El mantenimiento de un aerogenerador abarca las palas, la multiplicadora, el generador eléctrico, el convertidor, los sistemas de orientación y la torre, y se organiza en preventivo, predictivo y correctivo. TEMISA Power Gen atiende una sola parte: el generador eléctrico, con diagnóstico, reparación y rebobinado en sitio y en taller, en México.
Esta guía explica qué se revisa en cada parte de la turbina, qué tipos de mantenimiento existen y qué fallas presenta el generador. Si lo que necesitas es el servicio, está en mantenimiento del generador de aerogeneradores.
¿Qué abarca el mantenimiento de un aerogenerador?
Un aerogenerador es un conjunto de sistemas mecánicos, eléctricos y de control montados sobre una torre. Las palas capturan la energía del viento y hacen girar el eje. En la mayoría de las turbinas, una multiplicadora eleva esa velocidad de giro hasta la que necesita el generador. El generador convierte el giro en energía eléctrica, el convertidor la acondiciona y el transformador elevador la entrega a la red del parque.
Cada subsistema tiene sus propias tareas de mantenimiento y, por lo general, su propio especialista. La serie de normas IEC 61400 cubre el aerogenerador en su conjunto; el generador, como máquina eléctrica rotativa, se rige además por la serie IEC 60034.
| Subsistema | Tareas típicas de mantenimiento | Quién lo atiende normalmente |
|---|---|---|
| Palas y buje | Inspección de la superficie y del borde de ataque, reparación de laminados, revisión del sistema de paso | Fabricante de la turbina, operador o especialistas en palas |
| Multiplicadora | Análisis de aceite, inspección de engranes y rodamientos, cambio de filtros | Fabricante de la turbina u operador |
| Generador eléctrico | Pruebas de aislamiento, servicio de anillos rozantes y escobillas, rodamientos, reparación y rebobinado | Taller de máquinas eléctricas rotativas. Aquí entra TEMISA Power Gen |
| Convertidor de potencia | Revisión de la electrónica de potencia y de su enfriamiento | Fabricante de la turbina u operador |
| Orientación y frenos | Revisión de motores, coronas y sistema hidráulico | Fabricante de la turbina u operador |
| Torre y estructura | Inspección de uniones atornilladas, corrosión y cimentación | Operador o especialistas en estructuras |
| Transformador elevador | Pruebas eléctricas y análisis del aceite aislante | Especialistas en transformadores. En el grupo, TEVKO |
| Control y supervisión | Sensores, comunicaciones y actualización del sistema de control | Fabricante de la turbina u operador |
¿Qué tipos de mantenimiento de aerogeneradores existen?
Son tres, y se complementan.
Mantenimiento preventivo. Se programa por tiempo o por horas de operación, sin esperar a que haya una falla. Incluye inspecciones, limpieza, lubricación, reaprietes y cambio de piezas de desgaste. En el generador, el ejemplo más claro es la revisión y el cambio de escobillas en las máquinas DFIG.
Mantenimiento predictivo. Se basa en la condición del equipo. Se miden variables que anuncian una falla antes de que ocurra y se interviene cuando la tendencia lo indica. En el generador, esas variables son la resistencia de aislamiento, las descargas parciales, la vibración y la temperatura de devanados y rodamientos.
Mantenimiento correctivo. Se hace después de una falla o de un hallazgo que impide operar. En el generador va desde reacondicionar los anillos rozantes hasta rebobinar el estator o el rotor.
El predictivo es el que más reduce el costo de los otros dos: permite planear la intervención dentro de una ventana de paro en lugar de atender una falla con la turbina detenida.
¿Qué fallas presenta el generador de un aerogenerador?
El generador de un aerogenerador trabaja a velocidad variable, con arranques y cambios de carga frecuentes, y conectado a un convertidor de potencia. Esas condiciones definen sus modos de falla. Hay dos tecnologías principales: el generador doblemente alimentado (DFIG), de rotor bobinado con anillos rozantes, y el generador de imán permanente (PMG), sin anillos ni escobillas. Sus diferencias están explicadas en tipos de generador de aerogenerador.
| Falla | Síntoma | Prueba que la confirma |
|---|---|---|
| Aislamiento de los devanados | Resistencia de aislamiento a la baja, disparos por falla a tierra, olor o decoloración | Resistencia de aislamiento e índice de polarización (IEEE 43), descargas parciales (IEC 60270), prueba de impulso |
| Anillos rozantes y escobillas (DFIG) | Chispeo, desgaste irregular, ranurado del anillo, acumulación de polvo de carbón | Inspección del conjunto, medición de desgaste y de presión de escobillas, resistencia de aislamiento del rotor |
| Devanado del rotor bobinado (DFIG) | Desbalance de corrientes, calentamiento, vibración que cambia con la carga | Prueba RSO, resistencia óhmica de devanados |
| Rodamientos | Ruido, aumento de temperatura, vibración en frecuencias características | Análisis de vibración, inspección de pistas y de la grasa |
| Vibración y desbalance | Vibración creciente a la frecuencia de giro | Análisis de vibración y balanceo dinámico del rotor (ISO 21940) |
Aislamiento. Los ciclos térmicos, la humedad y los impulsos de tensión del convertidor envejecen el aislamiento de los devanados. La falla suele avanzar despacio y se detecta con mediciones periódicas mucho antes de que haya un corto a tierra.
Anillos rozantes y escobillas. Son el punto de mayor mantenimiento del generador DFIG. El desgaste es normal; el problema aparece cuando es irregular, cuando hay chispeo o cuando el polvo de carbón contamina el aislamiento del rotor. El servicio está descrito en anillos rozantes y escobillas de aerogenerador.
Rodamientos. Fallan por desgaste, por lubricación deficiente o por corrientes que circulan a través de ellos en las máquinas conectadas a un convertidor. Un rodamiento dañado termina afectando el entrehierro y el devanado, así que conviene atenderlo pronto.
Vibración. Puede venir del propio generador (desbalance del rotor, rodamientos) o de la alineación con el resto del tren. El análisis de vibración distingue el origen.
Las pruebas eléctricas del generador DFIG están detalladas en diagnóstico de generadores DFIG, y las del generador de imán permanente en reparación de generadores PMG.
¿Cuándo hay que intervenir el generador?
Estas señales indican que el generador necesita una revisión:
- Alarmas repetidas de temperatura en devanados o en rodamientos.
- Resistencia de aislamiento que baja de una medición a la siguiente.
- Chispeo, ruido o desgaste irregular en las escobillas.
- Vibración que aumenta con el tiempo.
- Disparos por falla a tierra o por desbalance de corrientes.
- Olor a aislamiento quemado o decoloración visible en las cabezas de bobina.
Una alarma del convertidor o de la turbina no demuestra por sí sola una falla interna del generador. Antes de pedir el servicio conviene registrar cuándo aparece la alarma, con qué carga y qué temperatura, y reunir los últimos reportes de pruebas. Con esa información el diagnóstico empieza con una hipótesis y no desde cero.
¿Qué se hace en sitio y qué en taller?
Lo que puede hacerse en el parque depende del acceso al generador. La entrada a la góndola, las habilitaciones del personal y los recursos de izaje se acuerdan con el operador en cada proyecto.
| En sitio, según acceso | En taller |
|---|---|
| Inspección visual del generador y de sus conexiones | Inspección a detalle con el generador desarmado |
| Resistencia de aislamiento e índice de polarización | Pruebas de impulso, RSO y descargas parciales |
| Servicio de anillos rozantes y escobillas | Reacondicionamiento o sustitución del conjunto de anillos |
| Mediciones de vibración y termografía | Rebobinado de estator y rotor, balanceo y pruebas finales |
El rebobinado siempre es trabajo de taller. El proceso está descrito en rebobinado de generador eólico.
¿Qué hace TEMISA y qué no?
TEMISA Power Gen es la división de generadores de TEMISA, con taller propio en Tlajomulco de Zúñiga, Jalisco. En eólico, su alcance es el generador eléctrico del aerogenerador y nada más.
Sí
- Generadores doblemente alimentados (DFIG), de imán permanente (PMG) y síncronos
- Estator y rotor
- Anillos rozantes y escobillas
- Sistema de excitación
- Devanados: diagnóstico, reparación y rebobinado
No
- Palas y buje
- Multiplicadora (caja de engranes)
- Nacelle, torre y sistemas de orientación
- Control de la turbina
- Convertidor de potencia
- Operación y mantenimiento integral del parque
El transformador elevador lo atiende TEVKO, la división de transformadores y subestaciones del mismo grupo.
TEMISA Power Gen es un taller independiente, sin afiliación con los fabricantes de aerogeneradores ni de generadores. Las marcas se mencionan de forma descriptiva para identificar el equipo. El servicio por marca está en reparación de generadores eólicos por marca.
¿Qué información se necesita para cotizar?
Con estos datos se puede definir si procede una inspección en sitio o el envío del generador a taller:
- Placa de datos del generador (fabricante, modelo, potencia, tensión, número de serie)
- Marca y modelo del aerogenerador
- Tecnología del generador, si se conoce: DFIG, PMG o síncrono
- Síntoma, alarmas y fecha en que apareció
- Reportes de pruebas anteriores, si existen
- Ubicación del parque
- Si el generador sigue en la góndola o ya está en piso
- Ventana de paro disponible