W4200 31
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Este documento establece las especificaciones técnicas para generadores síncronos acoplados a turbinas tipo bulbo. Incluye definiciones, características generales del generador y sus sistemas auxiliares, condiciones de operación, control de calidad, pruebas, empaque y transporte. Las especificaciones cubren aspectos de diseño, fabricación, pruebas y operación para asegurar el correcto funcionamiento de los generadores.
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6.2.22 Sistema de adquisición de datos para el monitoreo de vibraciones mecánicas y descargas
parciales
El proveedor del generador debe suministrar un sistema de adquisición de datos para el monitoreo de vibración
mecánica y descargas parciales para cada una de las unidades. 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].
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 Instrumentos, elementos registradores y elementos primarios
Debe suministrarse para el generador pero no necesariamente limitado, lo siguiente:
a) Un sistema con resistencias calefactores que operen cuando la unidad esta detenida, 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 y, alimentados con los servicios auxiliares con tres fases 480 V c.a.,
60 Hz
b) El proveedor debe proporcionar un gabinete conteniendo un transformador de 480 V/127 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.
c) 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.
d) Un dispositivo mecánico para la operación manual de los frenos de la unidad con las posiciones
marcadas “Fuera” y “Dentro”. En la propuesta se debe presentar una descripción en detalle de
las características de tal dispositivo.
e) Medidor de gasto de agua (flujómetro) 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.
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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.
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].
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.
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 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.
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Los cables de control que se encuentran dentro del bulbo 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. 480 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 125 V c.d. del parrafo
6.1.1 b) de esta especificación.
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 de esta
especificación.
6.6.2 Sistema contra incendio a base de agua
Debe cumlir con lo siguiente:
a) Se debe suministrar Sistema automático / manual de inundación total por agente limpio para la
protección de los Generadores Eléctricos
b) El proveedor debe suministrar 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 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 punto
6.4.2.
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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
Se debe cumplir con lo siguiente:
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, de
acuerdo a la 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).
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 ser: RAL14, verde pistache conforme a lo
indicado en la especificación CFE L0000-15.
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 los indicados en la tabla 1
Tabla 1.- Materiales principales
No DESCRIPCION NORMA/ MATERIAL
1 Carcasa de estator Referencia [16]
2 Chapas del núcleo
Referencia [38] / M250
-50 A
3 Dedos de presión de núcleo del estator Referencia [39]
4 Barras de estator
Referencia 40
5 Arandelas de ventilación del estator Referencia [39]
6 Núcleos de polos Referencia [16]
7 Cruceta del rotor Referencia [16]
8 Bobinado polar Referencia [16]
9 Anillo rozante Referencia [16]
10 Nariz del bulbo
Referencia [36]
GRADO 70,
Referencia [42]
GRADO 58
Continua…
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Continuación…
11 Pozo de acceso al bulbo Referencia [16]
12 Pernos de soportes
ASTM A 668 CLASE F
FORJADO
13 Apoyos de segmentos
ASTM A 668 CLASE
LH FORJADO
14 Cuerpos de chumaceras Referencia [16]
15 Disco de chumacera de carga Referencia [16]
16 Cubas de chumaceras Referencia [15]
17 Parte central del rotor Referencia [16]
18 Patas de la cruceta Referencia [16]
19 Flechas Referencia [20]
20 Cubo de chumaceras Referencia [20]
21 Gatos de frenado Referencia [16]
22 Espárragos Referencia [42]
23 Laminado del rotor
Referencia [43]
GRADO 80
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.
Los criterios de aceptación de inperfecciones detectadas en las fundiciones debe acotarse a los parametros
definidos para la clase 1, del documento establecido en la referencia [37] del capitulo 13 de esta especificación
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 las especificaciones CFE DY700-08 y CFE DY700-16 para la reparación
de dichas piezas sin necesidad de aprobación de parte de la CFE.
b) Dimensiones.
Los espesores y otras dimensiones de las piezas fundidas deben coincidir sustancialmente con
las dimensiones indicadas en los planos.
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 sobre - material. Las partes también deben ser
inspeccionadas después de haberse terminado con las reparaciones y después del tratamiento
térmico que aplique.
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Las soldaduras deben ser inspeccionadas, de acuerdo a lo establecido en la Tabla 9
La CFE solicita 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:
6.8.1.2 Forjado
Los forjados deben ser de acuerdo a lo indicado en la referencia [20]. 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].
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].
6.8.1.5 Acero inoxidable
El acero inoxidable utilizado debe estar de acuerdo con a lo indicado en la referencia [21]. 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].
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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.
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].
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 unidos 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].
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 tener bridas con cara saliente, de acuerdo a lo indicado en la
referencia [5].
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.
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 necesaria la aplicación de soldadura para la conformación del cuerpo del generador eléctrico, debe
emplearse el proceso que garantice la vida útil del equipo, conforme a lo indicado en las especificaciones de
CFE DY700-08, CFE DY700-16 o código aplicable.
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
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…Continuación
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 fabricadas para ser intercambiables de tal manera que faciliten
la sustitución o reemplazo de una manera ágil 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 debe proporcionar pintura del mismo tipo que usó 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 horizontal, síncrono de polos salientes y enfriamiento, de acuerdo a lo indicado en la referencia [8].
6.13 Número de Fases
El generador debe ser trifásico.
6.14 Dirección de Rotación
La dirección de rotación debe ser en el sentido de giro de las manecillas del reloj, visto desde la posición aguas
arriba del bulbo, 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.
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 Factor de Influencia Telefónica (TIF) Y Factor de Desviación Máxima
a) Factor influencia telefónica.
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Los límites de elevación de temperatura de las diferentes partes del generador en operación deben ser de acuerdo
a la tabla 6 y los métodos de medición correspondientes deben estar basados en la norma IEC 60034-1.
TABLA 6 - Límites de elevación de temperatura en operación de los sistemas de aislamiento del generador
Parte del
generador
Método
de
medición
Elevación
de
temperatura
a 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.
6.21 Capacidades
6.21.1 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].
Las elevaciones de temperatura para los embobinados del rotor y estator deben ser las indicadas en el parrafo
6.19 de esta especificación.
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La capacidad nominal, se indica en las Características Particulares.
6.21.2 Capacidad máxima
La capacidad máxima del generador debe estar de acuerdo con la potencia máxima entregada por la turbina
(condiciones de carga máxima y gasto de diseño). Las elevaciones de temperatura del sistema de aislamiento
deben ser inferiores a los indicados en el parrafo 6.19.
6.22 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.
6.23 Relación de Cortocircuito
La relación de cortocircuito se indica en las Características Particulares.
6.24 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.
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.
6.25 Tensiones Nominales e Intervalo de Tensiones de los Sistemas para la Alimentación de los
Equipos Auxiliares del Generador
Se debe contar con lo siguiente:
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], 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 %.
b) Sistema de corriente directa.
El fabricante debe considerar un sistema con una tensión nominal de 125 V c.d. para la
alimentación de los equipos de control.
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7.5 Humedad Relativa
El generador debe estar diseñado para operar con la humedad relativa indicada en las Características
Particulares.
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 de desboque) del grupo turbina-generador por un lapso de 2 minutos, 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 “l2
2 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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10.2 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 la 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].
Se deben efectuar las siguientes pruebas al sistema de aislamiento:
- Soporte al envejecimiento térmico.
- Resistencia a la tensión (Endurance test).
- Soporte a las fuerzas termomecánicas.
- Soporte a las fuerzas electromecánicas.
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).
10.3 Pruebas en Fábrica
10.3.1 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:
10.3.1.1 Bobinas tipo diamante
a) Pruebas prototipo.
Son las que se indican en la especificación CFE W4210-23.
b) Pruebas de rutina.
Son las que se indican en la especificación CFE W4210-23.
c) Criterios de aceptación y rechazo (Prototipo y rutina).
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Son los que se indican en la especificación CFE W4210-23.
10.3.1.2 Pruebas prototipo
Son las que se indican a continuación:
a) 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.
b) 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.
c) Para pedidos menores de un devando completo, la CFE debe seleccionar solamente una barra.
d) Las pruebas que se indican a continuación deben realizarse en una misma muestr.
10.3.1.3 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.
10.3.1.4 Prueba de aguante a la tensión (Endurance test)
a) Procedimiento.
Debe cumplir con lo establecido en la referencia [34], de acuerdo con los siguientes parámetros:
- Temperatura de las barras: 90 ºC (lectura de los termocoples en la superficie de la barra).
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10.3.2.3 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 8h,
sin que exista un abatimiento de presión mayor de 2 %, debiendo cada barra suministrar el flujo de diseño.
10.3.2.4 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.
10.3.2.5 Medición de tan δ, capacitancia, descargas parciales y cálculo de la ∆ tan δ
Se debe probar la sección recta del 100 % de las barras y por muestreo en la sección del cabezal con la medición
de descarga parciales.
La medición de tan δ, se hace solamente en una barra de cada lote.
a) Procedimiento (sección recta).
Cada sección recta de la barra debe ser colocada en un dispositivo de montaje igual al
establecido en el subinciso (10.3.2) 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], tabla 3 caso 2.
b) 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], tabla 3 caso 1 para el registro de sección recta y cabezales.
c) 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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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 establecidas 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.
10.4.1 Pruebas previas a la operación del generador
Estas pruebas deben efectuarse de acuerdo a lo indicado en la referencia [8].
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
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. Los niveles de tensión aplicables para esta prueba deben ser de acuerdo a la
norma IEC 60034-1.
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h) Medición de la resistencia de aislamiento de las chumaceras. aisladas a una tensión de
500 V c.d.
10.4.2 Pruebas con el generador en operación
Estas pruebas deben efectuarse de acuerdo a lo indicado en la referencia [8], 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 e incremento de
carga de 0 % a 100 %,
- 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) Corriente 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.
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
determinara previo acuerdo 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.
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Continuación…
Tratamiento
térmico
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Boroscopía -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
Balanceo estático -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
Operacionales X X X X
EnSitio
Inspección visual X X X X 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 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
Partículas
magnéticas
-- -- -- X X -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
Dimensional X X X X X X X X X X X X X X X X X
NOTA:
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.
j) Corriente del estator.
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ESPECIFICACIÓN
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[4] ANSI B18.2.1-1981 Square and Hex Bolts and Screws Inch Series
[5] ANSI/ASME B31.1-1992 Power Piping B31.1A-1992.
[6] ANSI B49.1-1967 Shaft Couplings Integrally Forged Flange Type for Hydraulic
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[14] ASME BPVC-Vlll-1- 2015 SECTlON Vlll - Rules For Construction of Pressure Vessels
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[16] ASTM A27/A27M-2013 Standard Specification for Steel Castings, Carbon, for General
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[17] ASTM A36/A36M-2014 Standard Specification for Structural Steel.
[18] ASTM A48-1994 Standard Specification for Gray Iron Castings.
[19] ASTM A53/A53M-2012 Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped
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[20] ASTM A531/A531M-2013 Standard Practice for Ultrasonic Examination of Turbine
Generator Steel Retaining Rings.
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[22] ASTM A743/A743M REV 13 A-2013 Standard Specification for Castings, Iron-Chromium, Iron-
Chromium-Nickel, Corrosion Resistant, for General
Applications.
[23] ASTM B23-2000 Standard Specification for White Metal Bearing Alloys
(Known Commercially as “Babbitt Metal”)
[24] ASTM B68/B68M -2002 Standard Specification for Seamless Copper Tube, Bright
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[25] ASTM B584-2014 Standard Specification for Copper Alloy Sand Castings for
General Applications.
[26] HIS – 1982 Hydraulic lnstitute Standards for Centrifugal, Rotary and
Reciprocating Pumps
[27] NEMA MG 1 –2014 Motors and Generators
[28] VDI 2059 PART 5-1982 Shaft Vibrations of Hydraulic Machine Sets Measurement
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[29] ASME BPVC-V-2015 Nondestructive Examination.
[30] ASME III-1992 Pressure Vessels, Divisions 1 and 2.
[31] IEEE C37.20.2- 2000 Standard For Metal-Clad Switchgear
[32] ASTM D495-2014 Standard Test Method for High-Voltage, Low-Current, Dry
Arc Resistance of Solid Electrical Insulation.
[33] IEEE 115-2009 Guide for Test Procedures for Synchronous Machines Part I-
Acceptance and Performance Testing Part II-Test
Procedures and Parameter Determination for Dynamic
Analysis.
[34] IEEE 434-2006 Guide for Functional Evaluation of Insulation Systems for AC
Electric Machines Rated 2300 V and Above.
[35] IEEE -1043 1996 Recommended Practice for Voltage-Endurance Testing of
Form-Wound Bars and Coils.
[36] IEEE 1434-2014 Recommended Practice for Voltage-Endurance Testing of
Form-Wound Bars and Coils.
[37] ASTM A516M/A516M- 2010 Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon
Steel for Moderate and Lower Temperature Service
[37] CCH 70-3 Specification for inspection of steel castings for hydraulic
machines
[38] EN 10106 Chapas y bandas magnéticas, laminadas en frío, de grano
no orientado en estado final de suministro.
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ESPECIFICACIÓN
CFE W4200-31
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[39] ASTM A 276 Standard Specification for Stainless Steel Bars and Shapes
[40 ] ASTM B49 Standard Specification For Copper Rod For Electrical Purposes
[41 ] ASTM B187 Standard Specification for Copper, Bus Bar, Rod, and Shapes
and General Purpose Rod, Bar, and Shapes
[42] A573 Standard Specification for Structural Carbon Steel Plates of
Improved Toughness
[42] ASTM A 322 Standard Specification for Steel Bars, Alloy, Standard Grades
[43] ASTM A1008 / A1008 M Standard Specification for Steel, Sheet, Cold-Rolled, Carbon,
Structural, High-Strength Low-Alloy, High-Strength Low-Alloy
with Improved Formability, Solution Hardened, and Bake
Hardenable
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ESPECIFICACIÓN
CFE W4200-31
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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.
B.9.2 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.
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].
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.
B.9.3 CABLE DE SEÑALES
a) El cable de señales suministrado deberá ser de 50 , 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.
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ESPECIFICACIÓN
CFE W4200-31
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ll) Se acepta utilizar el convenio de cooperación con el
fabricante de turbinas, (Véase bases de licitación) con
respecto a la responsabilidad por el comportamiento
dinámico de los elementos rotantes de la unidad. __________________
mm) Distancia mínima requerida entre ejes de unidades. __________________
nn) El fabricante suministra en forma de préstamo todos los
equipos y aparatos para realizar la prueba de eficiencia. __________________
oo) Se acepta el método de los enfriadores para medición de
pérdidas indicado en la referencia [32], para la aplicación de
la prueba de eficiencia. __________________
pp) Se acepta la prueba de eficiencia como base de aplicación
de penalizaciones. __________________
qq) Se acepta que en caso de divergencia el inspector neutral
acordado con la CFE de el fallo inapelable. __________________
C.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 C.6).
TABLA C.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:
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W4200 31
- 1. MEXICO GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 DICIEMBRE 2016 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 3. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 161215 Rev CONTENIDO 1 OBJETIVO __________________________________________________________________________ 1 2 CAMPO DE APLICACIÓN _____________________________________________________________ 1 3 NORMAS QUE APLICAN ______________________________________________________________ 1 4 DEFINICIONES ______________________________________________________________________ 3 4.1 Generador Eléctrico__________________________________________________________________ 3 4.2 Maquina Síncrona ___________________________________________________________________ 3 4.3 Velocidad Sincrona __________________________________________________________________ 3 4.4 Velocidad de Rotación________________________________________________________________ 3 4.5 Frecuencia _________________________________________________________________________ 3 4.6 Tiempo de Inercia de Masas Rodantes __________________________________________________ 3 4.7 Polos ______________________________________________________________________________ 3 4.8 Momento Volante de Masas Rodantes __________________________________________________ 3 4.9 Turbina Hidráulica ___________________________________________________________________ 3 4.10 Eficiencia de una Turbina _____________________________________________________________ 4 4.11 Factor de Planta ____________________________________________________________________ 4 4.12 Factor de Potencia (Cos φ) ____________________________________________________________ 4 4.13 Potencia Activa _____________________________________________________________________ 4 4.14 Potencia Aparente ___________________________________________________________________ 4 4.15 Potencia Reactiva ___________________________________________________________________ 4 4.16 Nivel de Aguas Máximas Extraordinarias (NAME) _________________________________________ 4 4.17 Nivel de Aguas Máximas Ordinarias o Nivel de Aguas Máximas de Operación (NAMO)__________ 4 4.18 Nivek de Aguas Mínimo de Operación (NAMINO)__________________________________________ 4 4.19 Nivel de Diseño (NDIS) _______________________________________________________________ 4 4.20 Nivel de Desfogue(NDESF) ____________________________________________________________ 4 4.21 Bulbo Vacío ________________________________________________________________________ 5 4.22 Bulbo con Agua _____________________________________________________________________ 5 4.23 Operación __________________________________________________________________________ 5 4.24 Corto Circuito ______________________________________________________________________ 5 4.25 Operación sin Carga _________________________________________________________________ 5 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 4. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 161215 Rev 4.26 Falla en la Sincronización _____________________________________________________________ 5 4.27 Cierre Rápido _______________________________________________________________________ 5 4.28 Embalamiento ______________________________________________________________________ 6 4.29 Montaje ____________________________________________________________________________ 6 4.30 Sismo _____________________________________________________________________________ 6 4.31 Aislamiento Principal ________________________________________________________________ 6 4.32 Delta tan Delta (Δ tan δ)_______________________________________________________________ 6 4.33 Descarga Parcial ____________________________________________________________________ 6 4.34 Dieléctrico__________________________________________________________________________ 6 4.35 Pérdidas Dieléctricas ________________________________________________________________ 6 4.36 Prueba de Prototipo__________________________________________________________________ 6 4.37 Tension Nominal (Un) ________________________________________________________________ 6 4.38 Pruebas de Aceptacion ______________________________________________________________ 6 5 SIMBOLOS Y ABREVIATURAS_________________________________________________________ 7 6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES _______________________________________ 7 6.1 Alcanse del Suministro ______________________________________________________________ 7 6.2 Generador _________________________________________________________________________ 8 6.3 Sistema de Excitación y Regulación de Tensión _________________________________________19 6.4 Elementos para la Instrumentación y Control ___________________________________________19 6.5 Cables, Tubería Conduit y Accesorios _________________________________________________20 6.6 Equipos Misceláneos________________________________________________________________21 6.7 Preparación de Superficies, Recubrimiento Anticorrisivo y Acando de Gabinetes ____________23 6.8 Especificones de Material y Equipo del Sistema _________________________________________23 6.9 Intercambialidad____________________________________________________________________28 6.10 Proteccion Superficial _______________________________________________________________28 6.11 Datos de la Turbina _________________________________________________________________28 6.12 Tipo de Generador _________________________________________________________________28 6.13 Número de Fases ___________________________________________________________________28 6.14 Dirección de Rotación _______________________________________________________________28 6.15 Secuencia de Fases _________________________________________________________________28 6.16 Frecuencia Nominal ________________________________________________________________28 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 5. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 161215 Rev 6.17 Factor de Influencia Telefonica (TIF) y Factor de Desviación Máxima________________________28 6.18 Velocidad Nominl y Número de Polos _________________________________________________29 6.19 Tensión Nominal ___________________________________________________________________29 6.20 Clasificación Térmica de Generador ___________________________________________________29 6.21 Capacidades _______________________________________________________________________30 6.22 Reactancias _______________________________________________________________________31 6.23 Relacion de Cortocircuito ____________________________________________________________31 6.24 Momento de Inercia (J) y Constante de Inercia (H) _______________________________________31 6.25 Tensiones Nominales e Intervalo de Tensiones de los Sistemas para la Alimentacion de los Equipos Auxiliares del Generador ____________________________________________________ 31 6.26 Partes de Repuesto y Herramientas de Montaje__________________________________________32 7 CONDICONES DE OPERACIÓN _______________________________________________________33 7.1 Altitud de Operación ________________________________________________________________33 7.2 Capacidad de Carga de Terreno_______________________________________________________33 7.3 Diseño por Sismo __________________________________________________________________33 7.4 Temperatura Ambiente ______________________________________________________________33 7.5 Humedad Relativa __________________________________________________________________34 7.6 Agua de Enfriamiento _______________________________________________________________34 7.7 Variaciones de Tensiones y Frecuencia Durante la Operación _____________________________34 7.8 Sobrevelocidad ____________________________________________________________________34 7.9 Requerimientos de Cortocircuito ______________________________________________________34 7.10 Corriente Desbalanceada Permanente _________________________________________________35 7.11 Operación en Paralelo _______________________________________________________________35 7.12 Operación a Control Remoto _________________________________________________________35 8 CONDICIONES DE DESARROLLO SUSTENTABLE _______________________________________36 9 CONDICIONES DE SEGURIDAD INDUSTRIAL ___________________________________________36 10 CONTROL DE CALIDAD _____________________________________________________________36 10.1 Plan de Inspección y Pruebas ________________________________________________________36 10.2 Documentacion ____________________________________________________________________37 10.3 Prueba en Fábrica __________________________________________________________________42 10.4 Pruebas en Sitio ____________________________________________________________________42 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 6. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 161215 Rev 11 MARCADO_________________________________________________________________________48 12 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO ___________________________________________________________49 13 BIBLIOGRAFÍA _____________________________________________________________________50 APÉNDICE A CONNVENIO DE COOPERACION ENTRE EL PROVEEDOR DE TURBINAS Y EL PROVEEDOR DE GENERADORES CON REPECTO A LA RESPONSABILIDAD POR EL COMPORTAMIENTO DINAMICO DE LOS ELEMENTOS ROTANTES DE LA UNIDAD TUBINA-GENERADOR________53 APÉNDICE B INFORMACIÓN TÉCNICA REQUERIDA ______________________________________________55 APÉNDIDE C RESUMEN DE CARACTERISTICAS TÉCNICAS ________________________________________73 TABLA 1 Materiales principales _______________________________________________________________23 TABLA 2 Esfuerzos mecánicos de trabajo ______________________________________________________27 TABLA 3 Límites de TIF balanceado ___________________________________________________________29 TABLA 4 Límites de TIF residual ______________________________________________________________29 TABLA 5 Tensiones nominales para generadores ________________________________________________29 TABLA 6 Limites de elevacíon de temperatura en operación de los sitemas de aislamiento de generador _30 TABLA 7 Partes de repuesto (generador) _______________________________________________________32 TABLA 8 Condiciones operación desbalanceadas para maquinas sincronas _________________________35 TABLA 9 Equipos mecanicos, prueba minima requeridas para el generador eléctrico__________________46 Figura 1 Esquema General Propuesto de la Distribución de los Sistemas Auxiliares ___________________ 5 Figura 2 Cargas Transmitidas a la Cimentacion __________________________________________________ 9 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 7. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 1 de 94 161215 Rev 1 OBJETIVO Establecer las características técnicas de diseño, fabricación, montaje, control de calidad, pruebas, puesta en servicio y operación que deben cumplir los generadores síncronos de polos salientes acoplados a turbinas hidráulicas tipo bulbo y sus equipos auxiliares. 2 CAMPO DE APLICACIÓN Aplica a todas las áreas de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) que adquieran generadores síncronos de polos salientes acoplados a turbinas hidráulicas tipo bulbo y sus equipos auxiliares. 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-168-ANCE- 1980 Transformadores de Pontencia 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 60034-2-2- 2010 Rotating Electrical Machines- Part 2 -2 : Specific Methods for Determening Separate Losses of Large Machines From Test – supplement to IEC 60034-2-1. IEC 60034-3-2007 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 8. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 2 de 94 161215 Rev 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. IEC 60851-1996 Methods of test for winding wires - Part 1: General CFE 017PH-12-2014 Equipo para el Sistema de Agua de Enfriamiento para Centrales Hidroeléctricas. CFE D8500-01-2015 Selección y Aplicación de Recubrimientos Anticorrosivos. CFE D8500-02- 2012 Recubrimientos Anticorrosivos. CFE D8500-03-2015 Recubrimientos Anticorrosivos y Pinturas para Centrales Termoeléctricas y Eólicas CFE D8500-22- 2012 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 E0000-25-2015 Cables Monoconductores con Aislamiento y Cubierta Termofijos sin contenido de Halogenos (LS0H) para instalaciones hasta 600 V, 90°C CFE E0000-26- 2015 Cables Control y Multiconductores de Energía para Baja Tensión con Aislamiento y Cubiertas Termofijas de Baja Emisión de Humos y sin Contenido de Halogenos (LS0H) 90°C. CFE G0000-52-1993 Detectores de Temperatura por Resistencia ( RTD). CFE H1000-39-1997 Guía para la Prevención y Extinción de Incendios en Centrales de Generación Hidroeléctrica CFE L0000-15-2012 Colores Normalizados. CFE L1000‐11‐2015 Empaque, Embalaje, Embarque, Transporte,Descarga, Recepción y Almacenamiento de Bienes Muebles Adquiridos por CFE CFE L1000-32-2015 Manuales, Procedimientos e Instructivos Técnicos. CFE VE100-29-2016 Transformadores de Potencial Inductivos para Sistemas con Tensiones Nominales de 13.8 kV a 400 kV. CFE W4101-16-2004 Sistema de Excitación Estático para Generadores Síncronos de Centrales Eléctricas. CFE W4200-12-2011 Generadores para Centrales Hidroeléctricas. CFE W4210-23-2016 Fabricación de Barras y Bobinas para Estatores de Generadores Eléctricos con Tensiones de 6.0 kV y Mayores. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 9. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 3 de 94 161215 Rev CFE W4610-19-2016 Sistema para que Unidades Hidroeléctricas con Turbinas a Reacción, Operen como Condensador Síncrono. CFE W8300-28-2015 Turbina Hidráulica Tipo Bulbo. CFE XXA00-19-2015 Sistema de Protección Contra Incendio en Centrales Hidroeléctricas. NOTA: En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados, debe utilizarse la edición vigente en la fecha de publicación de la convocatoria al concurso, salvo que la CFE indique otra cosa. 4 DEFINICIONES 4.1 Generador Eléctrico Transforma la energía mecánica producida por la turbina en energía eléctrica. 4.2 Máquina Síncrona Constituida esencialmente de una parte activa fija que constituye el inducido llamado estator y una parte interna giratoria coaxial a la primera y que se conoce como el inductor también denominado rotor. 4.3 Velocidad Síncrona Es la velocidad determinada por el número de pares de polos del generador y la frecuencia de red servida. 4.4 Velocidad de Rotación Velocidad angular de giro del grupo turbina-generador. Esta velocidad debe ser síncrona con respecto a la frecuencia del sistema a alimentar. 4.5 Frecuencia Expresa la cantidad de cambios durante un segundo en la polaridad de la corriente o voltaje (senoidal) generados, sus unidades son en Hertz. 4.6 Tiempo de Inercia de Masas Rodantes También conocida como Constante de Inercia de las masas rodantes, se define como el tiempo en segundos para llevar al grupo-turbina-flecha-generador, desde la inmovilidad hasta la velocidad de rotación síncrona para lo que esta diseñado. 4.7 Polos Conforman las partes salientes del rotor del generador síncrono, son los encargados de alojar los embobinados de excitación y amortiguamiento del mismo. 4.8 Momento Volante de Masas Rodantes Momento de inercia de masa de uno o varios cuerpos acoplados en rotación. 4.9 Turbina Hidráulica Turbomáquina que transforma la energía hidráulica en mecánica. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 10. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 4 de 94 161215 Rev 4.10 Eficiencia de una turbina Cociente de la energía útil en la flecha de la máquina y la energía que el agua cede a la turbina. 4.11 Factor de Planta Factor de utilización de una central, y puede entenderse como el cociente de la energía producida en un intervalo de tiempo, y la energía que se habría producido si hubiese generado su potencia máxima posible de servicio. Este valor oscila entre 0 y 1. 4.12 Factor de Potencia (Cos φ) Es el factor que determina la relación entre las potencias activa y reactiva suministradas por el generador, es un indicador del dafasamiento existente entre la corriente y el voltaje de generación. 4.13 Potencia Activa Es la potencia determinante en la transformación de energía, es una parte real de la potencia aparente y no depende del tiempo, sus unidades son los Watts. 4.14 Potencia Aparente También llamada potencia compleja, es el producto entre la tensión y la corriente (ambas magnitudes complejas), expresa el valor momentáneo de la potencia. Es un recurso matemático cuyas unidades son los VA (Volt-Amperes). 4.15 Potencia Reactiva Caracteriza cuantitativamente el defasamiento entre la corriente y la tensión (corriente alterna), es una parte imaginaria de la potencia aparente, sus unidades son los VAR (Volt-Amper-Reactivo). 4.16 Nivel de Aguas Máximas Extraordinarias (NAME) Nivel máximo en el embalse cuando se presenta la avenida de diseño para la obra de excedencias. (Tr 10 000 años). 4.17 Nivel de Aguas Máximas Ordinarias O Nivel de Aguas Máximas de Operación (NAMO) Nivel máximo en que operan las turbinas. Máximo almacenamiento que se tiene en el embalse ordinariamente, y sobre el que los excedentes son derramados. Se puede hablar de un NAMO fijo durante todo el año, o de un NAMO por período a lo largo del año. 4.18 Nivel de Aguas Mínimo de Operación (NAMINO) Nivel mínimo que se puede presentar en el embalse en condiciones normales de operación y abajo de la cual no pueden operar las turbinas. 4.19 Nivel de Diseño (NDIS) Nivel de embalse utilizado para calcular la carga con que se diseñan las unidades. 4.20 Nivel de Desfogue (NDESF) Nivel medio de la superficie libre del agua, en la descarga de las unidades. Se puede hablar del nivel de desfogue cuando trabaja una o varias unidades. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 11. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 5 de 94 161215 Rev Figura 1- NIVEL DE DESFOGUE 4.21 Bulbo Vacío Peso propio de la unidad ya montada. 4.22 Bulbo con Agua Con agua y distribuidor cerrado. 4.23 Operación Unidad en operación considerando la potencia máxima, caída máxima y velocidad normal. 4.24 Corto Circuito Unidad en operación normal y el generador produce un corto circuito. 4.25 Operación sin Carga Durante el arranque la unidad se aproxima a la velocidad nominal pero sin carga. 4.26 Falla en la Sincronización Unidad en operación sin carga pero la sincronización no funciona. 4.27 Cierre Rápido Sobrepresión por el cierre rápido del distribuidor. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 12. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 6 de 94 161215 Rev 4.28 Embalamiento Unidad desconectada de la red y operando con velocidad de embalamiento con caída máxima, considerando una posición desfavorable de los álabes del distribuidor y del rodete. 4.29 Montaje Unidad en montaje, incluyendo las distintas fases de los concretos 4.30 Sismo Unidad en operación durante un evento sísmico. 4.31 Aislamiento Principal Aislamiento a tierra, entre espiras, esmalte de alambre magneto, resinas, barnices y encapsulados finales. 4.32 Delta tan Delta (Δ tan δ) Es la diferencia en la tangente de pérdidas medida a dos tensiones predefinidas diferentes, usualmente en intervalos de 0.2 Un. 4.33 Descarga Parcial Una descarga que puentea solo parcialmente el aislamiento entre dos conductores. La descarga puede ocurrir dentro del aislamiento o en las partes adyacentes al conductor. NOTA: El término ionización describe cualquier proceso que produce iones y no debe utilizarse para denotar descargas parciales. 4.34 Dieléctrico Es una sustancia cuya propiedad electromagnética básica es ser polarizada por un campo eléctrico. 4.35 Pérdidas Dieléctricas Es la potencia absorbida por un dieléctrico que se encuentra dentro campo eléctrico variante en el tiempo y que usualmente se disipa como calor. 4.36 Prueba de Prototipo Conjunto de ensayos efectuados sobre un solo aparato (o máquina) o sobre varios aparatos de un mismo modelo, con objeto de asegurarse de que, desde el punto de vista de su concepción, de su dimensionamiento, de la calidad de las materias primas en él empleadas, y de su ejecución, ese modelo responde al conjunto de condiciones de montaje y de funcionamiento especificadas. 4.37 Tensión Nominal (Un) Es la tensión eficaz fase-fase para la que el sistema fue diseñado y a la que se refieren ciertas características operativas del sistema. 4.38 Pruebas de Aceptación Son aquellas evaluaciones que se deben de realizar obligatoriamente al generador ya instalado, y su resultado depende de que se acepte el devanado. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 13. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 7 de 94 161215 Rev 5 SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS CFE Comisión Federal de Electricidad IEEE Institute of Electrical and Electronics Engieneers Vn Tensión nominal entre fases. In Corriente nominal. SCAAD Sistema de Control, Automatización y Adquisición de Datos. °C Grados Celcius Ω Ohms VA Volts Amperes NAMO Nivel de Aguas Máximo de Operación NAME Nivel de Aguas Máximo Extraordinario NAMINO Nivel de Aguas Mínimo de Operación. c.a. Corriente Alterna c.d. Corriente Directa kPa Kilo Pascales TCP/IP Protocolo de Transmisión de Control / Internet Protocolo FP Factor de Potencia s Segundos t*m2 Toneladas por metro cuadrado r/min Revoluciones por minuto dB Decibeles Hz Hertz 6 CARACTERÍSTICAS Y CONDICIONES GENERALES 6.1 Alcance del Suministro Debe incluir el diseño, fabricación, transporte, almacenamiento, suministro de materiales y accesorios y partes de repuesto, que constituyen a los generadores síncronos de polos salientes acoplados a turbinas hidráulicas tipo bulbo y equipos auxiliares e 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 14. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 8 de 94 161215 Rev 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. 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 pruebas no destructivas. 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) Programa calendarizado de actividades: este documento indica las fechas para realizar las actividades de inspección, atestiguamiento o revisión documental, así como los puntos de espera para realizarlas, durante el proceso de fabricación de los equipos. g) Pruebas establecidas en esta especificación y elementos necesarios para efectuarlas. h) Partes de repuesto y herramientas de montaje. i) Servicios de montaje y puesta en servicio. j) 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 Estructura general del generador El grupo bulbo, está integrado por el generador y la turbina en una disposición física, particularmente limitada en espacio, está montado en el canal de agua de flujo motriz, el eje de la máquina está colocado horizontalmente, y considera las chumaceras y cabezal hidráulico para operación de alabes del rodete. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 15. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 9 de 94 161215 Rev El generador está confinado dentro del bulbo, en la ubicación lado aguas arriba, se localiza la nariz o cúpula y subsecuentemente se encuentra la camisa del estator. El estator está atornillado de manera fija con la carcasa interior del bulbo, en la parte exterior de éste se tienen los soportes que mantienen fija la máquina. La carcasa exterior del bulbo se encarga de transmitir la mayor parte de las fuerzas generadas por los momentos que son producidos por el generador bajo operación normal, así como también en caso de defecto o transitorios electrodinámicos. Un ducto de acceso vertical, localizado en el lado aguas arriba del bulbo, cumple con el objetivo de realizar las inspecciones periódicas y trabajos de mantenimiento, a través de este acceso se conducen los siguientes sistemas (Ver figura 2). a) Cables o Bus de Fase Aislada. b) Cables de excitación. c) Cables auxiliares, de instrumentación, control y protección. d) Tuberías para el sistema de refrigeración del generador. e) Tuberías para el sistema de lubricación de chumacera. f) Tuberías de aire comprimido. g) Tuberías del sistema oleodinámico para accionamiento del rodete. Figura 2. Esquema General Propuesto de la Distribución de los Sistemas Auxiliares. (Ducto de Acceso Vertical) D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 16. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 10 de 94 161215 Rev 6.2.3 Aislamiento El sistema de aislamiento del generador debe cumplir con lo indicado en la especificación CFE W4210-23 incluye aislamientos de los embobinados completos tanto del estator como del rotor, puenteo a otras bobinas, anillos de sujeción, separadores, cuñas, rellenos, cintas y demás materiales. Las bobinas del estator deben de ser del tipo, que permitan durante el mantenimiento de la unidad y 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 a 0 °C de acuerdo a la especificación CFE G0000-52. 6.2.4 Estator a) General. La carcasa del estator consiste en una construcción de acero soldada, cubierta por una brida a los lados aguas arriba y aguas abajo. La nervadura de refuerzo cubierta de modo oportuno garantiza una construcción resistente a vibraciones y a la flexión, que absorbe todas las fuerzas dinámicas y estáticas y las transmite a la base de fijación a través de la carcasa del bulbo. En el interior de la carcasa se contará con un sistema de conducción de aire que facilite el enfriamiento del estator, para lo cual, las bases de fijación y refuerzos de la carcasa del estator deberán estar colocados de manera que resulten las mejores condiciones del flujo de aire. La carcasa del estator se debe suministrar en una sola pieza unica o segmentos, si se presenta en segmentos , estos son atornilladas en sitio y la junta divisora horizontal es soldada después con una soldadura estanca. Se debe realizar en el sitio de la obra 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) Paquete magnético del estator. El paquete magnético que forma la parte activa del estator, está construido de chapas aleadas de silicio para dínamo aisladas a ambos lados. Los distintos segmentos de chapa son apilados con solapadura. Durante el apilamiento se deben efectuar compresiones parciales intermedias que garanticen que el paquete debe conservar su cuerpo comprimido durante el funcionamiento. El paquete está dividido axialmente en paquetes parciales que están distanciados por almas no basculantes. De esa manera se forman canales radiales para la corriente del aire refrigerante. Las almas distanciadoras están dispuestas de tal manera que la resistencia al paso de la corriente de aire sea más baja posible. Para conseguir una distribución uniforme de la temperatura a lo largo del paquete entero, los paquetes parciales son construidos más estrechos en el medio del paquete que en los extremos. El medio de prensado del conjunto total de paquetes de laminaciones apiladas se efectúa a través de fuertes placas de presión situadas en las superficies extremas (anverso y reverso) del bloque laminado asociadas con pernos de compresión, distribuidos sobre la periferia. Las placas de presión son subdivididas para conseguir una reducción de pérdidas adicionales y una adaptación a una superficie ondulada de paquete. La presión se transmite a los dientes del paquete mediante “dedos” de presión soldados de material amagnético. Si se utilizan placas de presión no magnéticas no es necesario aplicar pintura. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 17. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 11 de 94 161215 Rev La fijación del paquete magnético en la carcasa del estator se efectúa mediante listones en forma de cola de milano. 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) Bobina del estator. El bobinado del estator se ejecuta en forma de arrollamiento de cuerdas en dos capas y está dimensionado de modo que se consiga una forma de la onda sinusoidal de tensión por supresión de armónicas más elevadas. El bobinado es un devanado de barras o bobinas y debe cumplr con lo establecido en la especificación CFE W4210‐23 El montaje del bobinado de estator en las ranuras abiertas podrá efectuarse mediante el sistema de la fijación elástica del bobinado. Es decir que el bobinado es empotrado de modo resistente y seguro en las ranuras del paquete magnético, utilizando un elastómero de alto valor con conductibilidad eléctrica. Con ese sistema se controlan perfectamente las dilataciones térmicas del paquete magnético y bobinado causado por varios factores de dilatación. Los extremos de las barras son unidos por soldadura fuerte. Encima de los puntos de soldadura se ponen cabezales aislantes de materia sintética prensada y los espacios entre cabezal y barra son enmasillados con masa aislante reticulado a temperatura ambiente. 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 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. 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. La medición de la temperatura se efectúa mediante resistencias detectoras de temperatura (RTD´s) montados entre capa superior e inferior en ranuras de la misma fase. Son dispuestos D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 18. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 12 de 94 161215 Rev simétricamente en las tres fases. 6.2.5 Cargas transmitidas a la Cimentación Las cargas a la cimentación se transmiten a través de la carcasa de la turbina, las cuales están definidas durante la operación y montaje de la misma y deben de ser proporcionadas por el fabricante. Datos que el fabricante debe proporcionar: a) Peso de los componentes de la turbina. b) Fuerzas hidráulicas que actúan en la turbina. c) La presión del agua en la unidad, presión hidrostática. Dichas cargas se transmiten a la cimentación, con los diferentes apoyos como se indican en la figura 3, las magnitudes y la aplicación de cada una de ellas deben de ser definido por el fabricante en función de las diferentes combinaciones de carga. Figura 3. Cargas Transmitidas a la Cimentación 6.2.5.1. Diferentes combinaciones de carga que se deben tomar en cuenta para el análisis y diseño: Para todos los casos se deben considerar los diferentes niveles de carga de agua (NAMO, NAME y NAMINO): D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 19. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 13 de 94 161215 Rev Caso 1 Bulbo Vacío Caso 2 Bulbo con agua Caso 3 Operación Caso 4 Corto circuito Caso 5 Operación sin carga Caso 6 Falla en la sincronización Caso 7 Cierre rápido Caso 8 Embalamiento Caso 9 Montaje Caso 10 Sismo Nota: Estas cargas y combinaciones de carga deben ser verificadas y consideradas en el diseño por el fabricante del equipo. 6.2.6 Rotor a) General. El rotor podrá ser solido o laminado, siempre y cuando se cumpla con el valor de la Constante de Inercia (H) establecido en las Características Particulares. El material y las secciones transversales deben seleccionarse de manera que resistan la operación bajo la condición de embalamiento, sin que se cause daño al equipo. 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 y 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 1.06 La reactancia síncrona en eje directo no saturada, no debe exceder del 100 %. Tanto el rotor, 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 de embalamiento, durante un lapso no menor de 30 min. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 20. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 14 de 94 161215 Rev 6.2.7 Terminales a) En el lado de fases. Se deben considerar barras aisladas de potencia en la conexión al bus de fase aislada o cables de potencia, con el espacio suficiente para la colocación de los transformadores de corriente y establecer una adecuada cordinación con el proveedor de los buses de fase aislada o cables de potencia. Todas las abrazaderas de soporte del extremo de los devanados, buses, entre otros, debe ser biselados para asegurarse que el aislamiento de la bobina no sea dañado durante el ciclo de expansión y contracción por cambio de temperatura. b) En el lado del neutro. Se deben considerar barras aisladas de potencia en la conexión a la interconexión de neutro, con el espacio suficiente para la colocación de los transformadores de corriente. El proveedor del generador debe suministrar un tablero de conexión del neutro, el cual se va ubicar a dentro del bulbo. 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, la 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. 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. Debe instalarse un sistema de ventilación para evitar la introducción de polvo de carbón dentro del generador. Para la inspección se requiere del uso de cámaras en el interior del Bulbo, una del lado de generador y otra del lado de la turbina. 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 21. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 15 de 94 161215 Rev 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. - 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 especificación CFE VE100-29 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 22. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 16 de 94 161215 Rev 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 proveedor 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, un relevador para montarse en el tablero de protección de la unidad y una escobilla para aterrizamiento físico de la flecha de la turbina. 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 debe suministrar, una caja de terminales hasta donde se encuentren alambrados todos los cables provenientes de 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 Chumaceras del generador Todo lo relacionado con las chumaceras del grupo turbina-generador aplica lo previsto en la especificación CFE W8300-28 6.2.14 Flecha principal Debe cumplir con lo indicado en la especificación CFE W8300-28 6.2.15 Comportamiento dinámico de los elementos rotatorios El proveedor del generador debe coordinarse con el proveedor de la turbina respecto a la responsabilidad por el comportamiento dinámico de los elementos rotantes de la turbina-generador, de acuerdo a lo indicado en el apéndice A de esta especificación. 6.2.16 Sistema de Frenos El generador está equipado con una pista de frenado adosada al rotor y gatos de frenado accionado por aire comprimido, el cual debe ser suministrado a través del ducto de acceso. Cada generador se debe suministrar con un sistema completo de frenos neumáticos, que se toma de un sistema independiente para cada generador, compuesto de un compresor y un tanque de almacenamiento interconectado con los tanques de cada unidad, para llevar al reposo las partes giratorias de la unidad y debe accionarse cuando el generador alcance el 15 % de la velocidad nominal. El sistema de frenos debe contemplar las siguientes características: a) Evitar que el rotor opere en baja velocidad en un tiempo prolongado. b) El sistema de frenos debe ser ajustado de manera tal que continúen operando hasta por lo menos un minuto después de la parada completa del conjunto generador-turbina, 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 eventual fuga de agua en el distribuidor de la turbina. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 23. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 17 de 94 161215 Rev El proveedor debe indicar en Apéndice C, el por ciento de la velocidad síncrona que recomienda para la aplicación de los frenos neumáticos 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. De ser necesario, debe instalarse un sistema de extracción de polvo en cada balata, de tal forma que se recolecte 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 pista de frenado del rotor. El proveedor debe indicar en la oferta el tipo de mantenimiento que requiere su sistema de frenos. 6.2.17 Sistema de enfriamiento El enfriamiento del generador, se realiza a través de la circulación forzada de aire por el entrehierro mediante ventiladores. Una vez que el aire toma el calor del generador, se hace circular a través de cambiadores de calor aire-agua. El agua de éste cambiador, se circula en circuito abierto, transfiriendo el calor del generador al exterior. El agua es tomada del pasaje de agua, aguas arriba del rodete de la turbina. Esta agua, circula mediante bombeo a través de los cambiadores de calor y finalmente es descargada aguas abajo del tubo de aspiración. El licitante en su proposición, debe entregar un diagrama de flujo del enfriamiento del generador, dónde se indique el número de ventiladores axiales, su distribución y ubicación dentro del bulbo. Asimismo, también se debe n incluir los cambiadores de calor necesarios para un enfriamiento eficiente. Los cambaidores de calor forman parte del suministro del generador, así como las tuberías, válvulas, ductos, accesorios para la interconexión con el sistema de agua de enfriamiento, los cabezales de alimentación y descarga de agua a los enfriadores. Las conexiones de los cabezales y enfriadores deben ser bridadas. 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. 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 bulbo. 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. Para determinar la capacidad de los enfriadores debe considerarse que el generador trabaja, en forma continua, a su máxima capacidad. El sistema de enfriamento con base en los cambiadores de calor agua-aire, debe tener capacidad para que aun con uno de ellos fuera de servicio, ésta no se vea reducida. Lo anterior considerando que el generador opera a su capacidad nominal. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 24. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 18 de 94 161215 Rev A continuación se establecen las características que deben reunir los enfriadores. a) 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. b) 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. c) 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. d) 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. 6.2.18 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 y tipo de materiales 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. 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 Instrumentación Se debe suministrar e instalar la instrumentación necesaria, según se detalla en el inciso 6.4.1 de esta especificación. 6.2.20 Bulbo Debe cumplir con lo indicado con la especificación W8300-28 6.2.21 Sistema de Drenaje y achique Debe cumplir con lo indicado con la especificación W8300-28 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 25. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 19 de 94 161215 Rev 6.2.22 Sistema de adquisición de datos para el monitoreo de vibraciones mecánicas y descargas parciales El proveedor del generador debe suministrar un sistema de adquisición de datos para el monitoreo de vibración mecánica y descargas parciales para cada una de las unidades. 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]. 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 Instrumentos, elementos registradores y elementos primarios Debe suministrarse para el generador pero no necesariamente limitado, lo siguiente: a) Un sistema con resistencias calefactores que operen cuando la unidad esta detenida, 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 y, alimentados con los servicios auxiliares con tres fases 480 V c.a., 60 Hz b) El proveedor debe proporcionar un gabinete conteniendo un transformador de 480 V/127 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. c) 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. d) Un dispositivo mecánico para la operación manual de los frenos de la unidad con las posiciones marcadas “Fuera” y “Dentro”. En la propuesta se debe presentar una descripción en detalle de las características de tal dispositivo. e) Medidor de gasto de agua (flujómetro) 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 26. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 20 de 94 161215 Rev 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. 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]. 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. 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 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 27. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 21 de 94 161215 Rev Los cables de control que se encuentran dentro del bulbo 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. 480 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 125 V c.d. del parrafo 6.1.1 b) de esta especificación. 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 de esta especificación. 6.6.2 Sistema contra incendio a base de agua Debe cumlir con lo siguiente: a) Se debe suministrar Sistema automático / manual de inundación total por agente limpio para la protección de los Generadores Eléctricos b) El proveedor debe suministrar 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 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 punto 6.4.2. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 28. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 22 de 94 161215 Rev 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) Barras y accesorios para formar el neutro del generador. b) 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. - 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. c) Resistencia. La resistencia debe ser de acero inoxidable de las siguientes características: - Material: Acero inoxidable. - Valor en : 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 29. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 23 de 94 161215 Rev 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 Se debe cumplir con lo siguiente: 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, de acuerdo a la 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). 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 ser: RAL14, verde pistache conforme a lo indicado en la especificación CFE L0000-15. 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 los indicados en la tabla 1 Tabla 1.- Materiales principales No DESCRIPCION NORMA/ MATERIAL 1 Carcasa de estator Referencia [16] 2 Chapas del núcleo Referencia [38] / M250 -50 A 3 Dedos de presión de núcleo del estator Referencia [39] 4 Barras de estator Referencia 40 5 Arandelas de ventilación del estator Referencia [39] 6 Núcleos de polos Referencia [16] 7 Cruceta del rotor Referencia [16] 8 Bobinado polar Referencia [16] 9 Anillo rozante Referencia [16] 10 Nariz del bulbo Referencia [36] GRADO 70, Referencia [42] GRADO 58 Continua… D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 30. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 24 de 94 161215 Rev Continuación… 11 Pozo de acceso al bulbo Referencia [16] 12 Pernos de soportes ASTM A 668 CLASE F FORJADO 13 Apoyos de segmentos ASTM A 668 CLASE LH FORJADO 14 Cuerpos de chumaceras Referencia [16] 15 Disco de chumacera de carga Referencia [16] 16 Cubas de chumaceras Referencia [15] 17 Parte central del rotor Referencia [16] 18 Patas de la cruceta Referencia [16] 19 Flechas Referencia [20] 20 Cubo de chumaceras Referencia [20] 21 Gatos de frenado Referencia [16] 22 Espárragos Referencia [42] 23 Laminado del rotor Referencia [43] GRADO 80 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. Los criterios de aceptación de inperfecciones detectadas en las fundiciones debe acotarse a los parametros definidos para la clase 1, del documento establecido en la referencia [37] del capitulo 13 de esta especificación 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 las especificaciones CFE DY700-08 y CFE DY700-16 para la reparación de dichas piezas sin necesidad de aprobación de parte de la CFE. b) Dimensiones. Los espesores y otras dimensiones de las piezas fundidas deben coincidir sustancialmente con las dimensiones indicadas en los planos. 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 sobre - material. Las partes también deben ser inspeccionadas después de haberse terminado con las reparaciones y después del tratamiento térmico que aplique. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 31. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 25 de 94 161215 Rev Las soldaduras deben ser inspeccionadas, de acuerdo a lo establecido en la Tabla 9 La CFE solicita 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: 6.8.1.2 Forjado Los forjados deben ser de acuerdo a lo indicado en la referencia [20]. 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]. 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]. 6.8.1.5 Acero inoxidable El acero inoxidable utilizado debe estar de acuerdo con a lo indicado en la referencia [21]. 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]. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 32. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 26 de 94 161215 Rev 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. 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]. 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 unidos 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]. 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 tener bridas con cara saliente, de acuerdo a lo indicado en la referencia [5]. 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. 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 necesaria la aplicación de soldadura para la conformación del cuerpo del generador eléctrico, debe emplearse el proceso que garantice la vida útil del equipo, conforme a lo indicado en las especificaciones de CFE DY700-08, CFE DY700-16 o código aplicable. 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 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 33. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 27 de 94 161215 Rev bordes con corrección por golpes no es permitida. Las dimensiones y perfil de los biseles para ser unidos deben ser tales que permitan una fusión y penetración completa, los biseles 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 2, se podran utilizar otros criterios o limites admisibles siempre y cuando sean de calidad similar o superior a lo solicitado por la Comisión en esta especificaciòn. 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. TABLA 2 – Esfuerzos mecánicos de trabajo Material Esfuerzos máximos admisibles 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 Continua… D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 34. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 28 de 94 161215 Rev …Continuación 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 fabricadas para ser intercambiables de tal manera que faciliten la sustitución o reemplazo de una manera ágil 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 debe proporcionar pintura del mismo tipo que usó 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 horizontal, síncrono de polos salientes y enfriamiento, de acuerdo a lo indicado en la referencia [8]. 6.13 Número de Fases El generador debe ser trifásico. 6.14 Dirección de Rotación La dirección de rotación debe ser en el sentido de giro de las manecillas del reloj, visto desde la posición aguas arriba del bulbo, 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. 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 Factor de Influencia Telefónica (TIF) Y Factor de Desviación Máxima a) Factor influencia telefónica. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 35. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 29 de 94 161215 Rev Los valores de la componente balanceada no deben exceder los indicados en la 32. TABLA 3 - 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 4. TABLA 4 - 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. 6.18 Velocidad Nominal y Número de Polos La velocidad nominal de rotación, y el número de polos correspondiente, se indican en las Características Particulares. 6.19 Tensión Nominal La tensión nominal del generador se debe seleccionar de los valores indicados en la tabla 5, a menos que se indique otro valor en las Características Particulares. TABLA 5 - Tensiones nominales para generadores Tipo de instalación ubicación casa de máquinas Localización transformadores de unidad Capacidad nominal MVA Tensión nominal kV Subterránea En galería próxima a casa de máquinas < 160 > 160 13.8 ≥16 En la plataforma exterior < 160 > 160 ≥16 ≥16 Exterior En la plataforma anexa a la casa de máquinas < 160 > 160 13.8 ≥16 En la plataforma lejana a la casa de máquinas < 160 > 160 13.8 ≥16 6.20 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 36. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 30 de 94 161215 Rev Los límites de elevación de temperatura de las diferentes partes del generador en operación deben ser de acuerdo a la tabla 6 y los métodos de medición correspondientes deben estar basados en la norma IEC 60034-1. TABLA 6 - Límites de elevación de temperatura en operación de los sistemas de aislamiento del generador Parte del generador Método de medición Elevación de temperatura a 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. 6.21 Capacidades 6.21.1 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]. Las elevaciones de temperatura para los embobinados del rotor y estator deben ser las indicadas en el parrafo 6.19 de esta especificación. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 37. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 31 de 94 161215 Rev La capacidad nominal, se indica en las Características Particulares. 6.21.2 Capacidad máxima La capacidad máxima del generador debe estar de acuerdo con la potencia máxima entregada por la turbina (condiciones de carga máxima y gasto de diseño). Las elevaciones de temperatura del sistema de aislamiento deben ser inferiores a los indicados en el parrafo 6.19. 6.22 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. 6.23 Relación de Cortocircuito La relación de cortocircuito se indica en las Características Particulares. 6.24 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. 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. 6.25 Tensiones Nominales e Intervalo de Tensiones de los Sistemas para la Alimentación de los Equipos Auxiliares del Generador Se debe contar con lo siguiente: 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], 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 %. b) Sistema de corriente directa. El fabricante debe considerar un sistema con una tensión nominal de 125 V c.d. para la alimentación de los equipos de control. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 38. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 32 de 94 161215 Rev 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: 131.25 V c.d. - Tensión mínima: 118.75 V c.d. El proveedor debe indicar en la propuesta, las tensiones nominales de los equipos y aparatos eléctricos de su suministro. 6.26 Partes de Repuesto y Herramientas de Montaje 6.26.1 Partes de repuesto requeridas por la CFE El licitante debe suministrar las partes de repuesto indicadas en la tabla 7. TABLA 7 - Partes de repuesto (generador) Partes de repuesto Cantidad según número de unidades 1 ó 2 3 ó 4 Juego de bobinas que comprendan el 5% del devanado interior y 10% del devanado exterior 1 2 Un polo universal 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 Juego de empaques para el sistema de aire de los frenos 1 2 Enfriador de aire 4 4 Enfriador de aceite 1 2 Juego que comprenda termómetros indicadores de cada tipo utilizado 1 2 Juego de resistencias detectoras de temperatura para el estator de una unidad 1 2 Continua… D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 39. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 33 de 94 161215 Rev …Continuación 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 6.26.2 Herramientas y equipo especial que debe proporcionar el proveedor El proveedor debe incluir como parte del suministro 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 40. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 34 de 94 161215 Rev 7.5 Humedad Relativa El generador debe estar diseñado para operar con la humedad relativa indicada en las Características Particulares. 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 de desboque) del grupo turbina-generador por un lapso de 2 minutos, 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 “l2 2 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 41. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 35 de 94 161215 Rev 30x 2 excitatrizladetechodelTensión colectoranillodenominalTensión 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 indicados de la tabla 8 y bajo condiciones de falla sea capaz de operar con el producto de (I2/In)2 y el tiempo (t) no excediendo los valores indicados de la tabla 8, de acuerdo a la norma IEC 60034-1. TABLA 8 – 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 a) Generadores b) Condensadores síncronos 0.08 0.1 20 20 2 Estator directamente enfriado (enfriamiento interno) a) Generadores b) Condensadores síncronos 0.05 0.08 15 15 7.11 Operación en Paralelo Los generadores deben operar en paralelo con otras fuentes de energía eléctrica y admitir rechazos de carga del 100 %. 7.12 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 42. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 36 de 94 161215 Rev 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 6.2.22 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. 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 con diluvio a base de agua conforme con las especificaciones CFE H1000-39 y CFE XXA00-19. 10 CONTROL DE CALIDAD 10.1 Plan de Inspección 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 y 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 43. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 37 de 94 161215 Rev 10.2 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 la 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]. Se deben efectuar las siguientes pruebas al sistema de aislamiento: - Soporte al envejecimiento térmico. - Resistencia a la tensión (Endurance test). - Soporte a las fuerzas termomecánicas. - Soporte a las fuerzas electromecánicas. 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). 10.3 Pruebas en Fábrica 10.3.1 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: 10.3.1.1 Bobinas tipo diamante a) Pruebas prototipo. Son las que se indican en la especificación CFE W4210-23. b) Pruebas de rutina. Son las que se indican en la especificación CFE W4210-23. c) Criterios de aceptación y rechazo (Prototipo y rutina). D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 44. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 38 de 94 161215 Rev Son los que se indican en la especificación CFE W4210-23. 10.3.1.2 Pruebas prototipo Son las que se indican a continuación: a) 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. b) 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. c) Para pedidos menores de un devando completo, la CFE debe seleccionar solamente una barra. d) Las pruebas que se indican a continuación deben realizarse en una misma muestr. 10.3.1.3 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. 10.3.1.4 Prueba de aguante a la tensión (Endurance test) a) Procedimiento. Debe cumplir con lo establecido en la referencia [34], de acuerdo con los siguientes parámetros: - Temperatura de las barras: 90 ºC (lectura de los termocoples en la superficie de la barra). D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 45. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 39 de 94 161215 Rev - 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. - 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. 10.3.1.5 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. 10.3.2 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. 10.3.2.1 Dimensional Debe realizarse de acuerdo a planos aprobados, y estar dentro de las tolerancias máximas permitidas. 10.3.2.2 Aislamiento entre subconductores Debe realizarse a 220 V c.a., durante un tiempo mínimo de 10 s, sin ruptura. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 46. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 40 de 94 161215 Rev 10.3.2.3 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 8h, sin que exista un abatimiento de presión mayor de 2 %, debiendo cada barra suministrar el flujo de diseño. 10.3.2.4 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. 10.3.2.5 Medición de tan δ, capacitancia, descargas parciales y cálculo de la ∆ tan δ Se debe probar la sección recta del 100 % de las barras y por muestreo en la sección del cabezal con la medición de descarga parciales. La medición de tan δ, se hace solamente en una barra de cada lote. a) Procedimiento (sección recta). Cada sección recta de la barra debe ser colocada en un dispositivo de montaje igual al establecido en el subinciso (10.3.2) 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], tabla 3 caso 2. b) 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], tabla 3 caso 1 para el registro de sección recta y cabezales. c) 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 47. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 41 de 94 161215 Rev - 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 - 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). 10.3.2.6 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. b) La resistencia de la pintura conductora (grafito), de la sección recta, debe ser entre 2 000 y 7 500 . 10.3.2.7 Rotor: Especificación que aplica a) Polos. - Pruebas de rígidez dieléctrica del aislamiento con tensión de corriente alterna, 60 Hz Del proveedor 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 10.3.2.8 Estator: Especificación que aplica a) Pruebas al acero eléctrico Del proveedor b) Verificación del corte y acabado de laminación Del proveedor c) Verificación del empaque de laminación Del proveedor d) Del núcleo en el núcleo del estator Del proveedor e) Curva de magnetización B-H Del proveedor D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 48. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 42 de 94 161215 Rev f) Prueba de temperatura del núcleo armado, a la capacidad magnética nominal (prueba de toroide para la detección de puntos calientes). Del proveedor c) 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. d) Criterio de aceptación. ∆t ≤ 4 ºC. 10.3.2.9 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 ≥ 100 MΩ, y el indice de polarización 10 / 1 es ≥ 3, de acuerdo a la IEEE-43, 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 Especificación que aplica Sin ruptura en el aislamiento. - Soportes, amarres y separadores de cabezales de bobinas Del proveedor. - Caja de terminales Del proveedor. 10.3.2.10 Mecánicas Las pruebas en fábrica deben corresponder a la tabla 9 de esta especificación. 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. 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 49. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 43 de 94 161215 Rev 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 establecidas 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. 10.4.1 Pruebas previas a la operación del generador Estas pruebas deben efectuarse de acuerdo a lo indicado en la referencia [8]. 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 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. Los niveles de tensión aplicables para esta prueba deben ser de acuerdo a la norma IEC 60034-1. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 50. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 44 de 94 161215 Rev h) Medición de la resistencia de aislamiento de las chumaceras. aisladas a una tensión de 500 V c.d. 10.4.2 Pruebas con el generador en operación Estas pruebas deben efectuarse de acuerdo a lo indicado en la referencia [8], 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 e incremento de carga de 0 % a 100 %, - 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) Corriente 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. 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 determinara previo acuerdo 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 51. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 45 de 94 161215 Rev 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) 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. t) Los resultados obtenidos se deben aplicar a la imposición de las penalizaciones correspondientes. El costo de las pruebas de eficiencia del generador debe ser cubierto por el proveedor mismas que se deben realizar de acuerdo a lo indicado en la norma IEC 60034-2-2 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: GtGr Gr Para la turbina: GtGr Gt Donde: Gr = masa del generador. Gt = masa de la turbina + empuje hidráulico. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 52. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 46 de 94 161215 Rev TABLA 9 - Equipos mecánicos, pruebas mínimas requeridas para el generador eléctrico Descripcion Carcazadelestator Placasdelcuerpo Biselesdeplacascon espesor>100mm. Cuerpoocarcaza Placasdeaceroroladas Piezassoldadasmaquinadas Ensambledeleststor Cobredelasbarras/ bobinas. Nucleoarmadodelestator Rotordelgenerador Flechaprincipal Materiales Analísis químico -- -- -- -- X -- -- X -- -- X Certificado de pruebas propiedades mecánicas -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- X Inspección dimensional X X X X X X X X X X X Ultrasonido -- X -- -- X -- -- -- -- -- X Propiedades magnéticas -- -- -- -- -- -- -- -- X -- -- Particulas magnéticas o líquidos penetrantes -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- X Soldadura Inspección visual X X X X X X X X X X X Inspección por zonas (muestreo) -- -- -- X -- X -- -- -- -- -- Inspección al 100 % -- -- X -- -- -- -- -- -- -- X Tratamiento térmico -- -- -- -- -- X -- -- -- -- X Ultrasonido -- -- X -- -- -- -- -- -- X Líquidos penetrantes -- -- X X -- -- -- -- -- -- X Particulas magneticas -- -- X -- -- -- -- -- -- Equipo Inspección visual X X X X X X X X X X X Inspección dimensional X X X X X X X X X X X Recubrimientos, medición de espesores y adherencia -- -- -- -- -- X -- -- -- -- X Pruebas hidrostáticas -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Maquinado exterior -- -- -- -- -- X -- -- -- -- X Tratamiento térmico -- -- -- X -- -- -- -- -- -- Boroscopía -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- X Balanceo estático -- -- X -- -- X Ensitio Inspección visual X X X X X X X X X X X Recubrimientos y medición de espesores -- -- -- -- -- -- X -- -- -- X Ultrasonido -- -- -- -- -- -- X -- -- -- -- Líquidos penetrantes -- -- -- -- -- -- X -- -- -- -- Particulas magnéticas -- -- -- -- -- -- X -- -- -- -- Dimensional -- -- -- X -- -- X X -- -- X Continúa… D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 53. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 47 de 94 161215 Rev Continuación… Descripción Polos(acero) Bobinasdelospolos Cobredelasbarras/bobinas Maquinadodelrotor Placasdelaaraña Ensambledelaaraña Ensambledelacrucetasuperior Segmentosdelachumacera Chumaceraguíasuperior Chumaceradecarga Chumaceracombinada Despuesdelenmetalado//teflón Auxiliares Gatodefrenado Enfriadoresdeaire Enfriadoresdeaceite Sistemadelubricación Materiales Certificado de analísis químico X X -- -- X -- -- X X X X X -- -- -- -- -- Certificado de pruebas propiedades mecánicas X X -- -- -- -- -- X X X X -- -- -- -- -- -- Inspección dimensional X X X X X X X X X X X X X X X X X Propiedades magnéticas X -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Conductividad X X X -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Ultrasonido -- -- -- -- X -- -- X X X X X -- -- -- -- -- Particulas magnéticas o líquidos penetrantes -- -- -- -- -- -- -- -- X X X X -- -- -- -- -- Soldadura Inspección visual X X X X X X X 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 -- Particulas magnéticas -- -- -- -- X X X -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Equipo Inspección visual X X X X X 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 X X X X X Recubrimientos, medición de espesores y adherencia -- -- -- -- X X X -- -- -- -- -- -- X X X -- Pruebas hidrostáticas -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- X X X X Maquinado exterior -- -- -- X -- -- -- X X X X X -- -- -- -- -- Continúa… D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 54. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 48 de 94 161215 Rev Continuación… Tratamiento térmico -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Boroscopía -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Balanceo estático -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Operacionales X X X X EnSitio Inspección visual X X X X 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 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Partículas magnéticas -- -- -- X X -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Dimensional X X X X X X X X X X X X X X X X X NOTA: 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. j) Corriente del estator. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 55. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 49 de 94 161215 Rev 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. bb) Temperatura del sistema de enfriamiento del estator. cc) Elevación de temperatura del devanado del estator. dd) Elevación de temperatura del devanado del rotor. ee) Clase de aislamiento del devanado del estator. ff) Clase de aislamiento del devanado rotor. gg) Voltaje del rotor. hh) Corriente del rotor. 12 EMPAQUE, EMBALAJE, EMBARQUE, TRANSPORTACIÓN, DESCARGA, RECEPCIÓN, ALMACENAJE Y MANEJO El equipo debe ser empacado y embarcado de acuerdo a lo indicado en la especificación CFE L1000‐11 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 56. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 50 de 94 161215 Rev 13 BIBLIOGRAFÍA [1] ANSI/NEMA 250-2014 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 115-2009 Guide: Test Procedures for Synchronous Machines [4] ANSI B18.2.1-1981 Square and Hex Bolts and Screws Inch Series [5] ANSI/ASME B31.1-1992 Power Piping B31.1A-1992. [6] ANSI B49.1-1967 Shaft Couplings Integrally Forged Flange Type for Hydraulic Units. [7] ANSI C50.10-1990 Rotating Electrical Machinery - Synchronous Machines. [8] IEEE C50.12-2005 Salient-Pole 50 Hz and 60 Hz Synchronous Generators and Generator/Motors for Hydraulic Turbine Applications Rated 5 MVA and Above. [9] ANSI C57.12.01-1989 Standard General Requirements for Dry-Type Distribution and Power Transformers Including Those with Solid Cast and/or Resin-Encapsulated Windings [10] ANSI C84.1-2011 Electric Power Systems and Equipment Voltage –Ratings (60 Hertz). [11] ASME BPVC- I-2015 SECTlON l: Rules for Construction of Power Boilers [12] ASME BPVA-II-A-2015 BPVC SECTlON lI Materials Part A - Materials Part A - Ferrous Material Specificactions [13] ASME BPVC-Vlll-1- 2015 SECTlON Vlll - Rules For Construction of Pressure Vessels Division 1 [14] ASME BPVC-Vlll-1- 2015 SECTlON Vlll - Rules For Construction of Pressure Vessels Division 1 [15] ASME BPVC-IX TRAINING-2015 Section IX- Welding And Brazing Qualifications. [16] ASTM A27/A27M-2013 Standard Specification for Steel Castings, Carbon, for General Application. [17] ASTM A36/A36M-2014 Standard Specification for Structural Steel. [18] ASTM A48-1994 Standard Specification for Gray Iron Castings. [19] ASTM A53/A53M-2012 Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot-Dipped Zinc-Coated Welded and Seamless [20] ASTM A531/A531M-2013 Standard Practice for Ultrasonic Examination of Turbine Generator Steel Retaining Rings. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 57. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 51 de 94 161215 Rev [21] ASTM A668/A668M-2015 Standard Specification for Steel Forgings, Carbon and Alloy, for General Industrial Use. [22] ASTM A743/A743M REV 13 A-2013 Standard Specification for Castings, Iron-Chromium, Iron- Chromium-Nickel, Corrosion Resistant, for General Applications. [23] ASTM B23-2000 Standard Specification for White Metal Bearing Alloys (Known Commercially as “Babbitt Metal”) [24] ASTM B68/B68M -2002 Standard Specification for Seamless Copper Tube, Bright Annealed. [25] ASTM B584-2014 Standard Specification for Copper Alloy Sand Castings for General Applications. [26] HIS – 1982 Hydraulic lnstitute Standards for Centrifugal, Rotary and Reciprocating Pumps [27] NEMA MG 1 –2014 Motors and Generators [28] VDI 2059 PART 5-1982 Shaft Vibrations of Hydraulic Machine Sets Measurement and Evaluation. [29] ASME BPVC-V-2015 Nondestructive Examination. [30] ASME III-1992 Pressure Vessels, Divisions 1 and 2. [31] IEEE C37.20.2- 2000 Standard For Metal-Clad Switchgear [32] ASTM D495-2014 Standard Test Method for High-Voltage, Low-Current, Dry Arc Resistance of Solid Electrical Insulation. [33] IEEE 115-2009 Guide for Test Procedures for Synchronous Machines Part I- Acceptance and Performance Testing Part II-Test Procedures and Parameter Determination for Dynamic Analysis. [34] IEEE 434-2006 Guide for Functional Evaluation of Insulation Systems for AC Electric Machines Rated 2300 V and Above. [35] IEEE -1043 1996 Recommended Practice for Voltage-Endurance Testing of Form-Wound Bars and Coils. [36] IEEE 1434-2014 Recommended Practice for Voltage-Endurance Testing of Form-Wound Bars and Coils. [37] ASTM A516M/A516M- 2010 Standard Specification for Pressure Vessel Plates, Carbon Steel for Moderate and Lower Temperature Service [37] CCH 70-3 Specification for inspection of steel castings for hydraulic machines [38] EN 10106 Chapas y bandas magnéticas, laminadas en frío, de grano no orientado en estado final de suministro. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 58. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 52 de 94 161215 Rev [39] ASTM A 276 Standard Specification for Stainless Steel Bars and Shapes [40 ] ASTM B49 Standard Specification For Copper Rod For Electrical Purposes [41 ] ASTM B187 Standard Specification for Copper, Bus Bar, Rod, and Shapes and General Purpose Rod, Bar, and Shapes [42] A573 Standard Specification for Structural Carbon Steel Plates of Improved Toughness [42] ASTM A 322 Standard Specification for Steel Bars, Alloy, Standard Grades [43] ASTM A1008 / A1008 M Standard Specification for Steel, Sheet, Cold-Rolled, Carbon, Structural, High-Strength Low-Alloy, High-Strength Low-Alloy with Improved Formability, Solution Hardened, and Bake Hardenable D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 59. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 53 de 94 161215 Rev APÉNDICE A (INFORMATIVO) 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_________________________________________________________________________ ______________________________________debe suministrar 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 debe ser 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 60. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 54 de 94 161215 Rev 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 revela 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 ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________l a 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 debe dar 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 ________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 debe ser la oficial. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 61. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 55 de 94 161215 Rev APÉNDICE B (INFORMATIVO) INFORMACIÓN TÉCNICA REQUERIDA B.1 SISTEMA DE ADQUISICIÓN DE DATOS PARA EL MONITOREO DE VIBRACIONES Y DESCARGAS PARCIALES 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, en la central u oficinas regionales, a traves de una red LAN. _________________ 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 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 descargas parciales cuenta con entradas y salidas analógicas de campo integradas. _________________ - Indicar la máxima temperatura de operación de las sondas propuestas. _________________ D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 62. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 56 de 94 161215 Rev - Indicar el máximo voltaje de c.a. y el factor de disipación que soportan las sondas ofertadas @1 minuto. _________________ - Indicar brevemente la tecnica de eliminación de ruido en la medicion de descargas parciales en línea _________________ 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 B.2 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 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" _________________ D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 63. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 57 de 94 161215 Rev - 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. ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ B.2 SISTEMA MÍNIMO DE MONITOREO Los parámetros mínimos (Ver figura A1) a monitorear para la protección del turbogenerador, son: a) Vibración relativa del eje del rotor. - Chumacera guía generador. - Chumacera de carga. - Chumacera guía turbina. b) Claro entre el rotor y estator (air gap). c) Vibración absoluta del Nucleo del Estator. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 64. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 58 de 94 161215 Rev Figura A1. Esquema ejemplificado de la Ubicación de los sensores. NOTA: Se debe suministrar el tablero, el cual debe alojar los monitores para analizar los parámetros que se indican, además de la señalización de alarmas y disparos. 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, las oficinas regionales o en la central misma, mediante líneas telefónicas o redes locales. El sistema de vibraciones debe estar constituido mínimo 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, ya que proporcionan la operación mas confiable en el campo magnético donde se instalan, el polvo, el aceite y las partículas de carbón. Los sensores deben ser instalados solamente en el estator y no deben bloquear mas de dos (2) agujeros de ventilacion. 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. Cada sensor debe ser facil de instalar sin necesidad de retirar el rotor o polos del rotor y no debe haber ningún adaptador entre el sensor y el acondicionador de la señal. Para asegurar el monitoreo, deben instalarse un mínimo de cuatro (4) sensores en un solo plano, para estatores con diametros internos de hasta 7.5 m, un mínimo de 8 sensores de entrehierro para diámetros internos del estator mayores de 7.5m. Un mínimo de 12 a 16 sensores de entrehierro para diámetros internos del estator mayores de 12m. Adicionalmente, para generadores con una longitud de polo del rotor superior a 1.5 m, se debe instalar un segundo plano de sensores con el mismo criterio de cantidad en función del diámetro interno del estator D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 65. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 59 de 94 161215 Rev Caracteristicas mínimas que deben tener los sensores de entrehierro: a) Inmunidad al campo magnético hasta 1.5 T a 60 Hz. b) Inmunidad al polvo y película de aceite. c) Mínima resolución de 1 % a pleno rango de escala. d) Linealidad mejor que 1.5 %. e) Frecuencia de respuesta de 0 Hz a 1 000 Hz. f) Temperatura de operación sin daño de 0 °C a 125 °C. g) Intercambiabilidad 1 %. h) Operar a 455 Hz 1 kHz. i) Posibilidad de tomar hasta 6 000 muestras por segundo. Sensores de vibración relativa del eje: Deben ser proporcionadas sondas de proximidad de no contacto con el fin de monitorear dinámicamente el movimiento de la flecha del generador/turbina con respecto a las chumaceras. Deben ser suministradas sondas capacitivas de proximidad de tipo PCS con el acondicionador de señal incorporado en el cuerpo del sensor. Solo debe ser aceptadas sondas de proximidad capacitivas debido a su insensibilidad a falsas señales como resultado de interferencias eléctricas, corrientes de la flecha e irregularidades menores de la superficie. Se deben proporcionar dos (2) sondas de proximidad capacitivas, instaladas a 90° entre sí, al nivel de cada chumacera guía para monitorear la vibración radial de la flecha (Ejes X, Y). Asimismo, debe ser suministrada un mínimo de una (1) sonda de proximidad capacitiva al nivel de la chumacera de carga para la medición del desplazamiento axial de la flecha (Eje Z). Debiendo cumplir con los requerimientos mínimos siguientes: a) Rango de medida de 0.5 mm a 2.5 mm. b) Repetibilidad mejor que 0.5 a mitad del rango. c) Desviación por temperatura 1 % a mitad del rango, sobre el máximo rango de temperatura. d) Temperatura de operación de 0 °C – 60 °C. Sensores de vibración absoluta de chumaceras, núcleo del estator y de turbina. Acelerómetros de baja frecuencia para monitorear la vibración radial absoluta de las chumaceras, del núcleo del estator y de la turbina. Deben instalarse un minimo de dos (2) acelerómetros separados de 90° cada uno para monitorear la vibración absoluta en cada chumacera guía, un mínimo de cuatro (4) acelerómetros de baja frecuencia separados a 90° cada uno en el eje radial sobre placas no conductivas de la parte externa del núcleo del estator, mínimo un (1) acelerómetro sobre cada chumacera para monitorear la vibración axial absoluta. Debiendo cumplir mínimo con las siguientes caracteristicas: a) Rango de aceleración 10 g pico. b) Máxima amplitud no-lineal de 1 %. c) Frecuencia de respuesta de 0.2 Hz a 3 700 Hz (a –3 dB). D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 66. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 60 de 94 161215 Rev d) Temperatura de operación de 0 °C a 150 °C. Transductores de MW, Mvar, corriente de campo y corriente del estator. Dentro del sistema de monitoreo, se deben suministrar equipos de interfase para obtener del SCAAD los MW, MVAR, corriente de campo y corriente en el estator. Esta interfase debe proporcionar información de la operación de la máquina en tiempo real. Sistema de monitoreo de temperatura de cojinetes guía y de empuje. Dentro del sistema de monitoreo se debe suministrar el equipamiento de interfase para obtener de los RTD o del SCAAD, la temperatura del aceite y la temperatura de los segmentos de las chumaceras instaladas. Esta interfase debe proporcionar información de la operación de la máquina en tiempo real. Sensor de vibración de barras del estator. Estos sensores son requeridos para medir las vibraciones de las barras del estator dentro de la ranura mientras la máquina está en operación. Los sensores deben ser del tipo capacitivo por ser inmunes al campo magnético del generador. Se instalan en las ranuras del núcleo frente a las barras de las bobinas, para lo cual se desplaza una o parte de una cuña, siempre obstruyendo las menores rendijas de ventilación. Es necesario la instalación de al menos un (1) sensor por ramal y por fase de la máquina. Los sensores deben tener los siguientes requerimientos mínimos: a) Precisión 9.04 mil ( 1 m). b) Respuesta de frecuencia de 0 Hz a 1 000 Hz. c) Temperatura de operación sin daño de 0 °C a 125 °C. Sensores de vibración en cabezales de la bobina del estator. Para el monitoreo de las vibraciones en los extremos (cabezales) de las barras del estator, deben usarse acelerómetros en fibra óptica, por estar en un ambiente de talta tensión y altas interferencias electromagneticas. El sensor en fibra optica debe estar libre de componentes metalicos y sellado. Se debe instalar al menos un sensor por ramal y por fase directamente en el cabezal de bobina y orientarlo con respecto al eje de referencia. El acelerómetro debe cumplir con las especificaciones mínimas siguientes: a) Rango de medición de 0 a 40 g (1mm pico a pico a 100 Hz). b) Inmunidad al campo magnético hasta de 1 T (RMS) a 50 Hz. c) Inmunidad al campo eléctrico. d) Temperatura de operación sin daño de 0 °C a 200 °C. Referencia del rotor. Se debe instalar una sonda en la flecha o donde el provedor lo considere, con el fin de referenciar los polos del rotor. Sensor de flujo magnético. Debe suministrarse mínimo un (1) sensor para monitoreo del flujo magnético entre el rotor y estator, por cada generador. El flujo magnético debe ser monitoreado de manera continua y correlacionado con el entrehierro y la temperatura del estator y rotor. Debe ser instalado en la parte interna del núcleo del estator, con un minimo de construcción de los agujerso de ventilacion. El sensor no debe afectarse por la operación del generador y debe cumplir mínimo con las siguientes caracteristicas: a) Operar en un medio ambiente hasta 1.5 T a 60 Hz. b) Ser inmune a depósitos de partículas de polvo y aceite, a la vibración y a las variaciones de temperatura. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 67. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 61 de 94 161215 Rev c) Temperatura de operación sin daño de 0 °C a 125 °C. Asimismo, debe soportar los siguientes requerimientos: a) Aceptar entradas de los sensores de entrehierro, vibración y otros. b) Proporcionar mediciones sincronizadas del entrehierro y otros parámetros, en toda condición de operación, desde máquina parada hasta máquina en embalamiento. c) Permitir el monitoreo continuo de alarma capaz de ser definido por el usuario en dos niveles por entrada. d) 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. e) Estar alimentado de una fuente de alimentación en CD con una tensión nominal de 125 VCD. Debe suministrarse un equipo 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, puerto de comunicación Ethernet TCP/IP 100 Mbps y modbus, así como los modem correspondientes para enviar información del y hacia el SCAAD. 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. 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 68. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 62 de 94 161215 Rev 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 desde una estación de análisis y diagnóstico en red local o mediante modem telefónico. 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. 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 69. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 63 de 94 161215 Rev También se debe determinar y almacenar los siguientes parámetros de análisis por punto de medición de vibración, comparándolos continuamente contra valores límite: a) Energía en una banda de frecuencia. b) Energía síncrona en una banda de frecuencia. c) Energía no síncrona en una banda de frecuencia. d) Amplitud de vibración síncrona a 1 x r/min. e) Ángulo de fase a 1 x r/min. f) Energía total. g) Velocidad de la máquina en r/min. h) 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: a) La configuración del sistema. b) Condición de niveles globales por máquina, indicando alarma y disparo. c) Condición de alarmas por bandas de frecuencia por sensor. d) 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: - 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 70. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 64 de 94 161215 Rev 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. 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 71. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 65 de 94 161215 Rev - 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. 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). D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 72. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 66 de 94 161215 Rev 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. B.9 SISTEMA DE ANÁLISIS DE DESCARGAS PARCIALES EN LÍNEA B.9.1 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 Vista ó versión superior, 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, D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 73. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 67 de 94 161215 Rev 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. B.9.2 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. 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]. 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. B.9.3 CABLE DE SEÑALES a) El cable de señales suministrado deberá ser de 50 , 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 74. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 68 de 94 161215 Rev B.9.4 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. 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 secciòn transversal en mm 13.30 mm2 (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. B.9.5 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 secciòn transversal en mm 13.30 mm2 (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 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 75. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 69 de 94 161215 Rev 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. 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). B.9.6 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 ó 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 PROFIBUS. i) La UADA debe ser colocada en un gabinete de 482.6 mm (19”). El contratista puede suministrar el gabinete como una opción. B.9.7 SOFTWARE a) El contratista debe suministrar un software capaz de monitorear las siguientes funciones: D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 76. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 70 de 94 161215 Rev - 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: - Gráficas 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 deben 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 (mínimo 5 años) - Gráficas de tendencia presentando valores Qmax positivos y negativos para cada acoplador para cualquier período de tiempo (mínimo 5 años) - Seleccionar valores positivos o negativos únicamente para Qmax o NQN para ser mostrados o impresos para cada acoplador - 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 77. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 71 de 94 161215 Rev B.9.8 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, 4 núcleos mínimo - Sistema operativo: Software a base de ventanas - Video: Monitor LED HD de 81.28 cm (32 in) - Dispositivos de entrada: Teclado, mouse, impresora - Dispositivos de comunicación: Puerto serie, puerto paralelo, puertos USB, HDMI, RJ45 10/100, puerto ethernet b) El contratista debe proporcionar el cable de red UTP CAT6 por UADDP y un “hub” para crear una red de área local. B.9.9 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 debe permanecer en propiedad del contratista después de la puesta en servicio. B.9.10 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. B.9.11 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. B.9.12 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 78. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 72 de 94 161215 Rev B.9.13 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 79. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 73 de 94 161215 Rev APÉNDICE C 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. C.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, (atrasado) _________________ 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 n) Capacidades con FP = 0 intensidad adelantada (excitación reducida), tensión y frecuencia nominales. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 80. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 74 de 94 161215 Rev - 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 C.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 - Máxima _________________kVA c) Capacidades máximas reactivas a tensión y frecuencias nominales. - Caducidad _________________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: D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 81. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 75 de 94 161215 Rev - Rotor _________________°C - Estator _________________°C - Capacidad máxima: - Rotor _________________°C - Estator _________________°C e) Elevaciones de temperatura sobre 40 °C - Capacidades máximas reactivas a tensión _________________ - Recuencia 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 C.1 y C.2) tensión y frecuencias nominales (sin incluir las pérdidas de la excitación y su reóstato) para cargas de: TABLA C.1 – Eficiencia a FP nominal % Carga nominal Pérdida en kW % Otras eficienciasEstator Campo Núcleo Ventilación Otras 100 90 80 70 60 50 25 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 82. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 76 de 94 161215 Rev TABLA C.2 – Eficiencia a FP = 1 % Carga nominal Pérdida en kW % Otras eficienciasEstator Campo Núcleo Ventilación Otras 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) _________________% - 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) _________________% D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 83. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 77 de 94 161215 Rev - 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 _________________ 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 D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 84. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 78 de 94 161215 Rev p) Regulación entre carga nominal y carga cero _________________% q) Capacitancia de los generadores - C1 _________________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. - Inferior _________________m s.n.m. Constante de amortiguamiento de las chumaceras guías incluyendo la película de aceite: a) Superior _________________ b) Inferior _________________ c) Masa de las partes rotatorias del generador _________________kg d) Elevación del centro de gravedad delas partes rotatoriasdel generador m s.n.m. e) Longitud de la flecha del generador. f) Tramo superior _________________cm g) Tramo inferior _________________cm h) Masa del rotor completo para su izaje _________________kg D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 85. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 79 de 94 161215 Rev i) Masa de los dispositivos especiales necesarios para el izaje del rotor completo _________________kg j) Izaje mínimo requerido sobre el piso de generadores, a partir del gancho de la grúa. _________________m k) Valores máximos de vibración en sitio (véase la tabla C.3 ) TABLA C.3 - Vibración (mm/s) Chumaceras Superior Carga Inferior Vibración absoluta Síncrona rcm Vibración relativa Síncrona rcm C.3 DATOS DEL EQUIPO C.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 soporta 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 b) 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 _________________ D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 86. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 80 de 94 161215 Rev - 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 c) Presión del agua a la entrada de los enfriadores del generador: - Desde _________________kPa - Hasta _________________kPa - 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 _________________ - 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 C.5 tabulación de esfuerzos) en las siguientes partes de acero: TABLA C.5 - Tabulación de esfuerzos kPa Parte Punto de cedencia Máximo esfuerzo desarrollado A velocidad nominal A velocidad de desboque 1. Araña 2. Polos 3. Llanta de color 4. Cola de milano Transformadores de corriente. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 87. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 81 de 94 161215 Rev a) 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 b) Pruebas Dieléctricas En Baja Frecuencia: - Un Minuto En Seco _________________kV - En Húmedo 10 S _________________kV - Clase De Exactitud: _________________ - Para Medición Con Carga _________________ - Para Protección _________________ c) Corriente Momentánea De Designación: - De Cálculo Durante 1 S _________________A - De Resistencia Mecánica (Rmc) _________________A - Capacidad De Exactitud _________________VA d) 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 e) Prueba Dieléctrica En Baja Frecuencia: - Un Minuto En Seco _________________kV - En Húmedo 10 S _________________kV D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 88. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 82 de 94 161215 Rev - Clase De Exactitud: - Para Medición Con Carga _________________ - Para Protección _________________ f) Corriente Momentánea De Designación: - De Cálculo Durante 1 S _________________A - De Resistencia Mecánica (Rmc) _________________A - Capacidad De Exactitud _________________VA g) 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 _________________ h) Resistencia en el secundario del transformador del neutro. - Resistencia _________________Ω - Capacidad continua _________________kW - Capacidad 1 minuto _________________kW C.3.2 Características Físicas C.3.2.1 Generador completo (sin el gabinete del inciso C.3.2.2 siguiente, ni partes de repuesto, ni herramientas) Masa neta _________________kg Variación ____________ % Masa del embarque _________________kg Variación ____________ % Volumen de embarque _________________m³ Variación ____________ % C.3.2.2 Gabinete del neutro del generador Masa neta _________________kg Variación ____________ % Masa del embarque _________________kg Variación ____________ % D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 89. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 83 de 94 161215 Rev Volumen de embarque _________________m³ Variación ____________ % Largo _________ m Ancho _________ m Alto _________ m C.3.2.3 Rotor Masa de un polo de campo ________________kg Variación ____________ % Masa del rotor completamente ensamblado para su izaje _________________kg Variación ____________ % Diámetro de la llanta del rotor ______________cm Variación ____________ % Altura _________________cm Variación ____________ % C.3.2.4 Estator Masa de un segmento del estator completamente Devanado kg Variación % Masa de los dispositivos especiales necesarios para el izaje del estator Completo _________________kg Variación ____________ % Masa del estator completo para su izaje kg Variación % Número de segmentos o partes en que se proporciona el Estator _________________ Variación ____________ % Diámetro exterior del estator (sin enfriadores) _________________cm Variación ____________ % Diámetro del estator con enfriadores cm Variación % C.3.2.5 Capacidad de grúa Capacidad total requerida por la grúa para izaje del rotor completo _________________kN Variación ____________ % C.3.2.6 Piezas más pesadas a transportar Nombre Masa ____________________ kg Variación _____________ % Largo _________ m Ancho ________________ m Alto ____________________m D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 90. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 84 de 94 161215 Rev C.3.2.7 Suministro completo (con partes de repuesto, equipo menudo, herramientas, entre otros) Masa neta _________________kg Variación ____________ % Masa de embarque _________________kg Variación ____________ % Vol. de embarque _________________m³ Variación ____________ % C.4 DATOS DEFINITIVOS 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 c.a., 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 125 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 indicadosen el inciso 6.8.4. __________________ h) Se proporciona la información solicitada en el inciso 6.6.2 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. __________________ j) Se incluye en la propuesta programa de inspección. __________________ D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 91. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 85 de 94 161215 Rev k) Se incluye en el precio de los generadores el viaje y atención de un ingeniero de la CFE para presenciar la pruebas en fábrica. __________________ l) Se cumplen las disposiciones indicadas en las bases de la licitación. __________________ m) Se cumplen las disposiciones indicadas en las especificaciones CFE L1000-11 y CFE L1000-32. __________________ 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 cimentación 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. __________________ 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. __________________ D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 92. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 86 de 94 161215 Rev 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. __________________ bb) Por ciento de la velocidad síncrona para la aplicación de los frenos y tiempo que toma el sistema de frenos en parar la unidad. __________________ cc) 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. __________________ dd) Se suministran los catálogos mencionados en el documento. __________________ ee) Se suministra sistema de aislamiento tipo F de acuerdo a lo descrito en esta especificación o equivalente. __________________ ff) El generador soporta la sobrevelocidad máxima anotada en las Características Particulares. __________________ gg) Cumple con la especificación de CFE, respecto a la onda de potencial y factor de interferencia telefónica. __________________ hh) Se suministra todo lo solicitado en los siguientes incisos de la especificación. - Detectores de temperatura, 6.2.2. _________________ - Sistema de ventilación y enfriamiento, 7.4. _________________ - Chumaceras, 6.2.12. _________________ - Flecha principal, 6.2.13. _________________ - Sistema de frenos , 6.2.15 . _________________ - Instrumentos, elementos registradores y elementos primarios 6.4.1. _________________ - Caja de conexiones, 6.4.2. _________________ - Motores, 6.6.1. _________________ ii) Se suministran todos los cables libres de halógenos, baja emisión de humos y baja toxicidad. __________________ jj) Se acepta que los enfriadores operen con los límites de presión anotados en las Características Particulares. __________________ kk) El generador puede operar con un enfriador fuera de servicio como se especifica; indicar el aumento de temperatura. __________________ D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 93. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 87 de 94 161215 Rev ll) Se acepta utilizar el convenio de cooperación con el fabricante de turbinas, (Véase bases de licitación) con respecto a la responsabilidad por el comportamiento dinámico de los elementos rotantes de la unidad. __________________ mm) Distancia mínima requerida entre ejes de unidades. __________________ nn) El fabricante suministra en forma de préstamo todos los equipos y aparatos para realizar la prueba de eficiencia. __________________ oo) Se acepta el método de los enfriadores para medición de pérdidas indicado en la referencia [32], para la aplicación de la prueba de eficiencia. __________________ pp) Se acepta la prueba de eficiencia como base de aplicación de penalizaciones. __________________ qq) Se acepta que en caso de divergencia el inspector neutral acordado con la CFE de el fallo inapelable. __________________ C.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 C.6). TABLA C.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: ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________ D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 94. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 88 de 94 161215 Rev 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 el fabricante debe presentar a la CFE para su aprobación, su metodología de prueba y el nivel de tensión que debe utilizar. f) Pruebas que se deben realizar en el sitio: Descripción. ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ f.1) Pruebas previas a la operación del generador: Descripción ______________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 95. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 89 de 94 161215 Rev _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 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 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. D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 96. GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO ESPECIFICACIÓN CFE W4200-31 90 de 94 161215 Rev 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) D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 97. COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD CARACTERÍSTICAS PARTICULARES PARA: GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO Correspondiente a la especificación CFE W4200-31 91 de 94 161215 Rev CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL PROYECTO Capacidad de cada unidad MVA No. Total de unidades Tipo de instalacion Ubicación DESCRIPCIÓN DE SITIO Datos geográficos Altitud Longitud Caracteristicas del terreno Resistencia a la compresión (Dato que debe ser obtenido) kPa Aceleracion horizontal maxima g CONDICIONES AMBIENTALES Presion barométrica kPa (mm Hg) Temperatura del agua de enfriamiento Mínima ° C Máxima ° C Media ° C Zona climática Temperatura ambiente exterior Mínima ° C Media (anual) ° C Máxima ° C Humedad relativa Promedio % CARACTERÍSTICAS DEL EQUIPO Turbina (s): Caída neta de diseño m Caida neta máxima m Potencia con la caída neta de diseño kW kW Momento de inercia (GD2) t.m2 Tiempo de cierre del distribuidor s Generador (es): Velocidad/frecuencia nominales r/min No. de polos Tensión nominal kV Capacidad nominal MVA Factor de potencia nominal Nivel básico de aislamiento al impulso por Rayo de devanados del estator (valor cresta) kV Reactancias en eje directo Síncrona (Xd) % Transitoria (X´d) % D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 98. COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD CARACTERÍSTICAS PARTICULARES PARA: GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO Correspondiente a la especificación CFE W4200-31 92 de 94 161215 Rev Relación X”q/X”d % CARACTERÍSTICAS GENERALES DE PROYECTO Capacidad de cada unida MVA No. total de unidades Tipo de instalacion Ubicación DESCRIPCIÓN DE SITIO Datos geograficos Altitud m Logitud Latitud Caracteristicas de terreno Resistenci a la compresión (Dato que debe ser obtenido por el licitante) kPa Aceleración horizontal máxima g CONDICIONES AMBIENTALES Presión barométrica (mm Hg) Temperatura del agua de enfriamiento: Mínima ° C Maxima ° C Media ° C Zona climática Tempera ambiente exterior: Mínima ° C Media (anual) ° C Máxima ° C Humedad relativa promedio % CARACTERISTICAS DEL EQUIPO Turbina (s) m Caida neta de diseño m Caida neta máxima m Potencía con la caída neta de diseño Kw Potencia con la caída neta maxima kw Momento de inercia (GD2) t.m2 Tiempo de cierre del distribuidor s Generador (es) Velocidad/frecuencia nominales _________r/min No. de polos Tension nominal kV Capacidad nominal Factor de potencia nominal Nivel básico de aislamiento al impulso por Rayo en devanados del estator (valor cresta) kV Reactancias en eje directo Sincrona (Xd) % D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 99. COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD CARACTERÍSTICAS PARTICULARES PARA: GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO Correspondiente a la especificación CFE W4200-31 93 de 94 161215 Rev Transitoria (X´d) % Relación X”q/X”d % Constante de inercia kW.s/kVA Valor minimo t.m3 Momento volante Sobrevelocidad r/min Velocidad de desboque r/min Presiones del agua de enfriamiento En la toma e sistema: Con nivel de aguas máximo de operación kPa Cambiadores de cator: Material de los tubos Transformadores de corriente: En el lado de fases de generadores (conforme a 6.2.9 inciso a) de esta especificación Relacion de transformación Corriente nominal recundaria A En el lado del neutro del generador (conforme a 6.2.9 inciso b) de esta especificación Relacion de transformación Corriente nominal secundaria A 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 Relacion de transformación Corriente nominal secudaria A En el lado del neutro del generador (conforme a 6.2.9 inciso b) de esta especificación Relacion de transformacion Corritente nominal secundaria A Lubricantes para los sistemas de generador Que lo requieren: Número Caracteristicas típicas Viscosidad S.U.S a 37.8 °C Viscosidad S.U.S a 98.9 °C Indice de Viscosidad Temperatura de inflamación °C Color ASTM Densidad grados API Transformador de puesta a tierra del neutro D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R
- 100. COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD CARACTERÍSTICAS PARTICULARES PARA: GENERADORES SINCRONOS PARA TURBINA TIPO BULBO Correspondiente a la especificación CFE W4200-31 94 de 94 161215 Rev Del generador. (valor preliminares) Capacidad continua kVA Cpacidad de 1 minuto kVA Clase de aislamiento kV Nivel básico de aislamiento al impulso (por rayo valor cresta) Resistencia (Valores preliminares) Valor Ω Corriente nominal A Capacidad de 1 minuto kW El valor minimo de la eficiencia media pesada es: % Fórmula= 100 20202040 708090100 EEEE D O C U M EN TO EN PER IO D O D E EN TR AD A EN VIG O R