
Prueba técnica · Devanado de campo
Prueba RSO en Rotores de Generadores
Diagnóstico de cortos entre espiras en devanados de rotor de generadores síncronos. La prueba RSO inyecta pulsos de impulso repetitivos y compara la respuesta entre espiras simétricas — detecta fallas tempranas antes de que el generador llegue a paro catastrófico, sin desmontaje completo del rotor.
Respuesta rápida
¿Qué es la prueba RSO en un rotor de generador?
La prueba RSO inyecta pulsos repetitivos en el devanado de campo y compara la respuesta de ambas mitades para detectar cortos entre espiras sin desmontar el rotor. TEMISA Power Gen la aplica a rotores de generadores síncronos y turbogeneradores de 1 a 365 MVA en sitio, o en su taller de Tlajomulco según peso y dimensiones.
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Pruebas técnicas reales ejecutadas por TEMISA Power Gen — equipos calibrados bajo IEEE/IEC.
Repetitive Surge Oscillograph
ISO 9001:2015Definición técnica
Qué es la prueba RSO
RSO (Repetitive Surge Oscillograph) es una técnica de diagnóstico no destructiva que inyecta pulsos repetitivos de baja tensión por ambos extremos del devanado de campo del rotor (reflectometría). Cuando el rotor está sano, las dos formas de onda (cada una desde un extremo) se reflejan simétricas en el osciloscopio. Cuando hay un corto entre espiras, las formas de onda se desbalancean — la posición y profundidad del corto se identifican por análisis de la asimetría.
- Referencia: la RSO no tiene norma IEEE propia; se ejecuta con protocolo documentado y se interpreta comparando la respuesta entre polos
- Equipo calibrado y trazable a patrones nacionales
- Inyección de pulsos repetitivos de baja tensión y frente rápido por ambos extremos
- Análisis comparativo entre extremos del devanado del rotor
- Documentación digital con formas de onda capturadas y comparativas
- Sin desmontaje del rotor — diagnóstico in situ o en taller
Oportunidad operativa
Cuándo se recomienda la prueba RSO
RSO no es una prueba de comisionamiento — es una prueba de diagnóstico predictivo y de aceptación post-rebobinado. Se recomienda en estas oportunidades operativas:
- Mantenimiento mayor de generador o turbogenerador (cada 4–6 años o por horas operativas)
- Después de rebobinado de campo del rotor — validación de aceptación
- Antes de comisionamiento de generador nuevo o reinstalado
- Cuando hay sospecha de corto en rotor (vibración anómala, sobrecalentamiento, desbalance de tensión)
- Como parte de programa de mantenimiento predictivo anual o bianual
- Después de evento eléctrico severo (cortocircuito, descarga atmosférica, falla del sistema de excitación)
Valor para el cliente
Qué detecta la prueba RSO
La prueba RSO es la única técnica industrial que diagnostica cortos entre espiras en el devanado de campo del rotor con el rotor montado y sin desmontaje. Lo que detecta:
Cortos completos entre espiras adyacentes (espira-a-espira)
Cortos parciales o incipientes — útil para mantenimiento predictivo
Aislamiento degradado por sobrecalentamiento o envejecimiento térmico
Localización aproximada del defecto (extremo conexión, lado de fase)
Comparación entre estado actual y baseline histórica del rotor
Entregables
Qué entregamos al término de la prueba
Cada prueba se entrega con paquete documental firmado bajo protocolo documentado de comparación entre polos e ISO 9001:2015. Trazabilidad completa por número de orden y firma del ingeniero responsable.
- 1Protocolo de prueba firmado con metodología documentada
- 2Capturas de formas de onda (osciloscopio) en formato digital y PDF
- 3Análisis comparativo de simetría con interpretación técnica
- 4Diagnóstico: rotor apto / rotor con observación / rotor con falla
- 5Recomendación de acción: continuar operación, monitoreo predictivo, intervención mayor
- 6Trazabilidad ISO 9001:2015 con número de orden y firma del ingeniero responsable
Ejemplo ilustrativo
No corresponde a un expediente publicado.
Diagnóstico predictivo en turbogenerador de planta de cogeneración
Comparación entre polos
Método
Monitoreo periódico
Opción que se evalúa
Reparación programada
Opción que se evalúa
En un turbogenerador de planta industrial, la prueba RSO puede aplicarse al rotor de campo durante una ventana de paro programado. Si detecta una asimetría incipiente en una zona del devanado, la recomendación habitual es confirmarla con caída de tensión por polo, definir un monitoreo periódico y evaluar si la reparación puede programarse para la siguiente ventana operativa en lugar de una intervención mayor inmediata.
Explicación técnica profunda
Qué es la prueba Repetitive Surge Oscillograph y cómo funciona
La prueba RSO (Repetitive Surge Oscillograph) es un diagnóstico no destructivo del devanado de campo del rotor de un generador síncrono. El principio físico es el de las ondas viajeras: un pulso de impulso de microsegundos viaja por el devanado como una onda electromagnética, propagándose a velocidad determinada por la inductancia distribuida y la capacitancia entre espiras adyacentes. La onda se refleja parcialmente en cada discontinuidad de impedancia que encuentra — terminales, conexiones inter-polos y, si existe, cortocircuitos entre espiras. La prueba inyecta el mismo pulso simultáneamente desde los dos extremos del devanado y captura ambas formas de onda con un osciloscopio de alta velocidad. En un rotor eléctricamente simétrico, las dos trazas se superponen idénticas — toda discontinuidad reflejada desde un extremo tiene su gemela reflejada en el extremo opuesto. Cuando aparece un corto entre espiras, esa simetría se rompe: el punto donde las trazas divergen, leído contra el tiempo de propagación, indica la posición aproximada del defecto a lo largo del devanado. RSO detecta específicamente cortos entre espiras adyacentes (espira-a-espira), cortos parciales o incipientes que aún no han colapsado la impedancia, degradación del aislamiento por envejecimiento térmico y, en su modalidad dinámica con rotor girando, los llamados cortos centrífugos que aparecen únicamente bajo fuerza centrífuga. Aplica a rotores cilíndricos de turbogeneradores (3,000–3,600 rpm) y, con ajuste de metodología, a rotores de polos salientes de hidrogeneradores y generadores síncronos lentos.
Variantes / modos
Variantes de la prueba RSO
RSO estático (rotor detenido)
Modalidad estándar de aceptación y diagnóstico. Inyección de pulsos repetitivos con rotor en reposo y escobillas levantadas. Permite captura limpia de las dos formas de onda sin ruido mecánico ni variación centrífuga.
Cuándo: Aceptación post-rebobinado, diagnóstico predictivo de rutina, comisionamiento.
RSO dinámico (rotor en giro)
Inyección durante giro en barring o a velocidad reducida. Detecta cortos centrífugos — espiras que solo hacen contacto bajo carga centrífuga. Requiere slip rings limpios y acoplamiento capacitivo de baja inductancia para no introducir ruido.
Cuándo: Cuando hay vibración 1× variable con temperatura o sospecha de corto intermitente.
RSO online (con generador energizado)
Variante moderna con sensores de alta impedancia y filtros de rechazo de la corriente de excitación nominal. Permite seguimiento de la firma RSO sin paro de la máquina. Útil en flotas críticas con ventanas operativas escasas.
Cuándo: Programa predictivo continuo en activos críticos sin oportunidad de paro frecuente.
RSO offline (modalidad clásica)
Generador completamente fuera de servicio, devanado de campo desconectado del sistema de excitación. La opción más sensible — sin interferencia de la corriente de excitación ni del sistema AVR.
Cuándo: Mantenimiento mayor, paro programado, diagnóstico fino post-evento.
RSO de canal único vs canal dual
El canal único compara una traza contra una referencia almacenada (baseline). El canal dual captura ambos extremos simultáneamente y los superpone en vivo — más sensible a desviaciones sutiles y permite identificación inmediata del punto de asimetría.
Cuándo: Canal dual para aceptación y diagnóstico fino; canal único para seguimiento rutinario con baseline establecida.
RSO en rotores de polos salientes (adaptado)
Para rotores de polos salientes la metodología se adapta inyectando por bobinas de polo individuales o por pares simétricos. Se complementa con balance de polos y caída de tensión por polo, con criterio de aceptación acordado por escrito en el protocolo.
Cuándo: Hidrogeneradores y generadores síncronos lentos de polos salientes.
Comparativa técnica
RSO vs Surge Comparison — cuándo usar cada una
RSO y Surge Comparison son ambas técnicas de impulso, pero atacan modos de falla distintos y aplican a partes distintas del generador. La confusión es frecuente; esta tabla aclara dónde brilla cada una.
| Criterio | RSO (Repetitive Surge Oscillograph) | Surge Comparison |
|---|---|---|
| Parte del generador donde aplica | Devanado de campo del rotor (cilíndrico o polos salientes) | Bobinas del estator (entre fases) y bobinas individuales en taller |
| Modo de falla detectado | Cortos entre espiras del rotor, cortos centrífugos, asimetría de devanado | Cortos entre espiras del estator, cortos entre bobinas adyacentes, problemas de turn-to-turn en barras |
| Norma principal | Sin norma IEEE propia (protocolo documentado) | IEEE 522 / IEEE 1799 / EASA AR100 |
| Tipo de pulso aplicado | Pulso de impulso repetitivo de microsegundos en ambos extremos simultáneamente | Pulso de impulso a fases en pares, comparación de respuesta entre fases |
| Sensibilidad a cortos incipientes | Alta — detecta asimetría sutil incluso en cortos parciales | Alta para cortos entre espiras desarrollados; menor para corto incipiente |
| Requiere desmontaje del rotor | No — se ejecuta con rotor montado y escobillas levantadas | Para barras individuales en taller sí; para estator armado se aplica entre terminales |
| Modalidad dinámica disponible | Sí — RSO con rotor en giro detecta cortos centrífugos | No — siempre offline |
| Cuándo aplicar | Aceptación post-rebobinado de campo, mantenimiento mayor, sospecha de corto en rotor | Aceptación post-rebobinado de estator, control de calidad de bobinas en taller, diagnóstico fino entre fases |
Proceso técnico
Proceso de ejecución de la prueba RSO
1. Preparación y permisos de trabajo
Coordinación de ventana operativa con la planta y, si aplica, con CENACE. Bloqueo eléctrico del sistema de excitación, prueba de ausencia de tensión, aterrizaje del devanado de campo. Levantamiento de escobillas y limpieza de slip rings con paño no abrasivo.
2. Setup instrumental y calibración
Conexión del generador de pulsos RSO a ambos extremos del devanado de campo mediante cables coaxiales blindados de igual longitud — la simetría eléctrica del cableado es condición de la prueba. Verificación del osciloscopio digital, sincronización del disparo y prueba de inyección en vacío para verificar línea base limpia.
3. Inyección de pulsos y captura de forma de onda
Aplicamos pulsos de baja tensión y frente rápido en modo repetitivo por ambos extremos del devanado. Capturamos múltiples disparos y promediamos para reducir ruido aleatorio. Documentamos ambas trazas (extremo A y extremo B) en alta resolución temporal.
4. Análisis comparativo de simetría
Superposición de las trazas y medición cuantitativa de la divergencia: amplitud relativa, desplazamiento temporal del punto de divergencia y forma de la asimetría. Cálculo de la posición aproximada del defecto sobre el devanado a partir del tiempo de propagación.
5. Pruebas complementarias
Si la asimetría es sospechosa, ejecutamos caída de tensión por polo (AC o DC según el caso) para localización polo a polo y, en rotores de polos salientes, balance de polos con criterio acordado en el protocolo. La correlación cruzada entre RSO, drop voltage y balance es lo que da diagnóstico definitivo.
6. Reporte técnico y trazabilidad
Protocolo firmado con metodología, formas de onda capturadas en PDF y formato nativo, análisis cuantitativo, diagnóstico (apto / observación / falla) y recomendación de acción. Trazabilidad ISO 9001:2015 con número de orden y firma del ingeniero responsable.
7. Interpretación y plan de acción con cliente
Reunión técnica de cierre con el equipo de mantenimiento del cliente: explicación de hallazgos, opciones (monitoreo predictivo, repetición programada, intervención mayor) y cronograma sugerido. La decisión final es del cliente, con datos cuantitativos en mano.
Instrumentación calibrada
Instrumentos usados en la prueba RSO
Generador de pulsos RSO especializado
Equipo RSO de campo con salida ajustable 1–4 kV / microsegundos
Inyección simultánea del pulso de impulso en ambos extremos del devanado de campo del rotor.
Osciloscopio digital de alta velocidad
Osciloscopio digital de 2 canales, ancho de banda mínimo 100 MHz, memoria profunda
Captura sincronizada de ambas formas de onda con resolución temporal suficiente para identificar el punto de divergencia.
Cables coaxiales blindados
Cables RG-58/RG-213 calibrados de igual longitud
Conexión simétrica entre el generador de pulsos y los slip rings del rotor. La simetría eléctrica del cableado es condición de la prueba.
Multímetro de aislamiento
Megger MIT515 / Megger MIT525 (5 kV)
Medición previa de resistencia de aislamiento e índice de polarización bajo IEEE 43 — prerrequisito de la prueba RSO.
Equipo auxiliar de drop voltage
Fuente DC regulada de campo con multímetro de precisión
Ejecución de la prueba complementaria de caída de tensión por polo cuando RSO detecta asimetría.
Software de análisis y reporte
Software propietario del equipo RSO o análisis externo en MATLAB/LabVIEW
Superposición de trazas, análisis cuantitativo de asimetría y generación del protocolo documental.
Marco normativo
Normas técnicas aplicadas en la prueba RSO
IEEE Std 56-2016
Guide for Insulation Maintenance of Electric Machines. Guía general de mantenimiento del aislamiento de máquinas rotativas grandes; referencia de contexto del programa de mantenimiento, no define la RSO.
IEEE Std 115-2019
Test Procedures for Synchronous Machines. Procedimientos de prueba de aceptación y desempeño de máquinas síncronas; referencia general del programa de pruebas, no del método RSO ni de la comparación entre polos.
IEC 60034-1
Rotating Electrical Machines — Part 1: Rating and Performance. Define los regímenes de operación contra los cuales se interpreta la condición del aislamiento del devanado de campo.
IEC 60034-4
Métodos para determinar a partir de ensayos las cantidades de máquinas síncronas. Provee marco para correlación entre RSO y otras pruebas de campo.
ISO 9001:2015
Sistema de Gestión de Calidad. Trazabilidad documental por orden de servicio — requisito para auditorías de operadores CFE, mineros e industriales.
FAQ
Preguntas frecuentes — Prueba RSO en Rotores de Generadores
Preguntas que recibimos con frecuencia. ¿No encuentras la tuya? Escríbenos a ventas@temisapowergen.mx.
¿Es necesario desmontar el rotor para hacer la prueba RSO?
No. La prueba RSO se aplica con el rotor montado y conexiones eléctricas accesibles desde los slip rings o terminales de campo. No requiere desmontaje completo del rotor — esto la hace ideal para mantenimiento mayor con ventana corta.
¿En qué se diferencia la prueba RSO del surge comparison?
Surge comparison se usa típicamente en bobinas de estator (entre fases). RSO está diseñada específicamente para devanado de campo del rotor — inyecta pulsos en ambos extremos y compara la respuesta. Son complementarias, no sustitutas.
¿Pueden aplicar RSO a turbogeneradores grandes?
Sí. Aplicamos RSO a turbogeneradores de cogeneración, ciclo combinado y termoeléctricas. Coordinamos la prueba durante ventanas de mantenimiento mayor con CENACE cuando aplica.
¿La prueba RSO daña el rotor o el aislamiento?
No. RSO usa pulsos de baja energía con duración de microsegundos — muy por debajo del nivel que dañaría el aislamiento sano. La prueba es no destructiva por diseño y se aplica rutinariamente en flotas de generación pública y privada.
¿Cuánto tarda una prueba RSO completa?
Entre 4 y 8 horas en sitio para el setup, ejecución, captura de datos e interpretación inicial. La entrega del protocolo documental se hace en 5–7 días hábiles tras la prueba con análisis técnico completo.
¿Qué pasa si la prueba RSO detecta un corto?
Documentamos hallazgo con evidencia técnica y discutimos opciones con el cliente: monitoreo predictivo si el corto es incipiente, o intervención de rebobinado si la falla justifica. La decisión la toma el cliente con datos en mano, no a ciegas.
¿Cómo se interpreta físicamente la asimetría observada en el osciloscopio?
Cuando un pulso de impulso se inyecta en el devanado del rotor, viaja como una onda viajera por la inductancia distribuida y la capacitancia entre espiras hasta encontrar discontinuidades. Si el rotor es eléctricamente simétrico, la onda inyectada desde un extremo del devanado y la inyectada desde el extremo opuesto producen reflexiones especulares — sus trazas se superponen sin diferencia. Cuando hay un corto entre espiras, la impedancia local cambia y refleja parte de la energía con polaridad y tiempo distintos: ese punto de divergencia entre las dos trazas, leído contra el tiempo de propagación de la onda, indica la posición aproximada del defecto sobre el devanado.
¿La prueba RSO requiere extraer los slip rings o se puede ejecutar con escobillas montadas?
Se ejecuta con escobillas levantadas y los slip rings limpios y accesibles. Si las escobillas permanecen en contacto durante la prueba pueden agregar resistencia variable y ruido al patrón de onda, falseando la simetría. En el setup de campo levantamos las escobillas, limpiamos los anillos colectores y conectamos directamente al cobre del slip ring con cables coaxiales blindados.
¿Se puede aplicar RSO con el rotor girando para ver la evolución del defecto?
Sí. La modalidad dinámica del RSO (rotor en barring o a velocidad reducida controlada) revela cortos que solo aparecen bajo fuerza centrífuga — espiras que separan eléctricamente cuando están detenidas y hacen contacto cuando giran, o viceversa. Es la única forma de detectar la clase de cortos centrífugos que el RSO estático no ve y que en operación nominal generan vibración 1× variable con la temperatura del rotor.
¿Es necesario establecer una baseline RSO al comisionar el generador?
Es altamente recomendado. La forma de onda RSO de un rotor sano es una firma única que depende de su geometría, número de espiras y aislamiento — comparar mediciones futuras contra su propia baseline es más sensible que comparar contra umbrales genéricos. En cada comisionamiento documentamos la baseline RSO firmada y la entregamos al cliente para su programa predictivo posterior.
¿Pueden aplicar RSO en generadores enfriados por hidrógeno sin descargar el gas?
Sí, mientras los accesos a los slip rings estén fuera de la carcasa presurizada — caso típico en turbogeneradores. El RSO opera con corrientes muy bajas, no introduce calor ni chispas dentro del recinto de hidrógeno y no requiere desgasificar. Para máquinas con accesos internos sí es necesario coordinar la ventana con el operador y aplicar el protocolo de gases.
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