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N3 OWT de Venezuela, C.A Tecnología, Software, Sistemas & Servicios

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Informe de Inspección del estado técnico Planta Eléctrica y sistema de respaldo Agencia Principal Puerto Ordaz, Del Sur Banco Universal

Ing. Danilo Navarro Gerente General N3 OWT de Venezuela, C.A Barcelona, 12 de Diciembre de 2018

Av. Argimiro Gabaldón, C.E Vidoño. Nivel 1. Ofic. 4. Barcelona, Edo. Anzoategui. Tel: 0281-8084773, 0424-8347349

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INDICE 1. Resumen..............................................................................................................................................................................3 2. Descripción del Grupo electrógeno.....................................................................................................................................4 3. Inspección del motor diésel.................................................................................................................................................5 4. Sistema de lubricación.........................................................................................................................................................6 5. Sistema de combustible.......................................................................................................................................................7 6. Sistema de enfriamiento......................................................................................................................................................7 7. Sistema de aspiración de aire y turbo cargador...................................................................................................................8 8. Sistema de eléctrico.............................................................................................................................................................8 9. Sistema de Gases de escape.................................................................................................................................................9 10. Inspección del generador...................................................................................................................................................9 11. Tablero de control, monitoreo y protección del grupo electrógeno................................................................................10 12. Tablero de arranque y transferencia automática - ATS...................................................................................................11 13. Conclusiones...................................................................................................................................................................12 14. Recomendaciones............................................................................................................................................................12 15. Estimado de costo y tiempo de ejecución de los trabajos recomendados.......................................................................12

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1. Resumen Para el respaldo en el suministro de la energía eléctrica, la oficina principal de Del Sur Banco Universal ubicada en Puerto Ordaz, cuenta con un tablero de transferencia o ATS basado en contactores Siemens de 150 Amperios/AC-3, que da servicio a una planta eléctrica diésel de 75 KVA, 220/120 Voltios @ 60 Hz marca FG Wilson modelo P65E. Este sistema de respaldo se encuentra fuera de servicio principalmente porque la planta eléctrica no funciona. En la inspección se pudo determinar que la planta presuntamente presenta baja compresión, que el combustible disponible no es adecuado para el funcionamiento de la misma(se encontró una mezcla de gasoilgasolina), y que la batería se encuentra dañada o en el mejor caso descargada. Ademas de lo anterior, el equipo técnico determinó que se requiere reconstruir el sistema de gases de escape(está roto y desprendido de sus puntos de anclaje), que se requiere hacer mantenimiento al radiador(está externamente tapado por aceite y pelusas), que se debe hacer mantenimiento al generador(sus bobinas están invadidas por aceite de motor), y que hay que realizarle un mantenimiento general(cambio de aceite y filtro, tensar correas, torquear tornillos, etc). A continuación se presentan los detalles de la inspección.

Fig. 1. Esquemático Sistema Respaldo Energía Eléctrica Del Sur Banco Universal, Puerto Ordaz.

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2. Descripción del Grupo electrógeno Se trata de un equipo formado por un motor diesel de 4 cilindros marca PERKINS modelo LJ 50418, un generador de 4 polos marca LEROY SOMER modelo LL 2014H, con un tablero de control FG Wilson 2001 Genset Controller, y un tanque de combustible subbase de aproximadamente 200 lts. A continuación la placa característica del equipo. GRUPO ELECTROGENO FG WILSON MODELO NUMERO DE SERIAL AÑO DE FABRICACION POTENCIA NOMINAL COMO EQUIPO DE RESPALDO FACTOR DE POTENCIA VOLTAJE NOMINAL NUMERO DE FASES FRECUENCIA NOMINAL CORRIENTE NOMINAL VELOCIDAD NOMINAL ALTITUD MAXIMA TEMPERATURA AMBIENTE TIPO CONEXION ALTERNADOR RANGO ISO 8528-3 CERRAMIENTO DEL ALTERNADOR CLASE DE AISLAMIENTO VOLTAJE CAMPO DE EXCITACION CORRIENTE CAMPO EXCITACION MODELO DE AVR (aUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR)

P65E E3446D/003 1999 75 KVA (60KW) 0.8 COS(PHI) 220/127 VOLTIOS 3 FASES 60 HZ 196.8 AMP 1800 RPM 152.5 METROS 30 ºC P’STAR PR 500H TL0.875 IP23 H 26.4 VOLTIOS 3.3 AMP LEROY SOMER R230

Fig. 2. Grupo electrógeno de la agencia Del Sur Banco Universal, Puerto Ordaz

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Aunque se desconoce la fecha de instalación y puesta en funcionamiento de este grupo electrógeno, llama la atención que este equipo fue fabricado en 1999. Esto pondría la edad de esta planta alrededor de unos 16 años, lo que sería un mal indicador de su posible mal estado. Por otra parte, si el contador de horas de funcionamiento ha funcionado correctamente, esta planta solo ha operado durante 676 horas, lo que sería un excelente indicador de su posible buen estado general. No obstante, hay que comprobar ambos casos.

3. Inspección del motor diésel. El motor es de la marca PERKINS modelo LJ 50418. A continuación se muestra sus características típicas. MOTOR PERKINS LJ 50418 POTENCIA VELOCIDAD MAX NUMERO DE CILINDROS DIAMETRO CARRERA DEZPLAZAMIENTO COMBUSTION COMPRESION SENTIDO DE GIRO(VISTO DE FRENTE)

76 KW (103 HP) 2600 RPM 4 98.4 mm 127 mm 3.86 LITROS INYECCION DIRECTA 16:01:00 HORARIO

ANCHO ALTO PROFUNDIDAD PESO

717 mm 783 mm 582 mm 261 KG

A pesar de que el motor se ve en muy buen estado, se presume que el mismo fue intervenido a nivel de las cámaras y/o de los pistones ya que justo donde se une esta con el bloque, se observa falta sistemática de la pintura y muestras de oxidación(ver figura 3). Esto puede ser un indicador del posible mal estado del motor.

Fig. 3. Muestra de intervención o de daño en la unión cámara/bloque.

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A este motor no se le pudieron realizar pruebas dinámicas de funcionamiento ya que no pudo ser encendido a causa de lo inadecuado del combustible, y la falta de baterías en buen estado. No obstante, se presume que este motor presenta baja compresión o dicho colocoquialmente “bota la compresión” porque se observo que el filtro de aire estaba muy contaminado con una mezcla de hollín y aceite, y ademas existe una manguera que saliendo del cárter o tapa válvulas descarga la mezcla de humo y aceite en un envase dispuesto al lado de la planta.(Ver figura 4)

Fig. 4. Dos indicadores de perdida de compresión: Manguera saliendo del tapa válvula y filtro de aspiración tupido con hollín y aceite. Por otra parte, también se determinó que existe o existió un bote de aceite por la estopera trasera del cigüeñal, ya que se observó que la parte interna del generador estaba bañada con rastros de aceite. Como a simple vista se notó que el aceite estaba seco por haber sido absorbido por el polvo reinante en la caja de conexiones, se pudiera presuponer o que el bote fue corregido en su debido momento, o que el equipo tiene bastante tiempo sin operar. Habría que seguir revisando para determinar estas hipótesis.

4. Sistema de lubricación Para el momento de la inspección se determinó que al equipo le faltaba aproximadamente 2 litros de aceite. Igualmente, el aceite estaba muy sucio, presentaba baja viscosidad y/o elasticidad, y presentaba olor característico a descomposición o aceite quemado. Por todo lo anterior, y considerando que se desconoce la fecha cuando se le aplico el último cambio de aceite, se recomienda cambiar Aceite y filtro. El filtro de aceite es del tipo WIX 51806 o similar, y este motor lleva aproximadamente 9 litros de aceite API CG4 / CH4 15W-40.

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Por otro lado, como la planta eléctrica no se logró encender, no se pudo medir otros valores indicadores del estado del sistema de lubricación como la presión de aceite a la temperatura y velocidad de trabajo.

5. Sistema de combustible El punto mas importante por acotar es que se observó que el combustible que se está o se estaba utilizando para el funcionamiento de la planta eléctrica es una mezcla parecida a diésel mas gasolina en una proporción estimada 60:40. Se desconoce la razón por la cual se estaba usando esta mezcla, pero pudiera ser que se trata de una práctica empírica comúnmente usada para tratar de hacer funcionar un motor que ya ha perdido su capacidad de compresión y de encendido de la mezcla de combustible pesado. Esta práctica es inapropiada y peligrosa ya que pudieran producirse explosiones que dañen aun mas el motor y sus partes vitales. Igualmente se pudo observar que el combustible en el tanque diario se encuentra sucio y/o contaminado. Esto es común en las equipos que como este no cuentan con un sistema de prefiltrado del combustible que incluya trampa de agua. Así, al ponerle combustible que generalmente contiene trazas de agua, esta última se va acumulando en el fondo del tanque causando corrosión del mismo. Esta condición, ademas de deteriorar el tanque propiamente dicho, es la causa de que los productos de la corrosión pasen a la bomba de inyección taponando la misma, o taponando los inyectores. No sería inapropiado pensar que esta razón puede ser un punto mas de los que esta impidiendo el encendido de la planta eléctrica. De aquí que lo recomendable es hacer una limpieza del tanque, un flushing del sistema, y una limpieza por ultrasonido de la bomba de inyección y cada uno de los inyectores. También debe sustituirse el filtro actual por uno equivalente al modelo WIX 33166. Por otra parte, se constató que el equipo cuenta con un tanque de aproximadamente 180 litros que le brindan una autonomía de 8 horas de funcionamiento a plena carga. También se observo que la recarga la hacen presumiblemente con una recipiente de aproximadamente 75 Lts que mantienen en el patio donde se encuentra la planta. Tomado en cuenta que por ahora el sistema eléctrico de Venezuela está operando de forma bastante regular, no es significativo considerar el colocar un tanque reservorio de mayor capacidad al tanque diario de la planta. Pero en caso de considerarlo, se debe poner cuidado de colocarle el sistema de prefiltrado con trampa de agua.

6. Sistema de enfriamiento El sistema de enfriamiento esta formado por un radiador que usa mezcla refrigerante y que está integrado o montado en la base del equipo; y por un sistema de ventilación forzada que al mismo tiempo que extrae flujo caliente del conjunto generador-motor, lo hace pasar a través de los alabes del radiador. En este sistema se observo que el radiador esta tupido por una mezcla de aceite y pelusas, lo que causa que el flujo de aire a través del mismo se vea significativamente reducido, causando a la postre el recalentamiento del equipo. También se observo que había una marca de agua o de líquido refrigerante que evidenciaba la fuga del mismo por alguna fisura o rotura del radiador. Esta dos razonas obligan a desmontar el radiador para realizarle mantenimiento correctivo.

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Por otro lado, se pudo constatar que la correa que mueve el aspa del sistema de enfriamiento esta muy floja. Aquí la acción correctiva a tomar es tensar la misma. Finalmente, se recomienda que a futuro se utilice líquido refrigerante(1 galón) y no agua común, ya que esta última acelera la corrosión y forma productos minerales que tapan los conductos de circulación a través del radiador.

7. Sistema de aspiración de aire y turbo cargador El filtro del sistema de aspiración de aire se encuentra en mal estado por la contaminación de hollín y gases contaminados con aceite producto de la combustión. En este caso aplica su remplazo inmediato por su repuesto original FG Wilson 901-048 o uno similar.

Fig. 5. A la izquierda el Filtro FG Wilson 901-048 dañado. A la derecha un filtro nuevo Por otro lado, dado que no se pudieron hacer pruebas con el motor encendido, no se pudo revisar el funcionamiento del turbo cargador. A pesar de que a simple vista el turbo cargador se ve en buen estado, debido a la edad del equipo, no se puede descartar que el mismo pudiera estar afectado en sus rodamientos ya que su lubricación depende de la bomba de aceite del motor, y no se tiene certeza de su correcto funcionamiento.

8. Sistema de eléctrico El sistema eléctrico está compuesto por la batería, los cables y terminales de conexión de la misma al arranque, y el alternador que es el encargado de recargar la mencionada batería. La batería de este grupo electrógeno es de 12 VDC - 800 AH. En la inspección y pruebas se determino que la misma esta dañada, lo cual se corresponde con que esta batería data de hace dos años atrás, por lo que presumiblemente cumplió su etapa de vida útil promedio. Los terminales de plomo y los cables de baterías, lucen en buen estado. El alternador luce en buen estado, no obstante no se comprobó su funcionamiento por la imposibilidad de encender la planta. Sin embargo hay que acotar que para que este alternador cumpla su función de carga de la batería, el grupo electrógeno debe ser encendido durante 20 o 30

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minutos al menos 1 vez por semana. No obstante, ni el tablero de control del grupo, ni el tablero de transferencia automática ATS, cuentan con la posibilidad de realizar esta función de encendido de forma automática. Por eso se recomienda bien sea implementar esta función en cualquiera de los dos tableros, o instalar un cargador de batería inteligente, o comisionar/adiestrar a un técnico de mantenimiento para que realice esta función manualmente todas las semanas. También entran en este sistema eléctrico el motor de arranque, su solenoide de activación y el solenoide de apagado de la planta eléctrica. Todos ellos están en buen estado de funcionamiento.

9. Sistema de Gases de escape El sistema de gases de escape está totalmente deteriorado y requiere su remplazo. Siendo optimistas, se pudiera salvar es el silenciador, no obstante habría que desmontarlo para poder comprobar su estado interno. El conector flexible entre el silenciador y el tubo que conduce los gases al exterior no es el adecuado para esta aplicación, y ademas está igualmente corroido. Se requiere su remplazo por un conector flexible adecuado. La tubería de conducción de gases de escape al exterior esta corroída en todo su extensión y además perdió sus puntos de anclaje a la estructura que lo soporta. Esto último ocasionó que la misma cayera sobre una tubería de gas de Aire Acondicionado(ver figura 6) , ocasionando tambien daños en la misma. El matachispas y bloqueador de entrada de agua de lluvia al sistema, se encuentra en mal estado.

Fig. 6. de izquierda a derecha: Silenciador y conector flexible, matachispas, tubería corroída.

10. Inspección del generador Se observó trazas de aceite en la parte interna del generador eléctrico. Hay que revisar si es de vieja data o si aun está en actividad el bote de aceite por la estopera del cigüeñal. En todo caso es recomendable medir aislamiento, destapar/revisar el campo y la excitariz del generador, y si es necesario hacerle mantenimiento a los devanados(lavado/secado/rebarrnizado).

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No se comprobó la correcta generación y regulación de voltaje porque no fue posible encender el grupo electrógeno. No obstante, es necesario realizar estas pruebas para evaluar el estado funcional del AVR, del punte de diodos y de la excitatriz. Por otra parte, la regulación de frecuencia se realiza de forma mecánica a través de la bomba de inyección. No se comprobó su correcto funcionamiento porque para ello se debe encender el motor diésel de la planta eléctrica.

Fig. 7. Caja de conexiones del generador y muestra del aceite en los devanados.

11. Tablero de control, monitoreo y protección del grupo electrógeno El tablero de control es del tipo FG Wilson 2001 Genset Controller y está basado en la tarjeta electrónica marca GEN-PART modelo 650-091m. La función de este tablero es permitir el control de arranque/parada, de medir e indicar los parámetros y variables de funcionamiento del motor y del generador, y de servir como elemento de protección automática del grupo electrógeno en general. A pesar de que no se hubo forma de comprobar su correcto funcionamiento ya que no se logro encender el grupo electrógeno, se presume del buen estado de este tablero por la apariencia física que en el se observa. No obstante, a futuro será necesario poner el grupo electrógeno en marcha para comprobar la correcta calibración de los instrumentos medidores y sus sensores asociados(temperatura, presión de aceite, voltaje, frecuencia, corriente, horas de funcionamiento), y para comprobar la correcta ejecución de las funciones de protección e indicación de alarma cuando se superan los límites o rangos de funcionamiento normal del grupo electrógeno. También, este equipo cuenta con un módulo electrónico de interface con el motor marca Gen-Part modelo EIM Plus, que aunque luce en buenas condiciones, también es otro punto que se debe revisar para comprobar el correcto funcionamiento del sistema de control.

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Fig. 8. Tablero de control, monitoreo y protección del funcionamiento de la planta eléctrica.

12. Tablero de arranque y transferencia automática - ATS Este tablero básicamente está compuesto por 2 contactores Siemens de 150 Amperios/AC-3, un relé supervisor de falla de fase General Electric RSFF160, 3 relés temporizadores de 10 segundos General Electric MTCV, y un relé auxiliar de 8 pines. Aunque el tablero está operando correctamente (con excepción de las luces indicadoras que o bien están dañadas o no están correctamente cableadas), en nuestra opinión, el tablero está incompleto para el tipo de instalación donde se encuentra. En este sentido, es deseable que el mismo tenga la posibilidad de hacer “pruebas sin carga” (encender la planta sin hacer la transferencia) y que tenga una función de encendido automático semanal de la planta eléctrica. Esto último es necesario no solo para comprabar el correcto estado del sistema de respaldo de energía, sino tambien para permitir la recarga de la batería del grupo electrógeno.

Fig. 9. Tablero de transferencia automática o ATS.

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13. Conclusiones 1. 2. 3. 4. 5.

El grupo electrógeno se encuentra fuera de servicio porque no cuenta con batería de arranque, ya que la misma está dañada. Se presume que la causa original de la parada de la planta es la falla en el sistema de inyección de combustible causado a su vez por la suciedad presente en el combustible. Existen signos que evidencian la pérdida de compresión del motor, lo que apunta a ser otra de las posible fallas que originaron la parada del grupo electrógeno. En general el sistema y sus componentes, lucen en buen estado de conservación con excepción del tubo de escape que está inservible. El tablero de transferencia automática o ATS funciona correctamente.

14. Recomendaciones Comprar batería de 12 voltios – 800 AH. Realizar el lavado del tanque de combustible y al resto de las tuberías relacionadas. Realizar limpieza de inyectores Realizar mantenimiento a la bomba de inyección. Encender el motor del grupo electrógeno y evaluar el funcionamiento del mismo(Nivel de compresión, ajuste de válvulas, calidad de la combustión, ruido en los rodamientos, presión de aceite, temperatura de funcionamiento, etc). 6. Evaluar el estado y funcionamiento del sistema eléctrico de control y de generación de energía eléctrica del grupo electrógeno. 7. Si los resultados de las pruebas son satisfactorias, proceder al mantenimiento general(cambio de aceite y filtro), al mantenimiento del radiador, a la reconstrucción del tubo de escape, y demas ajustes generales del grupo electrógeno para así dejarlo en funcionamiento. 1. 2. 3. 4. 5.

15. Estimado de costo y tiempo de ejecución de los trabajos recomendados Pendiente por enviar, pues primero hay que consultar con terceros los precios estimados para la ejecución de los puntos 3 y 4 de las recomendaciones.

Ing. Danilo Navarro. Gerente General N3 OWT de VENEZUELA, C.A

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