de descargas parciales en línea continuo incluyendo acopladores capacitivos instalados permanentemente, cables de señal, aterrizadores de blindaje de cables, cajas de terminales, unidades de adquisición de datos de descargas parciales, unidades de adquisición de datos analógicos y materiales misceláneos de instalación así como software, computadora e impresora.

b) El sistema de análisis de descargas parciales debe permitir el monitoreo en línea de la

condición del aislamiento del estator sin interrumpir la operación del generador, en correlación con los parámetros de operación del generador.

c) El sistema de análisis de descargas parciales deber ser capaz de ser instalado durante la

construcción en fábrica del generador o en campo o durante un paro de servicio programado con el rotor en su lugar.

d) El sistema de análisis de descargas parciales suministrado e instalado no debe comprometer en

ninguna forma la integridad y seguridad del generador.

e) El sistema de análisis de descargas parciales suministrado debe ser adecuado para la prueba de análisis de descargas parciales del aislamiento en hidrogeneradores, turbogeneradores y grandes motores. Este debe incorporar algoritmos de rechazo al ruido aprobados en la industria basados en las características y la comparación digital de los tiempos de llegada de los pulsos de descargas parciales. El sistema de análisis de descargas parciales debe ser conectado a través de una red de área local a una computadora personal de escritorio e incluir un software basado en Windows XP para adquisición, análisis, visualización e impresión de los datos de prueba de descargas parciales.

f) El sistema de análisis de descargas parciales en línea continuo debe ser capaz de comunicarse

directamente con el sistema SCAAD de la planta o similar para adquirir los parámetros de operación esenciales del generador y transmitir la información esencial de la actividad de descargas parciales por medio de señales de 4 mA - 20 mA.

g) El sistema de análisis de descargas parciales en línea debe ser capaz de operar

independientemente en caso de pérdida de la conexión al sistema SCAAD de la planta y recuperarse automáticamente en caso de problemas de alimentación.

h) El sistema de análisis de descargas parciales en línea debe incorporar componentes de

hardware y software contemporáneos, prevenir que sean obsoletos y asegurar compatibilidad en el futuro empleando métodos de monitoreo de descargas parciales y de rechazo de ruido, asegurando así compatibilidad con instrumentos de monitoreo de descargas parciales anteriores.

i) El sistema de análisis de descargas parciales en línea debe estar respaldado por una garantía

de 5 años para hardware y software. C.2 ACOPLADORES CAPACITIVOS

a) El proveedor debe proporcionar acopladores capacitivos tipo mica epóxica para instalarse permanentemente diseñados para monitorear descargas parciales en máquinas rotatorias de alta tensión.


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b) Los capacitores deben ser encapsulados en moldes diseñados especialmente, sin ningún maquinado de áreas expuestas y una superficie altamente pulida y resistente a la conducción.

c) El material epóxico usado debe ser retardante de la propagación de flamas, con excelente

estabilidad a la alta temperatura. Las propiedades de conducción de su superficie deben ser probadas de acuerdo con la referencia [30], y la resistencia al arco de acuerdo a la referencia [31] del capítulo 13 de esta especificación.

d) La rigidez dieléctrica del material epóxico debe ser mínimo 775 V/mil (30kV/mm) a 200°C

y 950 V/mil (37kV/mm) a 100 °C.

e) El proveedor debe determinar y suministrar el número y modelo más apropiado de acopladores capacitivos de acuerdo a los datos de placa de la máquina y características del diseño de los devanados. En aplicaciones en hidrogeneradores, el equipo debe ser capaz de aceptar hasta 24 acopladores capacitivos de entrada y todos los resultados deben ser guardados en un base de datos sencilla.

f) Todos los capacitores deben ser probados para determinar que cumplen con los requerimientos

de voltaje de extinción corona (CEV).

g) Los acopladores deben ser adecuados para operación a temperaturas de -35 °C a 135 °C.

h) Las terminales de montaje deben de ser de bronce con rosca en ambos extremos de 9,525 mm (3/8”) – 16 UNC o equivalente, al menos de 12 mm de profundidad.

i) Cada capacitor debe ser proporcionado con una base de instalación no conductiva, diseñada

para montar el capacitor usando no más de 15 mm de la altura del capacitor. C.3 CABLE DE SEÑALES

a) El cable de señales suministrado deberá ser de 50 Ω, RG 58 C/U, MIL-C-17F.

b) Cada cable de señales debe terminar en un aterrizador de blindaje de cables del lado del acoplador capacitivo y en una caja de terminales en el otro lado. El aterrizador del blindaje de cables debe ser diseñado para reducir las pérdidas de señales de descargas parciales y mejorar la respuesta total del sistema de análisis de descargas parciales.

c) Los cables de señal deben ser tendidos a lo largo de una superficie metálica aterrizada o en

tubería metálica.

d) La colocación de los cables de señal o tubería no deben interferir con la operación normal y mantenimiento del generador.

e) Los cables de señal deben ser sujetados a una superficie plana para prevenir movimiento

debido a vibración. C.4 CAJA DE TERMINALES

a) Las terminales de los cables de señal provenientes de los acopladores capacitivos deben ser alojados en un gabinete NEMA/EEMAC tipo 12 hermético al aceite.


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b) La caja de terminales debe ser instalada externamente al generador en un lugar accesible con iluminación suficiente y cercana a una toma corriente para facilitar la pruebas de análisis de descargas parciales.

c) La caja de terminales para prueba de análisis de descargas parciales debe ser dimensionada

para conectar los cables de señal y debe incorporar:

- conectores BNC arreglados en filas correspondientes a la fase y en columnas correspondientes a los pares de acopladores,

- circuitos de protección para prevenir el aumento de niveles de voltajes peligrosos en

cualquier momento en cualquier parte de la caja,

- tarjetas de circuito impreso para colocar el sistema de circuitos electrónicos. d) Cada cable de señal debe ser etiquetado en ambos extremos para mostrar el acoplador

capacitivo asociado. e) Las conexiones en la caja de terminales entre los cables de señal y los conectores BNC deben

ser hechos por medio de soldadura. f) Para proporcionar una conexión a tierra adecuada, debe utilizarse alambre de cobre #6 para

conectar la caja de terminales a tierra que debe ser la misma utilizada para el estator. g) El calibre del alambre es el mínimo aceptable y puede ser incrementado a discreción del

contratista.

C.5 UNIDADES DE ADQUISICIÓN DE DATOS DE DESCARGAS PARCIALES (UADDP)

a) Una UADDP debe ser instalada externamente a la máquina.

b) Cada UADDP debe se proporcionada por cada generador.

c) La UADDP debe ser colocada en un gabinete de 482,6 mm (19”). El contratista puede suministrar el gabinete como una opción.

d) Cada cable de señal debe ser etiquetado en ambos extremos del acoplador capacitivo

asociado.

e) Los cables de señal BNC deben conectar la UADDP a la caja de terminales para análisis de descargas parciales.

f) Para proporcionar una conexión a tierra adecuada, debe utilizarse alambre de cobre #6 para

conectar el gabinete de la UADDP a tierra que debe ser la misma utilizada para el estator. El calibre del alambre es el mínimo aceptable.

g) El contratista debe suministrar la UADDP específicamente diseñada y equipada para usarse

con los acopladores capacitivos instalados permanentemente. La UADDP debe ser equipada con una entrada BNC por cada acoplador capacitivo instalado hasta un máximo de 24. El rango dinámico debe ser de 16 mV a 6,4 V medidos en 16 rangos de tensión y un mínimo de 120 ventanas de ángulo de fase.


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h) Los acopladores capacitivos en cualquier generador deben ser monitoreados continuamente y una alarma emitida si los niveles de Qmax son excedidos.

i) Un archivo de medición debe registrarse basado en lo siguiente:

- alcance o superación de un valor Qmax definido por el usuario (automático),

- a intervalos de tiempo pre-definidos por el usuario (automático), - solicitud manual desde la computadora central (remoto).

j) Los datos de tendencia deben sen recolectados en intervalos de tiempo pre-definidos por el

usuario.

k) La UADDP debe incluir un puerto de comunicación ethernet (usando TCP/IP). C.6 UNIDAD DE ADQUISICIÓN DE DATOS ANALÓGICOS (UADA)

a) Una UADA debe ser instalada en un cuarto de control central o cerca del sistema SCAAD.

b) Las fuentes de 4 mA – 20 mA de los parámetros de operación del generador (es decir, carga, temperatura, humedad/presión del gas de enfriamiento) deben ser proporcionadas por el cliente y conectadas a la UADA.

c) Una UADA debe ser proporcionada para hasta 6 generadores.

d) La UADA debe recolectar la información de los siguientes parámetros de operación de la

máquina:

- carga activa,

- carga reactiva, - temperatura de los devanados, - presión del gas de enfriamiento o humedad.

e) La UADA debe proporcionar una salida de 4 mA – 20 mA proporcional al valor Qmax para cada

fase.

f) La UADA debe proporcionar un juego de contactos secos (NA/NC) por fase para propósitos de alarma a 30 V c.d. @ 1A.

g) La UADA debe proporcionar una indicación de alarma desde su panel frontal.

h) La UADA debe ser conectada a la computadora central a través de un puerto de

comunicaciones RS485 y protocolo MODBUS.

i) La UADA debe ser colocada en un gabinete de 482,6 mm (19”). El contratista puede suministrar el gabinete como una opción.


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C.7 SOFTWARE

a) El contratista debe suministrar un software capaz de monitorear las siguientes funciones:

- monitoreo continuo de la actividad de descargas parciales y parámetros de operación del generador,

- registrar mediciones automáticamente y actualizar la base de datos de tendencia, - monitoreo y visualización continua del valor de descargas parciales proporcional al valor

Qmax para cada acoplador capacitivo, - transmitir automáticamente las mediciones de descargas parciales a la computadora

central, guardar datos y programar la operación de relevadores de alarma cuando los niveles de descargas parciales especificados por el usuario exceden el valor Qmax.

- registrar automáticamente mediciones de descargas parciales en intervalos de tiempo

pre-definidos por el usuario, - registro manual de mediciones de descargas parciales a solicitud del usuario desde la

computadora central, - actualización automática de las salidas de corriente proporcionales a Qmax para cada

fase.

b) El software debe ser capaz de mostrar e imprimir las siguientes funciones de análisis:

- graficas presentando el número de pulsos por segundo contra la magnitud de pulsos positivos y negativos para cada acoplador. Mediciones múltiples o individuales deben ser mostradas en la misma gráfica,

- gráficas en 3 dimensiones presentando valores NQN positivos y negativos contra el

número de acopladores capacitivos. Mediciones múltiples o individuales deberán ser mostradas en la misma gráfica,

- gráficas en 3 dimensiones presentando valores Qmax positivos y negativos contra el

número de acopladores capacitivos. Mediciones múltiples o individuales deben ser mostradas en la misma gráfica,

- distribución angular en 3 dimensiones de descargas parciales (es decir, el número de

pulsos por segundo vs magnitud del pulso vs ángulo de fase) para cada acoplador.

c) El software debe ser capaz de mostrar e imprimir las siguientes funciones de tendencias:

- gráficas de tendencia presentando valores NQN positivos y negativos para cada acoplador para cualquier período de tiempo (por ejemplo 5 años),

- gráficas de tendencia presentando valores Qmax positivos y negativos para cada

acoplador para cualquier período de tiempo (por ejemplo 5 años), - seleccionar valores positivos o negativos únicamente para Qmax o NQN para ser

mostrados o impresos para cada acoplador,


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- el color de cada curva debe ser seleccionado automáticamente por “default” o puede ser seleccionado independientemente por el usuario si lo desea,

- cualquier período de tiempo puede ser seleccionado para mostrar o imprimir los datos, - zoom para cambiar la escala de la amplitud o período de tiempo.

C.8 COMPUTADORA CENTRAL Y RED

a) El contratista debe proporcionar una computadora central personal de escritorio la cual consiste de lo siguiente (configuración mínima):

- procesador: Intel pentium, - sistema operativo: Windows XP profesional, - video: Monitor CRT de 17’, - dispositivos de entrada: Teclado, mouse, - dispositivos de comunicación: Puerto serie, puerto paralelo, RG45 10/100, puerto ethernet - impresora: Opcional

b) El contratista debe proporcionar 100 m de cable de red UTP CAT5 por UADDP y un “hub” para

crear un red de área local. C.9 SERVICIOS DE INGENIERÍA Y PUESTA EN SERVICIO

a) El contratista debe proporcionar el diseño de ingeniería para el sistema de análisis de descargas parciales en línea continuo y automatizado, así como la supervisión en sitio de la instalación de los acopladores capacitivos, la UADDP, UADA y todas las otras partes del sistema de análisis de descargas parciales.

b) El contratista debe proporcionar los servicios de inspección, prueba y puesta en servicios del

sistema de análisis de descargas parciales en línea continuo y automatizado incluyendo la instalación de los acopladores capacitivos.

c) El contratista debe proporcionar la labor calificada y el equipo de prueba necesario, tales como

generadores de señales, y osciloscopios, necesarios para completar la puesta en servicio final del sistema de análisis de descargas parciales en línea continuo y automatizado. El equipo de prueba permanecerá en propiedad del contratista después de la puesta en servicio.

C.10 MATERIALES DE MONTAJE E INSTALACIÓN El contratista debe suministrar los materiales de montaje e instalación tales como cintas aislantes, cables de señale coaxiales y conductores de cobre para conectar los acopladores capacitivos al generador.


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C.11 DIAGRAMAS Para la instalación, el contratista debe proporcionar un diagrama describiendo la localización de las UADDPs, UADAs, computadora central, acopladores capacitivos, el método de sujeción de los acopladores capacitivos y las conexiones eléctricas. C.12 ENTRENAMIENTO El contratista debe proporcionar entrenamiento en sitio acerca de los fundamentos del sistema de análisis de descargas parciales en línea continuo y automatizado, uso del software y guías básicas para el análisis e interpretación de resultados de los datos de prueba del análisis de descargas parciales. El contratista debe recomendar los procedimientos de prueba de análisis de descargas parciales convenientes y el manejo de los archivos de prueba para ser implementados por el usuario. C.13 INTERPRETACIÓN DE LOS RESULTADOS DE PRUEBA DE ANÁLISIS DE DESCARGAS PARCIALES

a) Para la recepción de resultados de prueba de análisis de descargas parciales válidos, el contratista debe proporcionar la interpretación escrita de la primera serie de pruebas para cada máquina equipada con acopladores capacitivos tomadas durante los primeros 12 meses después de la instalación.

b) Si es requerido, el contratista debe proporcionar los servicios de soporte después de la venta

los cuales podrían incluir cualquier de los cursos de entrenamiento en la teoría y aplicación del análisis de descargas parciales, servicios de prueba de análisis de descargas parciales; e interpretación y reporte de tendencias de los resultados de prueba.


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APÉNDICE D (Normativo)

RESUMEN DE CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

El licitante debe proporcionar a la CFE los datos que se piden en la información tecnica de este Apéndice, acompañando copia del mismo al presentar su propuesta. D.1 DATOS DE DISEÑO DEL GENERADOR

a) Tipo _______________________

b) Número de fases _______________________

c) Dirección de rotación _______________________

d) Secuencia de fases _______________________

e) Frecuencia nominal _____________________Hz

f) Velocidad nominal ___________________r/min

g) Número de polos _______________________

h) Tensión nominal entre fases _____________________kV

i) Clase de aislamiento _______________________ j) Nivel básico de aislamiento al impulso por rayo _____________________kV

k) Factor de potencia nominal, (atrás) _______________________ l) Elevaciones máximas de temperatura de diseño, conforme al parrafo 6.19 de la especificación: _______________________

- rotor _____________________°C - estator _____________________°C

m) Capacidades a tensión, frecuencia y factor de potencia nominales: - nominal, con 80 °C de elevación de temperatura en rotor y estator ____________________kVA - máxima, con las elevaciones de temperaturas de la letra k) anterior ____________________kVA - tiempo máximo recomendado por día de operación a capacidad máxima _____________________h


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n) Capacidades con FP = 0 intensidad adelantada (excitación reducida), tensión y frecuencia nominales. - con control automático de tensión y 80 °C de elevación de temperatura en rotor y estator ___________________kvar - con control automático de tensión y las elevaciones de temperatura de la letra l) anterior ___________________kvar - con control manual de tensión y 80 °C de elevación de temperatura en rotor y estator ___________________kvar - con control manual de tensión y las elevaciones de temperatura de la letra l) anterior ___________________kvar

o) Capacidades con FP = 0 intensidad atrasada (sobreexcitado), tensión y frecuencia nominales.

- con control automático de tensión y 80 °C de elevación de temperatura en rotor y estator ___________________kvar - con control automático de tensión y las elevaciones de temperatura de la letra l) anterior ___________________kvar - con control manual de tensión y 80 °C de elevación de temperatura en rotor y estator ___________________kvar - con control manual de tensión y las elevaciones de temperatura de la letra k) anterior ___________________kvar

p) Velocidad de desboque ___________________r/min D.2 DATOS GARANTIZADOS

a) Variaciones de tensión y frecuencia durante la operación del generador.

- relación Volt/Hertz ___________________ p.u.

b) Capacidades a la tensión, frecuencia y factor de potencia nominales.

- nominal ___________________ kVA


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- máxima ___________________ kVA

c) Capacidades máximas reactivas a tensión

y frecuencias nominales.

- con FP = 0 intensidad adelantada (excitación reducida) ___________________kvar

- con FP = 0 intensidad atrasada (sobreexcitado) ___________________ kvar

d) Elevaciones de temperatura sobre 40 °C

a tensión frecuencia y factor de potencia nominales.

- a capacidad nominal:

. rotor ____________________ °C

. estator ____________________ °C

- a capacidad máxima:

. rotor ____________________ °C . estator ____________________ °C

e) Elevaciones de temperatura sobre 40 °C

a capacidades máximas reactivas a tensión y frecuencia nominales.

- con FP = 0 intensidad adelantada (excitación reducida):

. rotor ____________________ °C . estator ____________________ °C

- con FP = 0 intensidad atrasada (sobreexcitación)

. rotor ____________________ °C . estator ____________________ °C

f) Eficiencias a FP nominal y FP igual a 1; (véase tablas D.1 y D.2) tensión y frecuencias

nominales (sin incluir las pérdidas de la excitación y su reóstato) para cargas de:


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TABLA D.1 – Eficiencia a FP nominal

Pérdida en kW % Carga

nominal estator campo núcleo ventilación otras % otras

eficiencias

100

90

80

70

60

50

25

TABLA D.2 – Eficiencia a FP = 1

Pérdida en kW % Carga nominal estator campo núcleo ventilación otras

% otras eficiencias

100

90

80

70

60

50

25

- eficiencia media pesada garantizada la fórmula indicada en la especificación _____________________ %

Para el cálculo de la eficiencia media pesada, se deben usar eficiencias con valores nominales de tensión, factor de potencia y frecuencia.

g) Reactancias:

- síncrona directa a corriente nominal (xd) _____________________%

- síncrona directa a tensión nominal (xd) _____________________% - síncrona en cuadratura a corriente nominal (xq) _____________________%


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- síncrona en cuadratura a tensión nominal (xq) _____________________%

- transitoria directa a corriente nominal (x’d) _____________________% - transitoria directa a tensión nominal (x’d) _____________________% - transitoria en cuadratura a corriente nominal (x’q) _____________________% - transitoria en cuadratura a tensión nominal (x’q) _____________________% - subtransitoria directa a corriente nominal (x”d) _____________________% - subtransitoria directa a tensión nominal (x”d) _____________________% - subtransitoria en cuadratura a corriente nominal (x”q) _____________________% - subtransitoria en cuadratura a tensión nominal (x”q) _____________________% - de secuencia negativa a corriente nominal (x2) _____________________% - de secuencia negativa a tensión nominal (x2) _____________________% - de secuencia cero a corriente nominal (x0) _____________________% - de secuencia cero a tensión nominal (x0) _____________________% - de Pottier (xp) _____________________%

h) Relación:

dx"qx"

i) Relación de cortocircuito (Kc) _____________________% j) Constantes de tiempo:

- en circuito abierto, transitoria eje directo (T’do) ______________________s

- en cortocircuito transitoria eje directo (T’d) ______________________s - en cortocircuito componente c.d. (Ta) armadura ______________________s - en circuito abierto subtransitoria en cuadratura (T’’qo) ______________________s - en circuito abierto subtransitoria eje directo (T’’do) ______________________s

k) Factor de influencia telefónica.

- balanceado ______________________

- residual ______________________


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l) Resistencia a 75 °C en la armadura (por fase) ______________________Ω m) Resistencia secuencia negativa ______________________Ω n) Factor de desviación máximo de la forma de onda _______________________ o) Características del campo: - resistencia del campo 75 °C ______________________Ω - tensión de diseño del campo ______________________V - tensión de campo 1,0 pu ______________________V - corriente de campo a 1,0 p.u. de tensión terminal y 100 % kVA nominales saturación a 0,95 de F.P. atrás (sobreexcitado) ______________________A - corriente de campo de 1,05 p.u. tensión nominal y 100 % kVA nominales saturación a 0,95 de F.P. atrás (sobreexcitado) ______________________A - corriente de campo de 1,1 p.u. tensión terminal y 100 % kVA nominales saturación a 0,95 de F.P. atrás (sobreexcitado) ______________________A p) Regulación entre carga nominal y carga cero _____________________ % q) Capacitancia de los generadores - C1 ___________________Ω µF - C2 _____________________µF - C0 _____________________µF r) Valor de (I2 secuencia negativa x tiempo) _____________________ s) Momento de inercia.

- el valor de la energía constante almacenada H del generador (sin incluir el momento de inercia de la turbina) _______________ kW.s/kVA

- el valor anterior es considerado un valor de GD² del generador (sin incluir el momento de inercia de la turbina) de: ___________________ Nm² t) Comportamiento dinámico de los elementos rotatorios.

El licitante de generadores debe suministrar los datos que se mencionan a continuación, necesarios para el cálculo del comportamiento dinámico a los elementos rotatorios por parte del licitante de turbinas.

- elevación del centro de las chumaceras guía (si se suministran) · superior ________________m s.n.m.


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· inferior ________________ m s.n.m. - constante de amortiguamiento de las chumaceras guías incluyendo la película de aceite · superior _______________________ · inferior _______________________ - masa de las partes rotatorias del generador _____________________kg - elevación del centro de gravedad delas partes rotatorias del generador ________________m s.n.m. - longitud de la flecha del generador. · tramo superior ____________________ cm · tramo inferior ____________________ cm u) Masa del rotor completo para su izaje _____________________kg

v) Masa de los dispositivos especiales necesarios para el izaje del rotor completo _____________________kg

w) Izaje mínimo requerido sobre el piso de generadores, a partir del gancho de la grúa. _____________________ m x) Valores máximos de vibración en sitio (véase las tablas D.3 y D.4):

TABLA D.3 - Vibración radial (mm/s)

Chumaceras

Superior Carga Inferior

Síncrona Vibración absoluta rcm

Síncrona Vibración relativa rcm


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TABLA D.4 - Vibración axial (mm/s)

Chumaceras

Superior Carga Inferior

Síncrona Vibración absoluta rcm

Síncrona Vibración relativa rcm

D.3 DATOS DEL EQUIPO D.3.1 Características Técnicas a) Generador.

- relación entre la temperatura del punto caliente (hot spot) y temperaturas medibles del embobinado (RTD’s) _______________________

- tiempo que la máquina soportará la velocidad de desboque ____________________min - resiste la máquina el cortocircuito a valores nominales excitación fija y 5 % de sobre tensión durante 30 s Si________ No_______ - volumen de aceite de la chumacera guía ______________________ I - gasto de agua requerida para el enfriamiento de la chumacera guía ___________________ m³/h

- presión del agua a la entrada de los enfriadores de la chumacera guía desde _________________ kPa hasta ______________kPa

- caída de presión en los enfriadores de la chumacera guía (si se requieren) _______________________

- material de los enfriadores de la chumacera guía _______________________

- dimensiones de los orificios para los filtros de agua en los enfriadores de la chumacera guía _______________________

- número de enfriadores del generador _______________________ - gradiente de temperatura entre el agua de enfriamiento y el aire frío de los enfriadores del generador _____________________°C - gasto de agua requerido para los enfriadores del generador ___________________ m³/h - presión del agua a la entrada de los enfriadores del generador: desde _______________kPa hasta_______________ kPa


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- elevación de temperatura operando el generador a capacidad nominal y con un enfriador fuera de servicio ____________________°C - tiempo recomendable para operar el generador en estas condiciones ____________________min - caída de presión en los enfriadores del generador ____________________kPa - material de los enfriadores del generador _______________________ - presión de prueba que se aplica en su programa de control de calidad a los enfriadores ____________________kPa

- dimensión de los orificios para los filtros del agua en los enfriadores del generador ____________________mm

- número de calentadores eléctricos para evitar la condensación de humedad en los devanados de la máquina _______________________

· cada uno con capacidad de: _____________________ W - características mecánicas calculadas (véase tabla D.5): tabulación de esfuerzos en las siguientes partes de acero:

TABLA D.5 - Tabulación de esfuerzos kPa

Máximo esfuerzo desarrollado Parte Punto de

cedencia A velocidad nominal

A velocidad de desboque

1. Araña 2. Polos 3. Llanta de color 4. Cola de milano

b) Transformadores de corriente. Correspondiente al lado de fases del generador: - cantidad _______________________ - corriente nominal secundaria ______________________A - relación de transformación _______________________ - factor de capacidad térmica _______________________ - clase de aislamiento _____________________kV - tensión nominal entre fases _____________________kV - pruebas dieléctricas en baja frecuencia:


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· un minuto en seco _____________________kV · en húmedo 10 s _____________________kV

- clase de exactitud: . para medición con carga _______________________ . para protección _______________________ - corriente momentánea de designación: · de cálculo durante 1 s ______________________A · de resistencia mecánica (rmc) ______________________A - capacidad de exactitud ____________________ VA Correspondientes al lado neutro del generador: - cantidad _______________________ - corriente nominal secundaria ______________________A - relación de transformación _______________________ - factor de capacidad térmica _______________________ - clase de aislamiento _____________________kV - tensión nominal entre fases ______________________V - prueba dieléctrica en baja frecuencia: · un minuto en seco _____________________kV · en húmedo 10 s _____________________kV

- clase de exactitud: . para medición con carga _______________________ . para protección _______________________

- corriente momentánea de designación: . de cálculo durante 1 s ______________________A . de resistencia mecánica (rmc) ______________________A - capacidad de exactitud ____________________ VA


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c) Transformador del neutro del generador. - capacidad continua del transformador del neutro ___________________ kVA - capacidad de 1 minuto del transformador del neutro ___________________ kVA - relación del transformador ____________________ kV - elevación de temperatura sobre 40 °C ambiente _____________________°C - clase de aislamiento ____________________ kV - tipo de aislamiento _______________________ - tipo de enfriamiento _______________________ d) Resistencia en el secundario del transformador del neutro. - resistencia ______________________Ω - capacidad continua ____________________ kW - capacidad 1 minuto ____________________ kW D.3.2 Características Físicas D.3.2.1 Generador completo (sin el gabinete del inciso D.3.2.2 siguiente, ni refacciones ni herramientas) a) Masa neta ____________________kg Variación______________% b) Masa del embarque_____________ kg Variación______________% c) Volumen de embarque__________ m³ Variación ______________% D.3.2.2 Gabinete del neutro del generador a) Masa neta ____________________kg Variación______________% b) Masa del embarque_____________ kg Variación______________% c) Volumen de embarque___________m³ Variación ______________% d) Largo_________________________m Ancho______________m Alto__________________m D.3.2.3 Rotor a) Masa de un polo de campo________kg Variación ______________% b) Masa del rotor completamente ensamblado Para su izaje___________________kg Variación______________%


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c) Diámetro de la llanta del rotor__________________________cm Variación ______________% d) Altura_________________________cm Variación ______________% D.3.2.4 Estator a) Masa de un segmento del estator completamente devanado_____________________kg Variación______________% b) Masa de los dispositivos especiales necesarios para el izaje del estator completo______________________ kg Variación______________% c) Masa del estator completo para su izaje___________________kg Variación______________% d) Número de segmentos o partes en que se proporciona el estator________________________ Variación______________% e) Diámetro exterior del estator (sin enfriadores)________________cm Variación______________% f) Diámetro del estator con enfriadores____________________cm Variación______________________% D.3.2.5 Capacidad de grúa Capacidad total requerida por la grúa para izaje del rotor Completo___________________________kN Variación______________% D.3.2.6 Piezas más pesadas a transportar a) Nombre ____________________________________________________________________________ b) Masa_________________________kg Variación______________% c) Largo_________________________m Ancho______________m Alto__________________m D.3.2.7 Suministro completo (con refacciones, equipo menudo, herramientas, entre otros) Masa neta_____________________kg Variación_______________%


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Masa de embarque______________kg Variación______________% Vol. de embarque_______________ m³ Variación______________% D.4 DATOS CONFIRMATIVOS Los criterios definidos no están sujetos a modificaciones.

a) Se acepta que la tensión eléctrica para todos los circuitos de fuerza en la planta sea suministrada por un sistema de 3 fases, 60 Hz, 480 V, así como todos los dispositivos que requieran esta alimentación deben estar provistos para esta tensión y los límites indicados en la especificación. ____________________

b) Se acepta que la tensión eléctrica para circuitos

de control en la planta sea suministrada por un sistema de 250 V c.d., así como todos los elementos de control estén provistos para esta tensión y los límites de variación indicados en la especificación. ____________________

c) Todo el material, equipo y pruebas está de

acuerdo a las normas indicadas en esta especificación. ____________________

d) Se acepta que toda la documentación debe

estar en idioma español. ____________________

e) Todo el material cumple con los requisitos señalados en el párrafo 6.8 de esta

especificación. ____________________

f) Se cumplen los requerimientos mencionados en el inciso 6.8.3 de soldadura. ____________________

g) Se aceptan los requisitos para diseño indicados en el inciso 6.8.4. ____________________

h) Se proporciona la información solicitada en el inciso 6.2.20 relacionada con las consecuencias o

daños posibles en el generador si se emplea un sistema contra incendio a base de agua. ____________________

i) Se proporcionan especificaciones completas y los procedimientos de aplicación de cada sistema de protección anticorrosivo y pintado que debe ser usado y se cumple con las especificaciones CFE D8500-01, CFE D8500-02 y CFE D8500-03. ____________________


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j) Se incluye en la propuesta programa de inspección. ____________________

k) Se incluye en el precio de los generadores el viaje y atención de un ingeniero de la CFE para presenciar las pruebas en fábrica. ____________________

l) Se cumplen las disposiciones indicadas en las bases de la licitación. ____________________

m) Se cumplen las disposiciones indicadas en la NRF-001-CFE. ____________________

n) Se incluyen en la propuesta convenios o contratos realizados con proveedores nacionales que garanticen

parte de manufactura nacional. ____________________

o) El licitante garantiza que los bienes de su suministro no lesionan los derechos de patente o marca de

otras personas. ____________________

p) Se incluye como parte del suministro los elementos necesarios para conectar las barras de potencia con las fases del generador. ____________________

q) Se proporciona la lista de mangas para tubería como se indica en el párrafo de tubería del inciso 6.8.2. ____________________

r) En caso de que la CFE solicite un incremento en la magnitud del momento de inercia se detallan los medios y las condiciones para lograr tal objetivo. ____________________

s) Se incluye en la propuesta el suministro de placas para los pedestales de frenos y gatos. ____________________

t) Se cumplen los parámetros de diseño para la ci- mentación de concreto. ____________________

u) Las bobinas del estator se diseñan según el sistema Roebel. ____________________

v) Se adjunta en la propuesta dibujo que muestre el arreglo especial a la salida de las fases y neutro del generador como se indica en los incisos 6.2.6 y 6.2.7. ____________________

w) Se anexan pruebas de calidad para el sistema de soportes de las bobinas del estator. ____________________

x) Se proporcionan las bridas de acoplamiento para la entrada y salida del agua de enfriamiento. ____________________


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y) Se proporciona en la propuesta una disposición física preliminar del sistema de enfriamiento. ____________________

z) Se anexa en la propuesta dibujo que muestre una localización preliminar de la puerta del foso del

alternador. ____________________

aa) Se presentan en la propuesta curvas de frenado % de la velocidad síncrona contra tiempo, para valores de constante de inercia arriba y abajo del especificado. ____________________

ab) Por ciento de la velocidad síncrona para la aplicación de los frenos y tiempo que toma el sistema de frenos

en parar la unidad. ____________________ ac) Se suministra información sobre el material que se utiliza para la corona de frenado del rotor, así como el reporte de las pruebas que garanticen su

calidad. ____________________ ad) Se suministran los catálogos mencionados en el documento. ____________________ ae) Se suministra sistema de aislamiento tipo F de acuerdo a lo descrito en esta especificación o equivalente. ____________________ af) El generador soporta la sobrevelocidad máxima anotada Características Particulares. ____________________ ag) Cumple con la especificación de CFE, respecto a la onda de potencial y factor de interferencia telefónica. ____________________ ah) Se suministra todo lo solicitado en los siguientes incisos de la especificación. ____________________

- detectores de temperatura, 6.2.2. ____________________ - sistema de ventilación y enfriamiento, 6.2.19. ____________________ - chumaceras, 6.2.13 y 6.2.14. ____________________ - flecha principal, 6.2.15. ____________________ - frenos y gatos de levantamiento, 6.2.18 a) y b). ____________________ - aparatos, 6.4.1. ____________________ - caja de conexiones, 6.4.2. ____________________ - motores, 6.6.1. ____________________


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ai) Se suministran todos los cables libres de halógenos, baja emisión de humos y baja toxicidad. ____________________

aj) Se acepta que los enfriadores operen con los límites de presión anotados en las Características

Particulares. ____________________ ak) El generador puede operar con un enfriador fuera de servicio como se especifica; indicar el aumento

de temperatura. ____________________

al) Se acepta utilizar el convenio de cooperación con el fabricante de turbinas, (Véase bases de licitación) con respecto a la responsabilidad por el comporta miento dinámico de los elementos rotantes de la

unidad. ____________________ am) Distancia mínima requerida entre ejes de unidades. ____________________ an) El fabricante suministra en forma de préstamo todos los equipos y aparatos para realizar la prueba de eficiencia. ____________________ ao) Se acepta el método de los enfriadores para medición de pérdidas indicado en la referencia [32] del capítulo 13, para la aplicación de la prueba de eficiencia. ____________________ ap) Se acepta la prueba de eficiencia como base de aplicación de penalizaciones. ____________________ aq) Se acepta que en caso de divergencia el inspector neutral acordado con la CFE de el fallo inapelable. ____________________ D.5 DATOS COMPLEMENTARIOS a) Incrementos de temperatura que se consideran para diseño de los equipos suministrados, de acuerdo con el

parrafo 7.4 de esta especificación y tomando como base la temperatura ambiente máxima proporcionada por la CFE (véase tabla D.6).


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TABLA D.6 – Incrementos de temperatura

Equipo o parte Incremento de temperatura °C Ubicación

b) Indicar todo lo que se ha previsto para efectuar la prueba de eficiencia como puntos de toma de lecturas, posición de aparatos, entre otros. ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ c) Indicar previsiones a tomar en cuenta para los sistemas que se ligan con el generador para la prueba de eficiencia. Descripción. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ d) Indicar lo que se debe prever para realizar la prueba de temperatura. Descripción. ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ e) Pruebas que se deben realizar en fábrica. Descripción. ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ En los incisos 10.2.4 y 10.2.5 el fabricante debe presentar a la CFE para su aprobación, su metodología de prueba y el nivel de tensión que utilizará.


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f) Pruebas que se deben realizar en el sitio. Descripción. ________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ f.1) Pruebas previas a la operación del generador. Descripción ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ f.2) Pruebas con el generador en operación. Descripción ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ g) Se anexa información en donde se detallan las características del empaque y procedimientos de empaque y embarque que se proponen __________________________________ Si o No h) Indíquese las partes de los equipos y sus clasificaciones para almacenamiento. _______________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________ i) Indíquese a continuación la lista de referencias de capacidad similar y superior a la solicitada, fabricadas para lugares fuera del país de origen (véase tabla D.7).

TABLA D.7 – Lista de referencias

Nombre Capacidad (kVA)

No. de unidades Lugar de instalación

j) Lista de referencias de máquinas donde se tengan instalados y funcionando sistema de frenos eléctricos similares a los que se están ofreciendo para esta central. ______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ k) Lista de referencias de máquinas en operación con el sistema de frenado a base de un anillo cilíndrico. _______________________________________________________________________________________


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TABLA D.8 – Lista de referencias

Potencia kVA

Año puesta

en servicio

Lugar Velocidad (r/min)

Constante de inercia (kW.s/kVA)

Tiempo de paro

(s)

APENDICE E


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(Normativo)

SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA EL MONITOREO DE VIBRACIONES Y DESCARGAS PARCIALES

INFORMACIÓN TÉCNICA REQUERIDA

a) Marca del equipo.

b) Modelo del equipo.

c) Indicar las partes que lo conforman.

d) Cumple con los parámetros de monitoreo solicitados

en el capitulo B.1 y los incisos correspondientes.

e) El equipo contará con la capacidad para adquirir, procesar, desplegar y almacenar señales de vibración y proceso; así como generar reportes informativos acerca del estado de las variables vigiladas.

f) Cuenta con las herramientas necesarias para la aplicación de técnicas de mantenimiento predictivo de máquinas rotatorias, basado en el análisis de vibraciones y su correlación con variables de proceso.

g) Permite la transferencia y consulta de la información almacenada, desde la sala de control externa por medio del SCAAD a las oficinas regionales o en la central.

h) El sistema está constituido por instrumentos sensores, transductores, tuberías y accesorios, necesarios para cada unidad.

i) Se suministra la unidad de adquisición de datos para cada unidad.

j) Se suministra el equipo PLC para análisis de señales.

k) Cuenta el sistema con un computador a prueba de interferencias

magnéticas.

- indicar el número de sondas de descargas parciales a

utilizar por fase,

- indicar si la unidad de adquisición de datos del sistema de


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descargas parciales cuenta con entradas y salidas analógicas de campo integradas,

- indicar la máxima temperatura de operación de las sondas

propuestas,

- indicar el máximo voltaje de c.a. y el factor de disipación

que soportan las sondas ofertadas @1 minuto.

l) Se suministra con impresora de color, de tipo láser y graficador.

m) Se suministra el interfaz de comunicación RS-485.

n) Se suministra los modems solicitados.

o) Cumple el equipo con lo solicitado en el parrafo 7.14 de la especificación del generador.

p) Cumple con la configuración solicitada en el capitulo B.3.

q) Cumple con las funciones requeridas de la estación de

adquisición según los puntos indicados en el parrafo B.4.1.

r) Cumple con las funciones requeridas en condiciones de alarma solicitadas en el parrafo B.4.2.

s) Cumple la estación de análisis y diagnóstico con lo indicado en los

parrafos B.5 y B.5.1.

t) El sistema cumple con el suministro de reportes solicitado en el capitulo B.6.

u) Para el almacenamiento de datos se cumple con lo indicado en el

capitulo B.7.

v) Se suministran los sensores solicitados en el parrafo B.8.1 unidad de adquisición.

w) Confirmar las cantidades y requerimientos de los siguientes

conceptos:

- Canales de entrada: 32 - Canales de entrada de sensor fase: 8 - Acoplamiento: c.a./c.d. seleccionable por el usuario - Etapas de amplificación: 8 como mínimo seleccionable en


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pasos 1, 2, 5 y - múltiplos. - Intervalo de entrada: +/- 1 mV a +/- 22 V c.d. - Entradas de señal: simple o diferencial. - Entrada para tacómetro: Pulsos TTL de 0 V - 5 V y

"keyphasor" - Conversiones de señal: rcm a c.d. e integración - Alimentación para sensores piezoeléctricos: 16 V - Intervalo dinámico: 72 dB - Resolución en conversión analógico-digital: 12 bits - En todos los despliegues gráficos se debe contar con

cursores dinámicos simples, de armónicas, de bandas laterales y función de amplificación (zoom)

- Alimentación; 127 V c.a., 60 Hz, además de un sistema de emergencia por falla de energía eléctrica para garantizar su operación de manera continua.

x) El sistema de monitoreo cumple con las características para el

análisis espectral solicitado en el parrafo B.8.2.

y) Se incluyen partes de repuesto sugeridas por el fabricante.

z) Indicar la lista de repuestos propuesta.

aa) Se suministran catálogos del equipo y características técnicas del mismo.


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APÉNDICE F (Informativo)

FRENADO ELÉCTRICO

El sistema de frenado eléctrico es para reducir la velocidad del generador hasta 5 % de la velocidad síncrona y en estas condiciones accionar el sistema mecánico de frenos con lo cual se logra el efecto de reducir al mínimo el desgaste de la cubierta de las zapatas. El licitante debe suministrar la información completa que describa las partes del sistema, su funcionamiento, mantenimiento y un arreglo físico del equipo, el cual se debe considerar para la disposición del equipo en casa de máquinas. Las condiciones para la operación del frenado eléctrico son las mismas que para el frenado mecánico, considerando además que el interruptor de campo esté abierto, la tensión del generador sea cero y que el sistema de frenado eléctrico no esté bloqueado en ese momento por cualquiera de las protecciones por fallas eléctricas del generador. La secuencia de frenado eléctrico a grandes rasgos es como sigue:

a) Se cierran las cuchillas de frenado.

b) Se cierra el interruptor de campo.

c) La corriente de excitación se eleva a un nivel correspondiente a la corriente nominal del estator del generador.

d) Durante la secuencia de frenado eléctrico y después de que la velocidad ha disminuido hasta

aproximadamente 5 % de la velocidad nominal, se aplican los frenos mecánicos. Cuando la velocidad ha disminuido hasta aproximadamente 0,5 % de la velocidad nominal, se desconectan los frenos eléctricos y se abre el interruptor de campo.

e) El seccionador del interruptor de campo se abre pero los frenos mecánicos continúan aplicados

hasta aproximadamente un minuto después que el generador se ha parado completamente. Las cuchillas para frenado del generador (figura F.1), deben operar sin tensión y sin corriente y con la capacidad de corriente limitada el valor de la corriente nominal del generador y por un tiempo de 5 min para cada frenado. El suministro debe incluir (figura F.1) un cubículo por unidad donde se aloja un contactor de alimentación, un convertidor estático consistente de un puente rectificador de tiristores con ventiladores de enfriamiento; un contactor de frenado a la salida del rectificador y un bastidor de montaje con los relevadores de operación requeridos. En las terminales del generador (lado de fase) se debe suministrar un gabinete con un juego de cuchillas de operación eléctrica o neumática para cortocircuitar el estator y todos los elementos y equipos necesarios para un control manual y automático (local-remoto). Todas las señales necesarias para el control automático remoto, se deben alambrar hasta tablillas terminales del gabinete, para que CFE únicamente se conecte a ellas y realice esta función desde su sala de control. El gabinete debe estar previsto para su conexión a las barras de potencia y se deben suministrar todos los accesorios y elementos necesarios para hacer dicha conexión. La fuente de alimentación disponible para el convertidor estático para el frenado es de 480 V c.a. En caso de ser necesaria otra tensión el fabricante debe incluir en su suministro el transformador de alimentación (tipo seco), el cual debe ser, de una capacidad igual a la del transformador de excitación.


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El convertidor estático para el frenado, debe ser diseñado con las mismas características técnicas que uno de los puentes de tiristores de la unidad de rectificación del sistema de excitación, de tal forma que los puentes rectificados sean fácilmente intercambiables entre los sistemas de excitación y frenado eléctrico. El equipo de frenado eléctrico, debe ser diseñado para servir de respaldo al sistema de excitación, con todas las funciones que dicho sistema realiza. Debe suministrarse dentro del circuito de control de excitación lo necesario para la adecuada operación de los frenos eléctricos. Así mismo, también deben suministrarse los relevadores auxiliares con los contactos necesarios para los permisivos y bloqueos relacionados con las protecciones del generador. En caso de requerir el frenado eléctrico, el área usuaria debe indicarlo en las Características Particulares.

FIGURA F.1 – Equipo para el sistema de frenado eléctrico para el generador

COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD

Características particulares para: Generadores para centrales hidroeléctricas Correspondientes a la especificación CFE W4200-12

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CPE

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CARACTERÍSTICAS PARTICULARES

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL PROYECTO Capacidad de cada unidad _________________MVA No. total de unidades _______________ No. de unidades que deben operar como Condensador síncrono ________________ Tipo de instalación ________________ Ubicación ___________________________________________________________________ DESCRIPCIÓN DEL SITIO Datos geográficos Altitud m. Longitud . Latitud . Características del terreno: Resistencia a la compresión Dato que debe ser obtenido por el licitante kPa Aceleración horizontal máxima g

CONDICIONES AMBIENTALES Presión barométrica kPa (mm Hg) Temperatura del agua de enfriamiento: Mínima °C Máxima _____________________ °C Media ______________________ °C Zona climática ______________________ Temperatura ambiente exterior: Mínima _______________________ºC Media (anual) ______________________ ºC Máxima _______________________ ºC Humedad relativa Promedio _______________________% Vías de comunicación (breve descripción): .



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CPE

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CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO

Turbina (s): ___________________ m - caída neta de diseño ____ _______________ m - caída neta máxima ____ _______________ m Potencia con la caída neta de diseño ____________________ kW Potencia con la caída neta máxima ____________________ kW Momento de inercia (GD²) ____________________ t.m² Tiempo de cierre del distribuidor ____________________ s Generador(es): Velocidad/frecuencia nominales ________r/min_________ Hz No. de polos _____________________ Tensión nominal _____________________kV Capacidad nominal _____________________ MVA Factor de potencia nominal _____________________ Nivel básico de aislamiento al impulso por rayo en devanados del estator (valor cresta) _ kV Reactancias en eje directo: Síncrona (Xd) % Transitoria (X´d) % Relación X”q/X”d _____________________ % Constante de inercia: Valor mínimo ____________________kW.s/kVA Momento volante t.m² Sobrevelocidad ____________________ r/min Velocidad de desboque ____________________ r/min Presiones del agua de enfriamiento en la toma del sistema: Con nivel de aguas máximo de operación ___________________ kPa Con nivel mínimo de operación ___________________ kPa Cambiadores de calor: Material de los tubos _____________________ Transformadores de corriente: En el lado de fases del generador (conforme a 6.2.9 inciso a) de esta especificación): Relación de transformación _____________________ Corriente nominal secundaria _____________________A En el lado del neutro del generador (conforme a 6.2.9 inciso b) de esta especificación): Relación de transformación _____________________ Corriente nominal secundaria _____________________A Lubricante para los sistemas del generador que lo requieren: _______________________ Número _______________________ Características típicas: ______________________ Viscosidad S.U.S. a 37,8 °C _____________________ Viscosidad S.U.S. a 98,9 °C _____________________ Indice de viscosidad _____________________ Temperatura de inflamación _____________________ ºC Color ASTM _____________________



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CPE

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Densidad grados API _______________________ Transformador de puesta a tierra del neutro del generador. (valores preliminares.) Capacidad continua kVA Capacidad de 1 minuto kVA Clase de aislamiento kV Nivel básico de aislamiento al impulso (por rayo valor cresta) kV Resistencia (Valores preliminares) Valor Ω Corriente nominal A Capacidad de 1 minuto kW El valor mínimo de la eficiencia media pesada es: %

Fórmula=100

801010 1009080 EEE ++

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GENERADORES PARA CENTRALES HIDROELÉCTRICASGENERADORES PARA CENTRALES HIDROELÉCTRICAS ESPECIFICACIÓN CFE W4200-12 1 de 98 861211 Rev 940819 990419 110228 1 OBJETIVO Establecer las